榆林学院本科毕业设计（论文）
(2)外接时钟信号的频率是否合适； (3)工作环境温度是否符合器件要求； (4)与其它器件是否匹配； (5)印刷线路板布线是否合理。
总上分析，我选择了高精度高增益24位A/D芯片HX711，HX711是一款专为高精度称重传感器而设计的24位A/D 转换器芯片。与同类型其它芯片相比，该芯片集成了包括稳压电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需要的外围电路，具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。降低了电子秤的整机成本，提高了整机的性能和可靠性。该芯片与后端MCU 芯片的接口和编程非常简单，所有控制信号由管脚驱动，无需对芯片内部的寄存器编程。输入选择开关可任意选取通道A 或通道B，与其内部的低噪声可编程放大器相连。通道A 的可编程增益为128 或64，对应的满额度差分输入信号幅值分别为±20mV 或±40mV 。通道B 则为固定的64 增益，用于系统参数检测。芯片内提供的稳压电源可以直接向外部传感器和芯片内的A/D 转换器提供电源，系统板上无需另外的模拟电源。芯片内的时钟振荡器不需要任何外接器件。上电自动复位功能简化了开机的初始化过程。
高精度高增益24位A/D芯片HX711具有以下特点： (1)两路可选择差分输入；
(2)片内低噪声可编程放大器，可选增益为64 和128；
(3)片内稳压电路可直接向外部传感器和芯片内A/D 转换器提供电源； (4)片内时钟振荡器无需任何外接器件，必要时也可使用外接晶振或时钟； (5)上电自动复位电路；
(6)简单的数字控制和串口通讯：所有控制由管脚输入，芯片内寄存器无需编程；
(7)可选择10Hz 或80Hz 的输出数据速率； (8)同步抑制50Hz 和60Hz 的电源干扰；
(9)耗电量（含稳压电源电路）：典型工作电流：< 1.7mA, 断电电流：< 1μA ； (10)工作电压范围：2.6 ~ 5.5V ；
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基于单片机的电子秤设计
图2-8 HX711内部方框图
图2-9 HX711实物图
2.5 输入键盘的选定
键盘输入是人机交互界面中重要的组成部分，它是系统接受用户指令的直接途径。键盘是由若干个按键开关组成，键的多少根据单片机应用系统的用途而定。键盘由许多键组成，每一个键相当于一个机械开关触点，当键按下时，触点闭合，当键松开时，触点断开。单片机接收到按键的触点信号后作相应的功能处理。因此，相对于单片机系统来说键盘接口信号是输入信号。
方案一 Intel8279是一种为8位微处理器设计的比较成熟的通用键盘/显示器
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接口芯片，其功能有：接收来自键盘的输入数据，并作预处理；数据显示的管理和数据显示器的控制。但是在与单片机编程中比较复杂。
方案二 矩阵键盘较为突出的优点在于与比独立式键盘相比有效的节约了很多I/O端口。矩阵式键盘在按键数目较多的场合非常适用，按键位于列线和行线的交叉点上，一个由16个按键组成的键盘就是由一个4×4的行、列结构构成的。 4×4矩阵键盘的工作原理
矩阵式键盘有效的节省了I/O端口。在矩阵式按键键盘中，每条垂直线和水平线在交叉处不直接连通，而是给交叉处加一个按键。这样，一个端口（如P1口）就可以构成4*4=16个按键。
采用最常用的4*4矩阵键盘，4*4矩阵编程简单，大大简化了程序。因此，我选择4*4矩阵键盘。4*4矩阵键盘可以显示0-9数字、小数点和五个功能键。键盘行扫描信号为ROW1—ROW4，列扫描信号为COL1—COL4。行信号为输入信号，低电平有效；列信号为输出信号。当没有键按下时，即使行扫描输入低电平信号，列信号仍为高电平；当行扫描为低电平并且有键按下时，相应的列输出低电平。该低电平信号可以定位至按下键的位置。其原理图如下图2-10所示。
图 2-10 矩阵键盘原理图
2.6 显示器的选定
方案一 全部采用数码管显示，数码能显示时钟，以及被测物体的重量等信息。此方案显示直观，而且编程简单，但若要同时显示单价，金额等诸多信息则需要要大量的数码管。由此增加了电路的复杂程度，也加大了编程的难度。
方案二 采用可以设置显示单价，金额，时间日期等的LCD，它具有低功耗、
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基于单片机的电子秤设计
可视面大、画面友好及抗干扰能力强等功能，其显示技术已得到广泛应用。
LCD 显示器的工作原理：液晶显示器的主要材料是液态晶体。它在特定的温度范围内，既具有液体的流动性，又具有晶体的某些光学特性，其透明度和颜色随电场、磁场、光照度等外界条件变化而变化。因此，用液晶做成显示器件，就可以把上诉外界条件的变化反映出来从而形成现实的效果。所以我选择了LCD液晶。液晶屏电路原理图、实物图如图2-11、2-12、2-13所示。
LCD_CS、LCD_RES、LCD_RS、LCD_SDA、LCD_SCK为液晶模块与单片机接口的控制线。CS_ZK、SCK_ZK、SO_ZK和SI_ZK为字库和单片机接口的控制线。
图 2-11 LCD显示电路原理图
图2-12 LCD实物图（正面）
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图2-13 LCD实物图（背面）
该液晶为晶讯联公司的128*64汉字屏JLX12864G-086-PC显示信息。该显示模块既可以当成普通的图像型液晶显示模块使用（即显示普通图像型的单色图片功能），又含有JLX-GB2312 字库IC，可以从字库IC 中读出内置的字库的点阵数据写入到LCD 驱动IC 中，以达到显示汉字的目的。其接口引脚功能介绍：
表2-2 液晶模块接口引脚功能
引线号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 符号 ROM-IN ROM-OUT ROM-SCK ROM-CS LEDA VSS VDD SCK SDA RS RST CS 名称 字库IC接口 字库IC接口 字库IC接口 字库IC接口 背光电源 接地 电源电路 I/O I/O 寄存器选择信号 复位 片选 功能 串行数据输出 串行数据输入 串行时钟输入 片选输入 背光电源正极，同VDD电压（5V或3.3V） 0V 5V，或3.3V可选 串行时钟 串行数据 H:数据寄存器 O：指令寄存器 低电平复位 低电平片选 2.7 电源电路的设计
本设计采用USB接口供电，所以提供的电源电压为5V；并且还提供了备用电源即U4。当按下电源开关U14时，电路接通电源指示LED1灯亮起。其电路原理如图2-14所示。
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