本文采用STC90C52RC單片機設計實現了一種汽車衡稱重儀表， 儀表采用兩個控制器，分別負責 數據處理、存儲、顯示及外設數 據通信。通過GPRS網絡可對稱重 儀表進行在線監控。稱重儀表經 測試數據可靠，顯示穩定，帶多 種常見通信接口，成本低，使用 方便。

汽車衡俗稱地磅，是商家用于大宗貨物 計量的主要稱重設備。隨著高精度稱重傳感器 技術的日趨成熟，機械式汽車衡逐漸被精度高、 穩定性好、操作方便的電子汽車衡所取代。稱 重儀表即稱重顯示儀表，是汽車衡稱重系統的 重要組成部分，現今的稱重儀表隨著電子技術 與計算機技術的發展，功能日趨多樣化。

1.稱重系統

稱重系統組成如圖1-1所示。

全電子衡器稱重系統主要由秤體、稱重 傳感器、稱重顯示儀表、外設4大部分組成。 秤體為承重部分，包括接線盒和信號電纜；稱 重傳感器將重量壓力信號轉換成電信號輸出； 輸出的模擬信號經放大、濾波、A/D轉、數字 處理后轉換為重量數字顯示；稱重儀表的各種 通訊接口可與打印機、大屏幕顯示器、上位機 計算機管理系統等外設相連。

2.稱重儀表硬件設計

根據控制任務的需要，該儀表功能多，硬 件占用大量I/O 口資源，釆用ARM系列控制器可只用一塊芯片，但成本提高，且需操作系 統管理各項任務。從成本考慮，稱重儀表采用 兩塊STC90C52RC單片機作為控制器，主機 主要負責現場數據的處理、存儲與顯示等實時 性要求高的任務；從機負責打印、網絡通訊等 數據傳輸的任務。主機與從機之間采用SPI通 信完成數據交換。硬件框圖如圖2-1所示。

2.1電源

電源可釆用變壓器或幵關電源供電，從 電源效率考慮釆用開關電源，并配備12V蓄 電池備用，上電充滿后，由從機監控進行浮充， 掉電后對稱重儀表供電。幵關電源采用兩塊 LM25%芯片設計實現，獲取5V、9V、12V電源。

2.2主機外圍硬件

數字傳感器與主機之間的接口采用RS422 接口。主機采集傳感器數據，若數據正常，數據處理后，采用AT24C256進行數據存儲；若 數據異常，則進行錯誤代碼處理并顯示。現場顯示采用數碼管，可接大屏幕顯示器放大顯示。 數碼管采用共陰連接，動態掃描的方式顯示。 采用4-20mA電流環接口可進行遠距離傳輸： 采用DS1302便于顯示日期、時鐘；1C卡為維 護人員提供信息認證，蜂鳴器進行儀表異常報 聱提示；硬件結構如圖2-2?>

2.3從機外圍硬件

從機主要負責實時性要求不太高的任務 打印和數據上傳，稱重數據經主機傳輸給從機 后打印，從機經過串口發送數據給打印機打印 數據，現場出票。鍵盤設計為矩陣鍵盤，共 4*6=24個按鍵；從機只完成掃描任務，具體 按鍵處理由主機負責。GPRSDTU保持與監控中心的連接，通過GPRS網絡h傳數據到企 業數據庫，完成更高層次的數據管理。如圖2-3

所示。

3.稱重儀表軟件設計

根據稱重儀表功能任務多的情況，采用 操作系統不能滿足實時性要求，且程序量較大, 運行中RAM明顯不足，故采用兩塊單片機用 中斷方式進行處理。

3.1主機程序設計

主機程序主要完成稱重、顯示、按鍵狀 態處理及與上位機的聯系。程序流程圖如圖3-1

所示。

3.2從機程序設計

從機程序負責按鍵掃描、顯示、打印及 GPRS數據傳輸，GPRS數據傳輸由于采用的 是模塊，只需按協議向串口發送數據即可。程 序流程圖如圖3-2。

4.調試測試

調試按模塊調試通過后進行集成。PCB 制板由三塊組成，一塊集成數碼管，一塊為打 印機驅動，一塊為其他硬件集成。硬件調試過 程中數碼管顯示亮度略顯不足，可改為靜態顯示。GPRS信號的頻率經過PCB板耦合后， 干擾稱重顯示，加屏蔽后解決。長時間上電后 隨著孀變會產生漂移，為避免誤差過大，需進 行零點跟蹤后歸零。軟件調試過程中由于按鍵的掃描由于任務多，需安排好掃描時間，避免 延遲時間過久，甚至不響應。該稱重儀表只兼 容ZEM1C (中航電測）的傳感器，測試過程中數據可靠、顯示穩定，監控中心收到的數據

穩定，誤碼率低。

5.小結

該稱重儀表功能多，分解任務后，釆用 雙單片機控制簡化程序設計，通過中斷方式解 決了實時性的問題，降低了成本。儀表的多種 網絡接口方便了數據與設備的管理，便于企業 掌握現場數據信息。