带详细注释的51单片机CS1237电子秤源程序

ID:313435 · 发表于 2018-4-21 23:35

工程硬件平台： 1，51Core-V1.0（51单片机最小系统板）
            2，差分ADC模块-CS1237
            3，称重传感器模块
            4，OLED显示器0.96寸，4PIN

工程程序版本：51单片机厨房（药房）秤方案 V1.0.0.0
（本例程仅提供一种实现思路，学会后完全可以使用其他品牌的单片机替代）
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硬件：

1，单片机内部时钟设置为 5.5296MHZ

2，“差分ADC模块-CS1237”的电源正确连接到“51单片机最小系统板“的5V电源上。同时数字接口如下连接：
OUT = P3^7;//数据对应IO口
CLK = P3^5;//时钟对应IO口

3，”称重传感器模块“和”差分ADC模块-CS1237“连接好。接线定义如下：
CS1237模块的E+ 连接红色
CS1237模块的E- 连接黑色
CS1237模块的S+ 连接绿色
CS1237模块的S- 连接白色
（本例程的软件上有处理，S+和S-不用区别正负极，因为CS1237的模拟输入通道是差分输入）

4，OLED显示器0.96寸4PIN ，直接查到51最小系统板的P17排母上即可

5，锂电池供电下的运行功耗：19mA 待机功耗：<2mA

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程序功能：
1，第一个点校准功能。需要保证系统供电是一个精确的5V，第一次烧写完程序后会进行第一个点的自动校准。
此功能也可以通过按 KEY1 按键随时进入。
第一个点校准后，不能直接称重，还需要第二个点校准。

2，第二个点的校准功能。需要在秤盘上放一个500克的砝码，等待几秒，按下 KEY2 按键即可。

3，去皮功能。经过两个点的校准后便可以正常使用。使用过程中随时可以去皮重。按下 KEY3 按键即可。

4，电池供电使用。接上一节普通锂电池即可使用（也可以是两节或三节普通干电池串联），接到5V供电的位置即可。
OLED显示屏会显示电池的电压，单位是mV。

5，程序正常执行显示的是实时重量。

6，当程序检测到超过30S重量没有变化，则自动进入低功耗模式，关闭OLED以达到省电的目的。若想再次使用必须按下 KEY3 按键。
（此时的KEY3按键相当于产品上面的“开机”按键。当然你也可以做一个电源开关，直接关闭系统）

7，开机去皮。由于每次开机时候，传感器受力情况会发生微妙变化（比如移动位置，秤盘被压过，底座没放平等），所以程序在每次开机时
会进行去皮，软件上消除此误差。

8，按键KEY1和KEY2只在校准时候使用，若厂家做产品，只需要在出场时候校准使用即可。留给用户的接口只有KEY3按键，兼容去皮和开机唤醒。

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单片机源程序如下:

//内部时钟 5.5296MHZ
//电池供电可用，实时显示重量，单位g
//KEY1 校准时第一步空称 ; KEY2 砝码校准500G砝码；KEY3 常规去皮功能
#include "STC15W.h"
#include "intrins.h"
#include "Uart_1.h"
#include "OLED_IIC.h"
#include "CS1237.h"
#include "T4_Key.h"
#include "ADC.h"
#include "IAP_EEPROM.h"
#define Tare EEROM_20Long[0] //校准用，皮重
#define BGA_EEPROM EEROM_20Long[1] //在5V供电下，校准的内部BGA参数
#define First_ON EEROM_20Long[2] //第一次开机标志位如果不是88则表示第一次开机，用于批量生产
#define Weight_500g EEROM_20Long[3] //500G标定时候的ADC数值
extern bit Key_1,Key_2,Key_3;//三个按键的状态，全局变量 1表示按下，每次用过之后需要手动置零
extern unsigned int Battery_Now;//计算出来的当前电池电压
long EEROM_20Long[20];//用于掉电保存的数值，每次烧写过后可能会归零
unsigned char Work_Count=0;//放在定时器里面，每50ms进行一次显示，称重。
unsigned int Low_Power = 0;//放到定时器里面，进行关机检测，30S重量没有变化后进入低功耗模式
static float Weight_Coe=0.00000;//全局变量，称重时参考的重量系数
static float Tare_Coe=0.00000;//全局变量，皮重的重量，放大1000倍之后的数值
static unsigned int Weight_30S_1,Weight_30S_2;//30S读取一次重量，然后比较，如果两次相同则进入低功耗
static unsigned char Power_Down_F=0;//单片机掉电标志位，用于掉电重启后初始化所有设备
//获取电池电压，50次平均值
unsigned int Get_Bat(void);
//读取CS1237，去皮后的重量，精确到g
unsigned int Get_Weight(void);
//根据校准的数值，计算出称重系数
void Get_Weight_Coe(void);
void main(void)
{
unsigned int Main_Loop=0;//在主函数里面用的，循环时候控制循环次数的变量
P0M1=0;P0M0=0;P1M1=0;P1M0=0;
P2M1=0;P2M0=0;P3M1=0;P3M0=0;
P4M1=0;P4M0=0;P5M1=0;P5M0=0;//上电初始化所有IO口为普通IO
Init_Uart1();//初始化串口1，9600bps
OLED_Init(); //OLED初始化
Init_T4();//初始化T4，用于按键检测
Init_CS1237();//初始化CS1237
Init_ADC();//初始化ADC
EA = 1;//打开单片机全局中断
Re_20_Long(0XD3B8,EEROM_20Long);//读取所有的掉电保存数据到内存里
Delay1ms(10);
if(First_ON != 88)//如果检测到第一次开机情况，表示需要校准，用于批量生产时候
{
LED2 = 0;//灯亮
First_ON = 88;
Main_Loop = 10;
while(Main_Loop--)
Tare = Read_18Bit_AD();//读取出CS1237的数据，5V情况下
Main_Loop = 10;
while(Main_Loop--)
BGA_EEPROM = Get_BGA();//在5V供电情况下，保存BGA参数
Wr_20_Long(0XD3B8,EEROM_20Long);//保存数据到EEPROM
LED2 = 1;//灯灭
}
else
Get_Weight_Coe();//依据EEPROM内容，计算称重系数
Send_Data1(Read_CON());//发送CS1237配置信息到串口
//---------------------------------------------------------------//
LED2 = 0;//灯亮
Main_Loop = 10;//开机自动读取一次当前皮重。
while(Main_Loop--)//连续读取10次，是因为CS1237读取程序里有软件滤波器，这样做更接近真实值
Tare_Coe = Read_18Bit_AD();//读取出皮重的ADC数据
Tare_Coe *= Weight_Coe;
LED2 = 1;//关灯
//--------------------------------------------------------------//
while(1)
{
if(Key_1)//去皮后的值保存到EEPROM里面，必须在5V环境下校准专用
{
Key_1 = 0;
LED2 = 0;//灯亮
Main_Loop = 10;
while(Main_Loop--)
Tare = Read_18Bit_AD();//读取出CS1237的数据，5V情况下
Main_Loop = 10;
while(Main_Loop--)
BGA_EEPROM = Get_BGA();//在5V供电情况下，保存BGA参数
Wr_20_Long(0XD3B8,EEROM_20Long);//保存数据到EEPROM
LED2 = 1;//关灯
}
if(Key_2)//放上一个500g砝码，用于校准误差,必须在5V供电环境下
{
Key_2 = 0;
LED2 = 0;//灯亮
Main_Loop = 10;
while(Main_Loop--)
Weight_500g = Read_18Bit_AD();//读取出500G的数据
Weight_Coe = Weight_500g - Tare;//除去皮重的ADC数值
Weight_Coe = 500000 / Weight_Coe;//放大1000倍的斜率
Tare_Coe = Weight_Coe * Tare;//皮重的重量，放大1000倍之后的
Wr_20_Long(0XD3B8,EEROM_20Long);//保存数据到EEPROM
LED2 = 1;
}
if(Key_3)//正常的去皮重，不保存到EEPROM里面
{
Key_3 = 0;
LED2 = 0;
Main_Loop = 10;
while(Main_Loop--)
Tare_Coe = Read_18Bit_AD();//读取出皮重的ADC数据
Tare_Coe *= Weight_Coe;
LED2 = 1;
}
//定时器控制的子程序，每150ms调用一次
if(Work_Count == 4)
{
OLED_ShowNum(7*9,2,Get_Bat(),4,16);//显示电池电压
Weight_30S_1 = Get_Weight();//每一次称重，都要更新一下用于低功耗的数据
OLED_ShowNum(7*8,4,Weight_30S_1,4,16);//OLED显示重量
Work_Count = 0;
if(Weight_30S_1 == Weight_30S_2)
{
Low_Power ++;
}
else
{
Weight_30S_2 = Weight_30S_1;
Low_Power = 0;
}
}
//
if(Low_Power > 150)
{
CS1237_Power_Down();//CS1237进入低功耗模式
OLED_Power_Down();//OLED进入低功耗模式
INT_CLKO |= 0X10;//使能INT2中断，主要用于唤醒单片机
//所有IO口设置为高阻输入
P0M1=0;P0M0=0;P1M1=0;P1M0=0;
P2M1=0;P2M0=0;P3M1=0;P3M0=0;
P4M1=0;P4M0=0;P5M1=0;P5M0=0;
P0 = 0xff;P1 = 0xff;P2 = 0xff;
P3 = 0xff;P4 = 0xff;P5 = 0xff;
Power_Down_F = 0;
PCON |= 0X02;//单片机进入停机模式
while(1)
{
if(Power_Down_F)//
IAP_CONTR = 0x20;
}
}
}
}
//获取电池电压，50次平均值
unsigned int Get_Bat(void)
{
unsigned char i=50;
unsigned long dat=0;
while(i--)
{
Get_Vol();//主要是为了获取电池电压
dat += Battery_Now;
}
dat /= 50;
dat /= 100;//特意忽略电压的最后两位表示以V为单位的电压保留一位小数比如3800mV,即3.8V
dat *= 100;
return dat;
}
//读取CS1237，去皮后的重量，精确到g
unsigned int Get_Weight(void)
{
float dat;
unsigned long dat2;
dat = Read_18Bit_AD();
dat *= Weight_Coe;//计算出当前重量，毛重,1000倍放大的
dat -= Tare_Coe;//减去皮重的重量
if(dat<0)
dat = 0;
dat2 = dat;
dat2 /= 100;//准备四舍五入,因为放大了100倍，所以现在保留了小数点后一位
if((dat2 % 10) > 5)
{
dat2 /= 10;
dat2 += 1;
}
else
{
dat2 /= 10;
}
return dat2;
}
//根据校准的数值，计算出称重系数
void Get_Weight_Coe(void)
{
Weight_Coe = Weight_500g - Tare;//除去皮重的ADC数值
Weight_Coe = 500000 / Weight_Coe;//放大1000倍的斜率
Tare_Coe = Weight_Coe * Tare;//皮重的重量，放大1000倍之后的
}
//
//外部中断入口，主要用于掉电唤醒
void EX_Int2(void) interrupt 10 //INT2
{
Power_Down_F = 1 ;
}
//
……………………
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ID:614056 · 发表于 2019-9-20 15:05

CS1237是深圳芯海科技专用ADC芯片，在128倍放大倍数情况下，AD精度可以到18位左右，VS参考电压本身芯片可以提供，硬件可以选择，可以做厨房秤和人体秤，以及其他高精度场合，软件处理最好加上滑动滤波操作，从12年开始就使用芯海科技的ADC，希望有这方面爱好的便宜一起研究讨论

ID:353236 · 发表于 2018-6-17 14:09

感谢大佬分享

ID:420883 · 发表于 2018-11-14 08:19

感谢分享！！谢谢

ID:426702 · 发表于 2018-11-14 21:27

感谢分享！！谢谢

ID:290014 · 发表于 2019-1-4 13:32

很详细，很精辟的一个贴

ID:407082 · 发表于 2019-1-18 16:16

感谢大佬的分享

ID:407082 · 发表于 2019-1-18 16:17

谢谢了

ID:383374 · 发表于 2019-1-22 00:50

可以帮我移植52到这个单片机上吗，可以有报酬

ID:128880 · 发表于 2019-4-10 10:41

谢谢楼主分享资料

ID:546644 · 发表于 2019-5-24 22:13

正好想学习一下，谢谢分享

ID:280497 · 发表于 2019-6-12 22:49

做一个小项目正好用上，谢谢楼主分享资料。

ID:64765 · 发表于 2019-7-27 20:06

谢楼主分享。

ID:595681 · 发表于 2019-8-5 16:54

谢谢楼主分享

ID:280272 · 发表于 2019-9-15 11:22

谢谢楼主分享!

ID:146278 · 发表于 2019-9-20 09:55

感谢分享

ID:614056 · 发表于 2019-9-20 15:00

梦园心田发表于 2019-1-22 00:50
可以帮我移植52到这个单片机上吗，可以有报酬

我可以帮你，我专业做电子秤的

ID:79874 · 发表于 2019-11-17 19:23

可以帮我一下吗移植到stc89c52r

ID:643948 · 发表于 2019-11-17 22:24

感谢大佬的分享哦

ID:644814 · 发表于 2019-11-19 09:31

学习了，谢谢

ID:64765 · 发表于 2020-2-14 16:38

雪中送碳，太感谢了。谢楼主分享。

ID:688367 · 发表于 2020-3-24 00:09

ancient-gree 发表于 2018-6-17 14:09
感谢大佬分享

谢谢了，正需要学习下。

ID:298008 · 发表于 2020-3-26 08:35

谢谢楼主分享

ID:71535 · 发表于 2020-3-26 20:44

太感谢了。谢楼主分享。看换成STM的芯

ID:286702 · 发表于 2020-4-1 19:14

CS1237 24位怎样算出最终的值呢？

ID:900714 · 发表于 2021-4-5 10:31

感谢分享，请问那个50次求平均，改为64次平均，用右移的运算，是不是还快一点？

ID:196702 · 发表于 2022-9-2 14:43

注释详细，感谢大佬的分享！

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