[实用新型]基于USB接口的电子秤实验仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种教学实验仪器，特别是一种基于USB接口的电子秤实验仪。

背景技术

《单片机及其应用》是一门集传感器、模拟电子、计算机、数据通信等众多技术于一体的专业课程，该课程的实践性非常强，通过实践环节能有效地巩固课堂上所学的理论知识，全面提升学生的实践能力和创新能力，培养出行业所需的应用型人才。传统的单片机实验仪是为验证教学中的知识点而设计，所提供的都是相对独立的单元实验电路，难以将这些单元构架成实际的智能电子产品，以训练对学生对所学知识的综合运用能力。

发明内容

本实用新型的目的就是向实验者提供一个通过USB接口与PC机连接的电子秤实验装置。

这种新型的基于USB接口的电子秤实验仪由秤台、压力传感器、放大电路、A/D转换电路以及单片机、USB总线接口电路、LCD显示器、键盘电路组成。单片机内嵌在线软件仿真器，可直接在PC机的KEIL环境下对电子秤的硬件电路及控制程序进行实时仿真调试；安装在秤台上的压力传感器将被测物体的重量转换成电信号，由放大电路放大后，送A/D转换电路转换成数字量，单片机读取该数字量并将其换算为对应的重量值在LCD显示器上显示出来；键盘电路完成电子种的标定、去皮、价格设定等操作；实验仪直接从USB总线获取电源，无需外接电源供电，USB接口电路将USB总线转换成串行口与单片机相连，通过USB接口，实验仪可以将测量结果上传给PC机。

本实用新型的优点在于：实验仪将传感器、模拟电子、A/D转换、单片机、接口通信等技术融于一体，通过该实验仪学生能够系统地学习压力传感器的原理、安装、运算放大器的应用、仪表放大器的设计与调试、A/D转换器的原理与应用，电子秤的硬件电路与控制程序的设计与调试，实现相关课程知识的综合应用，较传统的单片机实验仪，本实用新型以真实的电子产品作为实验平台，实用性强，能有效地激发学生的学习兴趣，培养学生对所学知识的运用能力，提高学生的动手能力和创新能力。

实验仪通过USB接口控制芯片将USB总线转换为串行口与单片机相连，无需传统的RS232电缆线，与PC机的连接简单方便，很好地解决了实验仪在学校计算机房与PC机连接困难的问题；实验仪从USB总线获取5V电源，省去了外接电源，同时所采用的单片机内嵌在线软件仿真器，降低了实验仪成本。

附图说明

图1是本实用新型的组成框图。

具体实施方式

如图1所示，基于USB接口的电子秤实验仪由秤台、压力传感器、放大电路、A/D转换电路以及单片机、USB总线接口电路、LCD显示器、键盘电路组成。实验仪直接采用USB总线提供的5V电源；单片机选用内嵌在线软件仿真器的SST89E58，配上晶振电路和复位电路，晶振频率为11.0592MHz；USB总线接口芯片选用CH341T，将USB总线转换成串行口与单片机相连，使用发光二极管指示USB设备的配置状态；压力传感器的量程为3kg，输出电压变化为0～10mV；放大电路由运算放大器OP07构成，放大倍数约为200左右，将来自传感器的电压信号放大至0～2V送A/D转换器；A/D转换器选用16位∑-ΔA/D转换芯片AD7705；LCD显示器采用点阵型液晶显示模块TG12864B，可显示4行8列16*16点阵的汉字；16个按键组成4行4列的行列式键盘与单片机的I/O口线相连。