２０１６年第５期 文章编号：１００９—２５５２（２０１６｝０５－００７３－０５ ＤＯＩ：１０．１３２７４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｈｄｚｊ．２０１６．０５．０１９ 多功能电子计价秤设计 高 娴，耿 盼 （南京信息工程大学信息与控制学院，南京２１００４４） 摘要：随着电子技术的不断发展，目前市场上使用的传统的电子秤，已经不能满足人们的要 求。根据现有方案的不足，这里分析设计了一种多功能电子计价秤，能够对物品的重量进行称 量，计算出物品的价格，还可以实现去皮称量、累计总价，存储常用物品单价，算出找钱数额 的功能。同时，还可实时检测周围环境的温度。本设计以单片机ＭＳＰ４３０Ｆ１４９为核心部件，外围 单元电路有称重模块ＨＸ７１１ＡＤ、矩阵键盘、液晶屏ＬＣＤ１２８６４、温度传感器ＤＳ１８Ｂ２０、蜂呜器以 及存储芯片ＡＴ２４Ｃ１６。本系统功能丰富、操作简便、有良好的人机交互界面。 关键词：ＭＳＰ单片机；温度检测；称重模块；矩阵键盘 中图分类号：ＴＰ３１９ 文献标识码：Ａ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｍｕｌｔｉ－ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｐｒｉｃｅ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ｓｃａｌｅ ＧＡＯ Ｘｉａｎ，ＧＥＮＧ Ｐａｎ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｉｆｏｒｍａｔｎｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００４４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｓｃａｌｅ ａｌｒｅａｄｙ ｃａｎ’ｔ ｓａｔｉｓｆｙ ｐｅｏｐｌｅ’Ｓ ｒｅｑｕｅｓｔ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｄｅａｌ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｈｏｒｔａｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅｓ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ａ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｍｕｌｔｉ—ｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｐｒｉｃｅ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ｓｃａｌｅ．Ｉｔ ｃａｎ ｗｅｉｇｈ ｔｈｅ ｉｔｅｍ， ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｐｒｉｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｉｔｅｍ．Ｉｔ ｃａｎ ａｌｓｏ ｍｅａｓｕｒｅ ｔｈｅ ｗｅｉｇｈｔ ｗｉｔｈｏｕｔ ｔｈｅ ｐｅｅｌ，ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｐｒｉｃｅ， ｓｔｏｒｅ ｃｏｍｍｏｎｌｙ—ｕｓｅｄ—ｉｔｅｍ—ｐｒｉｃｅ，ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｔｈａｔ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｇｉｖｅｎ．Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ｉｔ ｃａｎ ｍｅａｓｕｒｅ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｓ ｉｎ ｒｅａｌ ｔｉｍｅ．Ｔｈｉｓ ｄｅｓｉｇｎ ｕｓｅｓ ＭＳＰ４３０Ｆ１４９ ｓｉｎｇｌｅ ｃｈｉｐ ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｓ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ，ｔｈｅ ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｃｉｒｃｕｉｔｓ ａｒｅ ｗｅｉｇｈｉｎｇ ｍｏｄｕｌｅ ＨＸ７ １ １，ｍａｔｉｒｘ ｋｅｙｂｏａｒｄ，ＬＣＤ１２８６４，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｅｎｓｏｒ ＤＳ１８Ｂ２０，ｂｕｚｚｅｒ ａｎｄ ｍｅｍｏ￣ｃｈｉｐｓ ＡＴ２４Ｃ１６．Ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｒｉｃｈ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ，ｓｉｍｐｌｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｇｏｏｄ ｍａｎ—ｍａｃｈｉｎｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＭＳＰ４３０ ｓｉｎｇｌｅ ｃｈｉｐ ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；ｗｅｉｇｈｉｎｇ ｍｏｄｕｌｅ；ｍａｔｒｉｘ ｋｅｙｂｏａｒｄ ０ 引言 由于传统的电子秤的功能简单，只可称量物品 的重量，输入物品的单价，计算出物品的价格。因 警模块组成。系统的整体设计框图如图１所示。矩 阵键盘由数字键０到９，小数点和功能选择键：清 除、累计、去皮、置零、找钱、储存、输入以及１０个储 此，为了丰富传统电子计价秤的功能，本设计在传统 的电子计价秤的基础上，增添了去皮称量功能、累计 功能、找钱功能、置零功能以及温度检测功能，极大 存常用物品单价的按键Ｍ１，Ｍ２，…，Ｍ１０构成。称 重模块由电阻应变式压力传感器、放大电路以及 ＡＤ转换模块组成。通过称重模块对物品的重量进 行称量，然后由单片机对称重模块的数据进行采集 地满足了人们的各类需求。 １ 总体设计方案 多功能电子计价秤 由称重模块、按键模块、 显示模块、温度检测模块、主控模块、存储模块和报 收稿日期：２０１５—０５—２８ 基金项目：江苏省大学生创新计划项目（２０１５１０３０００５６） 作者简介：高娴（１９９５一），女，本科，研究方向为电气工程及其自动化。 一７３— 桥式传感器 图３称重模块电路连接图 ＶＣＣ 掉电存储程序，数据计算程序和报警模块程序。此 处主要介绍存储模块程序、数据计算程序和按键模 块程序。 ３．１存储模块程序设计 ＡＴ２４Ｃｘｘ系列ＥＥＰＲＯＭ是由美国Ｍｃｒｏｃｈｉｐ公 司出品，１—５１２Ｋ位的支持Ｉ ｃ总线数据传送协议 的串行ＣＭＯＳ Ｅ２ＰＲＯＭ。１２Ｃ总线是ＰＨＬＩＰＳ公司推 出的一种串行总线，是具备多主机系统所需的包括 图４ ＡＴ２４Ｃ１６的电路连接图 总线裁决和高低速器件同步功能的高性能串行总 线。ＡＴ２４Ｃ１６的写操作流程图如图５所示， ＡＴ２４Ｃ１６的读操作流程图如图６所示。 提供９—１２位摄氏温度测量而且由一个有高低电平 出发的可编程、不因电源消失而改变的报警功能。 ＤＳ１８Ｂ２０通过一个单线接口发送或接受信息，因此 在中央处理器和ＤＳ１８Ｂ２０之间仅需要一条连接线。 它的在一１ＯｃＩ＝～＋８５℃的精度为±５℃。 ＤＳ１８Ｂ２０可以在没有外部电源供电的情况下工 １２Ｃ起始信号 １２Ｃ起始信号 ＋ 发送写器件地址 作。当总线处于高电平状态，ＤＱ与上拉电阻连接 ● 发送写器件地址 通过单总线对器件供电。同时处于高电平状态的总 线信号对内部电容充电，在总线处于低电平状态时， 该电容提供能量给器件。这种提供能量的形式被称 为“寄生电源”。能即ＤＳ１８Ｂ２０除去了对外部电源 ● 发送要读取的地划 Ｉ 芝送要写入内存地址 ＋ Ｉ Ｉ２ｃ起始信号ｌ ● 的需求。而且，ＤＳ１８Ｂ２０的高速暂存器提供了一个 直接的温度报警值寄存器（ＴＨ，ＴＬ），和一个字节的 配置寄存器。ＴＨ，ＴＬ和配置寄存器是非易失性的 幸 申 ＩＩ ｃ终止信号ｌ Ｉ Ｉ ｃ终止信号ＩＩ 图５写操作流程 图６读操作流程图 发送读器件地址Ｉ 可擦除程序寄存器（ＥＥＰＲＯＭ），因此存储的数据在 器件掉电时不会消失。 本系统的报警模块选用的是有源蜂鸣器，其内 部有振荡、驱动电路。只需要加上直流电压即可工 ３．２数据处理程序设计 作，使用简单、方便。 本设计在对金额进行运算的时候，采用大数乘 ３ 系统软件设计 此部分使用单片机ＭＳＰ４３０Ｆ１４９实现。用ＩＡＲ 编程软件及Ｃ语言编写程序。根据该系统的功能 法算法中的循环算法。将待相乘的大数存人字符串 中，即单价和重量，然后按位存人较大的数组，循环 按位相乘并累加。最后将进位分离并）ＪｎＮ相邻高位 上。其具体程序如下： ｖｏｉｄ ｍｕｌｔｉｐｌｙ（ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ａ，ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｂ， 一设计要求，系统的程序主要包括称重模块程序 ， 温度检测模块程序，键盘扫描程序，液晶显示程序， ７５— ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ Ｃ） ｛ ｉｎｔ ｉ，ｊ，ｃａ，ｃｂ， ｓ； ｃａ＝５； ｃｂ＝４； Ｓ：（ｉｎｔ ）ｍａｌｌｏｃ（ｓｉｚｅｏｆ（ｉｎｔ） （ｃａ＋ ｃｂ））； ｆｏｒ（ｉ＝０；ｉ＜ｃａ＋ｃｂ；ｉ＋＋） Ｓ［ｉ］＝０； ｆｏｒ（ｉ＿０；ｉ＜ｃａ；ｉ＋＋） ｆｏｒ（Ｊ＝０；ｊ＜ｃｂ；ｊ＋＋） Ｓ［ｉ＋Ｊ＋１］＋＝（ａ［ｉ］一 ０，）￥ （ｂ［Ｊ］一 ０，； ｆｏｒ（ｉ＝ｃａ＋ｃｂ一１；ｉ＞＝０；ｉ一一） ｉｆ（Ｓ［ｉ］＞＝１０） ｛ Ｓ［ｉ一１］＋＝Ｓ［ｉ］／１０； Ｓ［ｉ］％：１０； ｝ ｉ＝０； ｗｈｉｌｅ（Ｓ［ｉ］＝：０） ｉ＋＋： ｆ０ｒ（ｊ＝０；ｉ＜ｃａ＋ｃｂ；ｉ＋＋，ｊ＋＋） ｃ［ｊ］＝Ｓ［ｉ］＋０，． ｃ［ｊ］＝ ＼０ ｆｒｅｅ（Ｓ）； ｝ ３．３按键模块程序设计 按键模块采用５ ６的矩阵键盘，并采用按键扫 描的方式。先将第一行置为低电平，其它各线置为 高电平，然后查看列线，若列线均为高电平，则说明 没有按键被按下，若有某一列线为低电平，则说明有 按键被按下，且这个键位于第一行的该列；然后再将 第二行置为低电平，其它各线置为高电平，按照查找 第一行的方法依次查找下去。键盘的主要功能有： 对物品单价以及实付钱数进行输入，对常用物品的 单价进行调用和存储，切换输入、累计、置零、去皮、 找钱、储存等附加的功能。按键模块的程序流程图 如图７所示。 按键模块实现如下功能： ①数字按键和小数点：对单价以及实付金额进 行输入。 ②输入键：按下输入键，在液晶显示屏第三行 “单价：”后，显示“Ｐ”，表示正在输入，当输入完毕后，再 次按下输入键，“Ｐ”消失，表示物品单价输入成功。 一７６一 图７按键模块程序流程图
