基于单片机的便携式电子秤

文章摘要：IC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，就可以最大限度的简化电路、降低成本，提高系统的可靠性。

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IC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，就可以最大限度的简化电路、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，最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。

PIC16F628信息处理单元电路的设计

PIC16F628是整个系统的信息处理核心。它需要完成键盘输入检测、采样通道选择、信号分析处理、信息显示、欠电报警和过载报警等多种智能功能。单片机信息处理单元电路如图3所示。图中采用的MAX325是MAXIM公司生产的精密单电源SPST（single-pole single-throw）模拟开关，它由一个常开型开关和一个常闭型开关组成，具有低功耗、低导通电阻等特点。该芯片两控制端（IN1、IN2）均连接CPU的RB3引脚，系统两路频率信号输入通道的选择由CPU控制。低电压检测信号通过芯片6脚（INT）输入，低压时产生外部中断。键盘检测信号与芯片10~12脚（RB4~RB6）相连，有键按下，就产生RB口电平变换中断，在中断服务程序中，扫描键盘，取得键值。显示缓冲区的写入依靠芯片中通用同步/异步收发器（USART），显示器LCD的数据端和时钟端分别与芯片的7脚（DT）、8脚（CK）相接。

图3　信息处理单元电路

软件设计

作为便携式仪器，系统在整个设计过程中遵循简化硬件电路，以软件设计代替硬件的设计原则，最大限度的减小仪器的体积和重量，因而系统的软件实现功能丰富。软件设计采用模块化结构，主要有人工校正模块、欠电报警模块、键盘检测模块、采样通道切换模块和数据处理模块。

系统主程序

系统主程序控制单片机系统按预定的操作方式运行，它是单片机系统程序的框架。系统上电后，对系统进行初始化。初始化程序主要完成对单片机内专用寄存器的设定，单片机工作方式及各端口的工作状态的规定。系统初始化之后，进行计数器读取、零点校正、过载检测等工作。主程序流程图如图4所示。

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