原标题：基于STM32F103xC/STM32F103xD/STM32F103xE+HX711的电子秤设计方案

　　什么是电子秤

　　电子秤(英文名：electronic balance)是衡器的一种，是利用胡克定律或力的杠杆平衡原理测定物体质量的工具。按结构原理可分为机械秤、电子秤、机电结合秤三大类。

　　电子秤主要由承重系统(如秤盘、秤体)、传力转换系统(如杠杆传力系统、传感器)和示值系统(如刻度盘、电子显示仪表)3部分组成。

　　基于STM32的多功能电子秤设计

　　题目要求：

　　1、基本部分：

　　(1)能用键盘设置单价，称重后能同时显示重量、单价和总额;电子计价秤：最大称重为10.000公斤，重量误差不大于±0.1%;

　　(2)具有TFT液晶屏显示，显示重量、单价、总额等信息。

　　a、重量显示为5位数码，单位为公斤，最大重量显示值为99.999公斤;

　　b、单价金额显示为5位数码，单位为元，最大单价金额显示值值为999.99元;

　　c、总价金额显示为6位数码，单位为元，最大总价金额显示值值为9999.99元， 总价金额误差不大于0.01元;

　　(3)具有去皮功能和总额累加计算功能;

　　(4)能预存10种商品的单价;可以随意调出使用

　　(5)测量并显示环境温度，温度测量误差不大于1℃;

　　(6)称量0-10kg称重;

　　(7)语音播报测量结果

　　2、发挥部分：

　　(1)具有实时时钟显示并具有掉电保护，可显示日历时钟(年、月、日、时、分、秒);

　　(2)扩展高精度A/D转换器，提高电子计价秤测量精度，测量误差不大于±0.01%;

　　(3)能预存10种商品的名称(或代号)和商品的单价;

　　单元模块设计：

　　1、主控芯片模块

　　2、TFT液晶屏模块

　　3、称重模块

　　4、语音播报模块

　　5、24bitAD HX711转换模块

　　6、软件部分

　　模块介绍：

　　1、主控芯片模块

　　在该制作中，我们采用了STM32为主控芯片，主要是考虑到HX711是24bit的AD，运算量大，且我们的制作还加设了TFT彩色液晶模块，语音播报模块等的外设，普通的MCU的刷屏和运算速度是不够的，所以我选择了STM32作为主控芯片。下面是关于芯片的主要介绍：STM32F103xC 、STM32F103xD 和STM32F103xE 增强型系列使用高性能的ARM® Cortex™-M3 32位的RISC内核，工作频率为72MHz，内置高速存储器( 高达512K字节的闪存和64K 字节的SRAM)，丰富的增强I/O 端口和联接到两条APB总线的外设。所有型号的器件都包含3个12位的ADC、4个通用16位定时器和2 个PWM定时器，还包含标准和先进的通信接口：多达2 个I2C 接口、3 个SPI接口、2个I2S 接口、1个SDIO接口、5个USART接口、一个USB接口和一个CAN接口。

　　2、TFT彩色液晶模块

　　TFT-LCD即薄膜晶体管液晶显示器。其英文全称为：Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display。TFT-LCD与无源TN-LCD、STN-LCD的简单矩阵不同，它在液晶显示屏的每一个象素上都设置有一个薄膜晶体管(TFT)，可有效地克服非选通时的串扰，使显示液晶屏的静态特性与扫描线数无关，因此大大提高了图像质量。TFT-LCD也被叫做真彩液晶显示器。该模块有如下特点：

　　1、320&TImes;240的分辨率。

　　2、16位真彩显示。

　　3、自带触摸屏，可以用来作为控制输入。

　　4、通用的接口，除了ALIENTEK MiniSTM32开发板，该液晶模块还可以使用在优异特、 STMSKY、红牛等开发板上。

　　这里在硬件上，TFTLCD模块与IO口对应关系如下：

　　LCD_LED对应PC10;

　　LCD_CS对应PC9;

　　LCD _RS对应PC8;

　　LCD _WR对应PC7;

　　LCD _RD对应PC6;

　　LCD _D[17:1]对应PB[15:0];

　　TFTLCD显示需要的相关设置步骤如下：

　　1) 设置STM32与TFTLCD模块相连接的IO。

　　这一步，先将我们与TFTLCD模块相连的IO口设置为输出，具体使用哪些IO口，这里需要根据连接电路以及TFTLCD模块的设置来确定。

　　2) 初始化TFTLCD模块。

　　其实这里就是上和上面OLED模块的初始化过程差不多。通过向TFTLCD写入一系列的设置，来启动TFTLCD的显示。为后续显示字符和数字做准备。

　　3) 通过函数将字符和数字显示到TFTLCD模块上。

　　触控部分：

　　电阻式触摸屏利用压力感应进行控制。电阻触摸屏的主要部分是一块与显示器表面非常配合的电阻薄膜屏，这是一种多层的复合薄膜，它以一层玻璃或硬塑料平板作为基层，表面涂有一层透明氧化金属(透明的导电电阻)导电层，上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防擦的塑料层、它的内表面也涂有一层涂层、在他们之间有许多细小的(小于1/1000英寸)的透明隔离点把两层导电层隔开绝缘。 当手指触摸屏幕时，两层导电层在触摸点位置就有了接触，电阻发生变化，在X和Y两个方向上产生信号，然后送触摸屏控制器。控制器侦测到这一接触并计算出(X，Y)的位置，再根据获得的位置模拟鼠标的方式运作。这就是电阻技术触摸屏的最基本的原理。

　　电阻屏的特点有：

　　1)是一种对外界完全隔离的工作环境，不怕灰尘、水汽和油污。

　　2)可以用任何物体来触摸，可以用来写字画画，这是它们比较大的优势。

　　3)电阻触摸屏的精度只取决于A/D转换的精度，因此都能轻松达到4096*4096。

　　3、称重模块

　　满量程输出电压=激励电压x灵敏度2.0mv/v

　　例如：供电电压是5v乘以灵敏度2.0mv/v=满量程10mv

　　接线：红线输入电压+，黑线输入电压-，绿线输出信号+，白线输出信号- 安装方式：悬臂梁安装方式

　　4、语音播报模块

　　WT588D 语音芯片是一款功能强大的可重复擦除烧写的语音单片机芯片。WT588D 让语音芯片不再为控制方式而寻找合适的外围单片机电路，高度集成的单片机技术足于取代复杂的外围控制电路。配套 WT588D VoiceChip 上位机操作软件可随意更换 WT588D语音单片机芯片的任何一种控制模式，把信息下载到 SPI-Flash 上即可。软件操作方式简洁易懂，撮合了语音组合技术，大大减少了语音编辑的时间。完全支持在线下载，即便是 WT588D 通电的情况下，一样可以通过下载器给关联的 SPI-Flash 下载信息，给 WT588D语音芯片电路复位一下，就能更新到刚下载进来的控制模式

　　本作品的语音播报模块使用了一线串口控制模式，可通过发码端控制语音播放、停止、循环播放和音量大小，或者直接触发 0～219 地址位的任意语音，发码速度 600us～2000us; 有两种输出方式：PWM 和 DAC ，PWM 输出可直接推动 0.5W/8Ω的扬声器，DAC 输出外接功放，音质好。由于本作品对音质没有过高要求，所以使用PWM输出方式。

　　使用WT588D语音播报模块时需要使用语音合成软件合成语音，然后通过Voice_Chip_V-B软件将语音对应特定地址编译成bin文件下载进WT588D模块中。

　　5、24bitAD HX711转换模块

　　HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术，是一款专为高精度电子秤而设计的 24 位 A/D 转换器芯片。与同类型其它芯片相比，该芯片集成了包括稳压电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需要的外围电路，具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。降低了电子秤的整机成本，提高了整机的性能和可靠性。

　　该芯片与后端 MCU 芯片的接口和编程非常简单，所有控制信号由管脚驱动，无需对芯片内部的寄存器编程。输入选择开关可任意选取通道 A 或通道 B，与其内部的低噪声可编程放大器相连。通道 A 的可编程增益为 128 或 64，对应的满额度差分输入信号幅值分别为±20mV或±40mV。通道 B 则为固定的 64 增益，用于系统参数检测。芯片内提供的稳压电源可以直接向外部传感器和芯片内的 A/D 转换器提供电源，系统板上无需另外的模拟电源。芯片内的时钟振荡器不需要任何外接器件。上电自动复位功能简化了开机的初始化过程。 特点：

　　• 两路可选择差分输入

　　• 片内低噪声可编程放大器，可选增益为 64 和128

　　• 片内稳压电路可直接向外部传感器和芯片内A/D 转换器提供电源

　　• 片内时钟振荡器无需任何外接器件，必要时也可使用外接晶振或时钟

　　• 上电自动复位电路

　　• 简单的数字控制和串口通讯：所有控制由管脚输入，芯片内寄存器无需编程

　　• 可选择 10Hz 或 80Hz 的输出数据速率 • 同步抑制 50Hz 和 60Hz 的电源干扰

　　• 耗电量(含稳压电源电路)： 典型工作电流：《 1.7mA， 断电电流：《 1µA • 工作电压范围：2.6~ 5.5V

　　• 工作温度范围：-20~ +85℃ • 16 管脚的 SOP-16 封装

　　6、软件部分 TFT驱动部分：

　　void LCD_WR_REG(u8 data) 写寄存器函数

　　u16 LCD_ReadReg(u8 LCD_Reg) 读寄存器

　　void LCD_WriteRAM_Prepare(void) 开始写GRAM

　　u16 LCD_ReadPoint(u16 x，u16 y) 读取个某点的颜色值

　　void LCD_DisplayOn(void) //LCD开启显示/ void LCD_Clear(u16 Color) 清屏函数

　　void LCD_Init(void) 初始化lcd

　　void LCD_DrawPoint(u16 x，u16 y) 画点

　　void LCD_Fill(u16 xsta，u16 ysta，u16 xend，u16 yend，u16 color) 在指定区域内填充指定颜色

　　void LCD_DrawLine(u16 x1， u16 y1， u16 x2， u16 y2) 画线

　　void LCD_DrawRectangle(u16 x1， u16 y1， u16 x2， u16 y2) 画矩形

　　void Draw_Circle(u16 x0，u16 y0，u8 r) 在指定位置画一个指定大小的圆

　　void LCD_ShowChar(u16 x，u16 y，u8 num，u8 size，u8 mode) 在指定位置显示一个字符

　　void LCD_ShowNum(u16 x，u16 y，u32 num，u8 len，u8 size) 显示数字

　　void LCD_Show2Num(u16 x， u16 y， u16 num， u8 len，u8 size，u8 mode) 显示2个数字

　　void LCD_ShowString(u16 x，u16 y，const u8 *p) 显示字符串

　　WT588D部分：

　　void wt588d_init(void) WT588D初始化

　　void send_dat(u8 addr) 以一线串口方式发送数据到WT588D

　　void pronounce_num(u16 t) 整数部分数字发音 范围(0~9999)

　　void pronounce_point3num(u16 t) 小数部分数字发音范围(0~0.999)

　　void pronounce_point2num(u8 t) 小数部分数字发音范围(0~0.99) HX711部分：

　　u32 Read_HX711(void) 该函数读取HX711采集回来的经过放大以后的值

　　u32 Sampling(void) 该函数将AD采样回来的值算术平均数字滤波，去掉最低和最高后的平均值

　　main.c部分：

　　void UI(void) 设置界面

　　main函数中整合各个模块的函数实现电子秤称重功能，TFT显示功能等等。