简化电路,打造超低功耗电子称解决方案

发布时间:2016-01-18 阅读量:973 来源: 我爱方案网 作者:

【导读】相比于现在市场上很多有着繁复电路的电子称方案,基于C8051F350 单片机设计超低功耗电子称解决方案就简单得多了。方案采用C8051F350单片机内部的可编程增益放大器(PGA)及AD实现对称重传感器输出信号采样放大并模数转换,通过微控制器运算被测物体的实际重量。

方案简介                             

目前市场上的衡器硬件设计基本上是:称重传感器输出的称重信号经运算放大器进行信号调理后,在用专用的ADC电路(如CS5513等)进行模数转换然后送单片机处理。为节约成本,也有采用分立阻容件搭成双积分电路取代专用ADC转换芯片的方法。以上的方法电路结构复杂,功耗较大,而用C8051F350设计的衡器方案则有电路极其简单,功耗极低的特点。

 简化电路,打造超低功耗电子称解决方案
 
该方案采用C8051F350单片机内部的可编程增益放大器(PGA)及AD实现对称重传感器输出信号采样放大并模数转换,通过微控制器运算被测物体的实际重量。用C8051F350的I/O口实现4*4键盘扫描、以及I2C接口实现LCD显示来进行衡器的人机对话功能。
 
 
工作原理说明:

1.信号采集电路


C8051F350的AD部分的参考电压由外接的参考电压芯片:LM385提供,以提高测量精度。

由独立的电源芯片S818给称重传感器供电,S818由C8051F350的I/O口控制其工作状态;以间歇方式供电,只有在称重时才处于工作状态,才耗电,以达到省电目的。

称重传感器的信号直接输入到C8051F350的两个差分输入引脚(AIN01,AIN02),使用片内的PGA对信号进行放大,片内的24位ADC对放大的信号模数转换并通过片内MCU运算出称重物体的重量。
 
2.键盘处理电路

4*4键盘采用I/O扫描的方式处理。C8051F350不断读取扫描键盘的8个I/O口电平变化,当检测到有键按下时进行相应的软件处理。4*4键可实现对衡器的参数的设置及其他人机对话功能。
 
3.LCD显示电路


LCD使用的是6位数字8段液晶模块(SMS0601)和5位数字8段液晶模块(SMS0501C)液晶模块采用I2C方式与C8051F350连接,该方式接口简单,占用资源少。
 
4.其它电路

外接100K的晶振,以降低功耗。

蜂鸣器电路,可以与衡器键盘操作配合或提示特殊的工作状态。

JTAG口可以在线调试和软件在线升级

系统架构框图
 
简化电路,打造超低功耗电子称解决方案
 
性能优势       
                 

● 工作电压:3.3V
●工作电流:小于500цA
●参考测量范围:0~10Kg

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