服务热线:0755-83063040 15099930942 中文版 | English
[电子秤设计方案]基于CS1237的电子秤方案设计
发布时间 : 2019-05-06 浏览次数 : 151

电子秤凭借着其性能稳定、直观便利等特点,已经在各个领域取代机械秤的地位。但随着技术的发展,人们对其性能有着更高的要求,比如:精度更高、功耗更小、成本更低。

本文介绍了公司设计的24位高精度ADC芯片——CS1237应用在电子秤上的解决方案。系统通过CS1237内置放大器对称重传感器的微弱电压信号进行放大,然后通过Sigma-DeltaADC进行模数转换,最后使用2线SPI接口输出数据给MCU来进行处理。MCU处理完毕后,把重量信息送往显示模块或无线发射模块。
电子秤设计方案
一、电子秤设计方案系统设计

电子秤由CS1237、称重传感器、MCU、按键模块、显示模块等组成

电子秤设计方案


二、电子秤设计方案详细设计

2.1、硬件设计

在高精度应用场合,为了避免MCU的工作电源对ADC工作电源造成影响,可以将CS1237的工作电源与MCU的工作电源分开,PCBLayout时要注意采用数模分离、单点接地的方式。信号输入端经过RC滤波器再进入CS1237,可以减少噪声的干扰。CS1237的通讯接口与MCU相连的过程中,各串联一个电阻,可以提高通讯的可靠性。

2.2、通讯时序

CS1237采用2线的通讯接口:DRDY/DOUT(数据线)、SCLK(时钟线)。当DRDY拉低后,表明数据已经转换完成,输入的第1个SCLK就可以将输出的最高位读出,在24个SCLK后,将所有的24位DOUT数据读出。如果需要更改配置(通道、PGA、速率)或关闭传感器激励源以节省功耗,可以通过相应的命令对CS1237的寄存器进行配置。

2.3、软件处理

对读取的AD值可以进行适当的软件滤波处理,比如算术平均滤波、滑动平均滤波、中值滤波,等等,以获取更高的精度或抗干扰能力。

由于传感器的温度特性往往不是很理想,需要补偿才能达到性能要求。此时可以利用CS1237内置的温度传感器读取温度值,用软件的方式来分段补偿,以节省成本。

当电子秤处于闲置状态,可以通过间歇开启/关闭传感器的方式来节省系统功耗,如果有重物放置,再恢复到正常的状态。

三、电子秤方案总结

CS1237具有小体积(SOP8封装)、集成度高、外围电路简单等特点,可以使得整个PCB非常小。从而在保证性能满足需求的同时,可以有效降低生产厂家的BOM成本。其有效位可达20位以上,对于典型的2mV/V称重传感器可以实现60,000d以下的分辨率,满足现有大部分电子秤的精度需求。用户还可以利用CS1237的传感器激励源开关在电子秤休眠时关闭称重传感器的电源,以节省功耗,大大延长蓄电池的使用时间。同时,CS1237的2线SPI通讯接口可以简化主控的软硬件开销,使得用户可以选择成本更低的MCU。

深圳市西城微科电子有限公司版权所有  备案号:粤ICP备14013071号

TEL:0755-88838777  0755-83063040 

Cellphone:15099930942

FAX:0755-83065035

地址:深圳市福田区新闻路深茂商业中心26B