图2-2 带有键盘输入的结构简图来自优I尔Y论S文C网WWw.YoueRw.com 加QQ7520~18766

此方案设计的电子秤可以实现称物计价功能，但是局限于数码管的功能，在显示时只能显示单价、购物总额以及简单的货物代码等。在显示重量时，如果数码管没有足够的位数，那么称量物体重量的精度必受到限，所以此方案需要较多的数码管接入电路中。这样在处理输入输出接口时需要另行扩展足够多的I/O接口供数码管使用，比较麻烦。 

方案三  前端信号处理时，选用信号转换等措施，尤其在显示方面采用具有字符图文显示功能的LCD显示器。这种方案不仅加强了人机交换的能力，而且满足设计要求，可以显示购物清单、所称量的物体信息等相关内容。结构简图如图2-3所示：

图2-3 LCD显示方案

目前单片机技术比较成熟，功能也比较强大，被测信号经放大整形后送入单片机，由单片机对测量信号进行处理并根据相应的数据关系译码显示出被测物体的重量。单片机控制适合于功能比较简单的控制系统,而且其具有成本低,功耗低,体积小算术运算功能强,技术成熟等优点。但其缺点是外围电路比较复杂,编程复杂。使用这种方案会给系统设计带来一定的难度。 

方案四  采用现场可编程门阵列(FPGA)为控制核心

采用现场可编程门阵列(FPGA)为控制核心，利用EDA软件编程，下载烧制实现。系统集成于一片Xilinx公司的SpartanⅡ系列XC2S100E芯片上，体积大大减小、逻辑单元灵活、集成度高以及适用范围广等特点可实现大规模和超大规模的集成电路。 论文网

采用FPGA测频测量精度高，测量频率范围大，而且编程灵活、调试方便，设计要求的精度较高，所以要求系统的稳定性要好，抗干扰能力要强。从下图中可以看到系统的基本工作流程和各单元电路所用到的核心器件。其中控制器采用Xilinx公司可编程器件FPGA为核心，基于ISE软件平台，采用VHDL编程实现数据处理、LED和LCD驱动、时钟芯片的I2C通讯、键盘控制等模块。结构简图如图2-4所示：

图2-4 FPGA控制组成结构图

FPGA的逻辑容量密度大，集成度高，可大大减少印刷电路板的空间，减低系统功耗，同时还可以提高设计的工艺性和产品的可靠性。 

虽然以FPGA为核心的电子称系统很优化，但只有在大规模和超大规模集成电路中其高集成度才能更好得以体现。其主要在PC机接口卡的总线接口、程控交换机的信号处理与接口、雷达声纳系统的成像控制与数字处理、数控机床的测试系统等方面有广泛应用。鉴于本电子称的设计并不太复杂，单片机完全能实现所需功能，所以在具体设计时，采用了第三种设计方案。 

3  器件的选择

3。1  单片机选型的选择

该设计使用了单片微控制器作为系统的主控制器。由单片机与计算机技术组成的“智能化测量控制系统”非常适合时代的需求，系统的更新只需改变单片机的内部程序。这种系统的使用使得测量方便快捷，更加自动智能化。

单片机选择规范主要是：市场的供应货源、单片机自身性能和设计研制周期。选择的单片机必须能够保证能够稳定的获得供应。而且选择最容易实现设计系统指标的单片机型号，并且能达到较高的性价比。

由于该设计中系统程序部分内容较多容量较大，基于整体设计的分析，选用的单片微控制器内部最好自带EPROM，这样应用程序可直接存储在微控制器内部，电路可以被简化，所以选择STC89C52。是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。具有8K字节程序存储空间、512字节数据存储空间、内带4K字节EEPROM存储空间、可直接使用串口下载；STC的内带EEPROM，可以断电后保存资料，并且速度快，更经济。