王艳新 ，李家琪，王晓强，冯 锐

（哈尔滨东北林业大学，黑龙江 哈尔滨 150040）

基于单片机技术的商用小型自动称重机的设计

王艳新 ，李家琪，王晓强，冯 锐

（哈尔滨东北林业大学，黑龙江 哈尔滨 150040）

随着我国经济水平的快速发展，生活水平不断提高，人们对自动化的依赖程度越来越高。因此，在一些简单但费时费力的工作上引入自动化机械是非常必要的。商用小型自动称重机，在应用条码技术的基础上，对商品进行自动称重，实现对已包装好的零散食品以及一些贴有条形码的商品进行识别称量，减少人力，为商品自动识别称重打下基础。

单片机控制；自动化；称重机；条码技术

称重机主要用于自动化流水线以及物流输送系统上重量称量、超限判别或重量分级及筛选，广泛应用于生产制造，物流等行业的在线检测。目前，形形色色的称重机因其各异的功能而应用于不同的领域，然而，自动称重机还主要应用于单一的生产线。在商场等小领域，依旧采用人工称重的方法，耗时耗力。对商用小型称重机进行改进、设计，使自动称重机能够实现商品自动称量，对节省劳动力、减轻称重工人的负担以及实现自动化具有重要意义。

1 称重机系统设计和分析

1.1 系统组成

本设计采用单片机、传感器、条码技术等进行自动称重机的设计，对商品进行识别称重，系统整体结构如图1所示。该结构系统主要输入端、中心处理端和输出端组成。

图1 自动称重机结构系统图

系统具体的组成为 ：

（1）输入端

①商品信息的采集：采用条码技术，识别商品信息。②商品称重：采用称重传感器对商品进行称量，进而将信息传入中央处理器。

（2）中心控制端

由单片机进行控制，实现各模块的功能。

（3） 输出端

①打印端：通过中心控制端，控制打印机打印商品的价签。②价签的粘贴端：中心控制端控制对商品价签的粘贴。

1.2 工作原理及路线

（1）原理图（见图2）：

图2 自动称重机原理图

（2）模块设计

①条码识别模块：此模块是自动称重机的重要组成部分之一，是利用二维码的识别处理技术，对已包装且贴有条形码的商品进行识别，通过A/D转换将信息传输到中央处理器；②称重模块：利用称重传感器（压力传感器），将商品进行称重，并通过A/D转换，将数据传给中央处理器；③中央处理模块：中央处理模块由单片机进行数据的处理，利用单片机控制打印模块进行打印以及贴码模块将商品价签贴在商品上；④打印模块，由中央处理器单片机控制打印机打印出商品的价签；⑤贴码模块：通过中央处理器的控制，通过机械控制将商品标签粘贴在商品上。

2 单片机系统

2.1 单片机系统构成

单片机，又称微控制器（MCU）， 采用超大规模集成电路技术在一块硅片上集成了中央处理器CPU、适当容量的随机存储器RAM和只读存储器ROM、多种I/O口和串行通讯接口、中断系统、可编程定时器/计时器。可以说一块单片机就是一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制、仪器仪表等领域被广泛应用。

2.2 单片机选择

MSP430单片机（混合信号处理器——，是一种低成本高效率的16位单片机。集成了许多功能丰富的模块，可电池供电。它的特点是低电压电源供电、处理能力强、运算速度快、超低功耗、功能丰富、便于开发。它的各模块完全独立，不需要CPU干涉（都可以休眠降耗），有独特的双时钟系统，因此精度高，抗干扰能力强。它的程序指令存储器和数据存储器统一编址，采用的是冯·诺依曼结构。用有7 种源操作数寻址、4 种目的操作数寻址、简洁的 27 条RISC指令（采用模拟指令后为51条），自带Flash控制器。

3 结束语

本文整体的对自动称重的效率和劳动力以及识别率等多种问题进行了考虑，通过MSP430单片机对各个模块进行控制，合理的对新型自动称重机自身的优越性能加以实现，减轻了传统的人工称重的繁琐工作，通过运用条形码技术即实现对已包装好的零散食品以及一些便于贴商品信息条形码且贴有条形码的商品进行识别。通过单片机技术，运用计算机，实现全部称量过程的自动化。

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1671-3818（2016）10-0175-01