基于电阻应变片传感器的数字地磅设计要求
本设计以 MSP430F5529 单片机为控制核心，由电阻应变片检测电路、仪表放大电路等组成。以电阻应变片为传感器装置，将压力转换为电压信号，经过仪表放大器 INA333 放大后，输入含有  16 位 AD 转换精度的  MSP430 单片机，进行数据处理。地磅称重范围为5.00g~500g，误差小于 0.5 g，实现了金额累加、查询、去皮功能。

基于电阻应变片的地磅设计首要问题是如何通过电桥电路将电阻应变片产生的微小变化转换为电压的变化，并且在放大差模信号的同时又能有效的抑制共模信号。为此，选择共模抑制比较高的器件 INA333，为了达到精度控制在  1%，在称重传感器量程范围内，使用 12 位的模数转换器，同时采用 3.3V 线性稳压电源，就可以测得较为精确的数据。为防止电冲击，白噪声，工频干扰或者射频干扰对测量的电压值产生干扰，适当添加滤波电路，确保测试数据的准确性.
一、总体设计框图
本设计利用电阻应变片传感器检测被测物体的重量，再由放大电路把来自传感器的微弱信号进行放大，传给单片机进行 A/D 转换和数据处理，最后由红外键盘输入单价和功能选择，12864 液晶屏显示重量和金额。总体设计框图如下图 1 所示。

二、应变片的理论分析与计算
电阻应变片传感器是将被测物体的重量变化转换成电阻值的变化，其电阻变化范围为  0.0005 ～ 0.1 欧姆。所以测量电路应当能精确测量出很小的电阻变化，在电阻应变传感器中最常用的是桥式测量电路。桥式测量电路有四个电阻，电桥的一个对角线接入工作电压 E，
另一个对角线为输出电压  U ，由公式  1 计算。其特点是，当四个桥g臂电阻达到相应的关系时，电桥输出为零，否则就有电压输出，可利用灵敏检流计来测量，所以电桥能够精确地测量微小的电阻变化。

公式 2 是全桥式电路的输出，也就是由压力转换而来的电信号  ,计算验证，全桥电路的灵敏度是单臂电桥的四倍。
三、电路分析与设计
1.电阻应变片检测电路
当应变片受力变形时，金属丝的长度和横截面积也随着应变片一起变化，从而发生电阻变化，  全桥电路灵敏度高，其电路连接如下图 2 所示。

2 放大电路
采用的集成运放 INA333，输出端加入  C1、C2 是为了进一步去掉纹波，R1 为反馈电阻，其电路设计如下图 3 所示。

四、软件设计
本设计的主流程图如图 4 所示，称重子程序流程图如图 5 所示。

五、测试结果
1.5g ～ 500g 范围测试
将地磅保持水平，依次将重量为 5g ～ 500g 范围内的标准砝码放入托盘中，观察并记录液晶屏上显示的数据、计算出称重误差，测试数据如表 1 所示。

根据测试数据可知，称重在 5 ～ 500g 之间误差为 0.4g。
2.金额累加测试
计算物品金额并实现金额累加测量数据如表 2 所示：

根据上表 2 数据得出，地磅可以实现物品金额计算并实现金额累加测量。
3.去皮功能测量
去皮功能测量数据如表 3 所示：

根据上表 3 数据得出，地磅可以实现去皮功能。去皮重量小于100 克。
六、总结
测试结果表明，地磅具有显示、测量、计算金额以及金额累加等功能。重量小于 50g，称重误差小于  0.2g；重量在 50g 及以上，称重误差小于 0.5g。