电子秤硬件电路设计

电子秤硬件电路设计

仪器的构成

本文研究的便携式电子秤硬件系统由电源、电容传感器、高稳定参考电容、ICM7556定时器、MAX325多路开关、PIC16F628单片机系统、 控制键盘、LCD显示等组成。测量系统硬件电路框图如图2所示。

PIC16F628的主要功能特点

PIC16F628单片机是Microchip公司的PIC系列单片机之一。PIC 8位单片机系列是该公司推出采用RISC(Reduced Instruction Set Computer)结构的嵌入式控制器，具有执行速度高、功耗低、体积小巧、工作电压低、驱动能力强、品种丰富等优越性能。其总线结构采取数据 总线和指令线分离独立的哈佛(Harvard)结构，具有很高的流水处理速度。与同类8位单片机相比，程序存储器可节省一半，指令运行速度可以 提高4倍左右。此外，PIC系列单片机集成了一系列外部功能模块，例如：上电复位电路、I/O引脚上拉电路、看门狗定时器等。这样，在组成系 统时，就可以zui大限度的简化电路、降低成本，提高系统的可靠性。

PIC16F628单片机具有直接驱动液晶显示器的能力。输入端口具有跳变中断能力，能方便地接收按键输入，另有多级外部及内部中断， 可通过程序禁止主晶振振荡而使单片机进入低功耗状态，适合用于以电池作能源、需液晶驱动的应用场合。

PIC16F628单片机的工作电压范围为3.0V~5.5V，时钟频率为DC~20MHz，内部具有1K 14（位）片内程序存储器，224字节通用RAM，128字 节EEPROM，15根双向I/O线和10个中断源，并带有一个16位定时器/计数器（TMR1）和一个8位定时器/计数器（TMR0）。

PIC16F628的精简指令集仅有35条指令，除了地址分支跳转指令（GOTO、CALL）为双周期指令外，其余皆为单周期指令，执行速度可调 范围宽（DC~200ns），具有8级硬件堆栈，3种寻址方式（直接、间接、相对）。

PIC16F628的15个I/O口均是独立双向可编程的，并可直接驱动LED数码管，zui大拉电流和灌电流分别为25mA和20mA。TMR0带有8位可编程 预分频器，可进行1~256分频。

软件低功耗设计

因为系统功耗正比于CPU的工作时间，所以尽量缩短CPU的运行时间应是低功耗软件设计的一条重要准则。

1. 使用单片机睡眠方式

PIC16F628设有低功耗模式，即睡眠方式（SLEEP）。便携式电子秤作为随身携带的手持式 称量器具，一定不是常处在工作状态。在未关断电源的情况下，当器具闲置了预定的一段时间后，单片机将自动进入SLEEP模式，在"睡眠"方式，耗电小于1 A。 

1. 使用单片机的中断功能

系统软件设计应用了三个中断：RB口中断（用于检测键盘输入）、外部中断（用于低电压检测）、定时器0中断（用于切换频率量输入 通道）。中断的使用有效地减少了CPU的运行时间，从而降低功耗。

本系统中，严格选用低功耗的CMOS器件，硬件上的配合简单而有效，软件上的设计周密而层次分明，整个系统能真正的实现低功耗工作 。