帶詳細注釋的51單片機CS1237電子秤源程序

ID:313435 · 發表于 2018-4-21 23:35

工程硬件平臺： 1，51Core-V1.0（51單片機最小系統板）
            2，差分ADC模塊-CS1237
            3，稱重傳感器模塊
            4，OLED顯示器0.96寸，4PIN

工程程序版本：51單片機廚房（藥房）秤方案 V1.0.0.0
（本例程僅提供一種實現思路，學會后完全可以使用其他品牌的單片機替代）
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硬件：

1，單片機內部時鐘設置為 5.5296MHZ

2，“差分ADC模塊-CS1237”的電源正確連接到“51單片機最小系統板“的5V電源上。同時數字接口如下連接：
OUT = P3^7;//數據對應IO口
CLK = P3^5;//時鐘對應IO口

3，”稱重傳感器模塊“和”差分ADC模塊-CS1237“連接好。接線定義如下：
CS1237模塊的E+ 連接紅色
CS1237模塊的E- 連接黑色
CS1237模塊的S+ 連接綠色
CS1237模塊的S- 連接白色
（本例程的軟件上有處理，S+和S-不用區別正負極，因為CS1237的模擬輸入通道是差分輸入）

4，OLED顯示器0.96寸4PIN ，直接查到51最小系統板的P17排母上即可

5，鋰電池供電下的運行功耗：19mA 待機功耗：<2mA

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程序功能：
1，第一個點校準功能。需要保證系統供電是一個精確的5V，第一次燒寫完程序后會進行第一個點的自動校準。
此功能也可以通過按 KEY1 按鍵隨時進入。
第一個點校準后，不能直接稱重，還需要第二個點校準。

2，第二個點的校準功能。需要在秤盤上放一個500克的砝碼，等待幾秒，按下 KEY2 按鍵即可。

3，去皮功能。經過兩個點的校準后便可以正常使用。使用過程中隨時可以去皮重。按下 KEY3 按鍵即可。

4，電池供電使用。接上一節普通鋰電池即可使用（也可以是兩節或三節普通干電池串聯），接到5V供電的位置即可。
OLED顯示屏會顯示電池的電壓，單位是mV。

5，程序正常執行顯示的是實時重量。

6，當程序檢測到超過30S重量沒有變化，則自動進入低功耗模式，關閉OLED以達到省電的目的。若想再次使用必須按下 KEY3 按鍵。
（此時的KEY3按鍵相當于產品上面的“開機”按鍵。當然你也可以做一個電源開關，直接關閉系統）

7，開機去皮。由于每次開機時候，傳感器受力情況會發生微妙變化（比如移動位置，秤盤被壓過，底座沒放平等），所以程序在每次開機時
會進行去皮，軟件上消除此誤差。

8，按鍵KEY1和KEY2只在校準時候使用，若廠家做產品，只需要在出場時候校準使用即可。留給用戶的接口只有KEY3按鍵，兼容去皮和開機喚醒。

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單片機源程序如下:

//內部時鐘 5.5296MHZ
//電池供電可用，實時顯示重量，單位g
//KEY1 校準時第一步空稱 ; KEY2 砝碼校準500G砝碼；KEY3 常規去皮功能
#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] //校準用，皮重
#define BGA_EEPROM EEROM_20Long[1] //在5V供電下，校準的內部BGA參數
#define First_ON EEROM_20Long[2] //第一次開機標志位如果不是88則表示第一次開機，用于批量生產
#define Weight_500g EEROM_20Long[3] //500G標定時候的ADC數值
extern bit Key_1,Key_2,Key_3;//三個按鍵的狀態，全局變量 1表示按下，每次用過之后需要手動置零
extern unsigned int Battery_Now;//計算出來的當前電池電壓
long EEROM_20Long[20];//用于掉電保存的數值，每次燒寫過后可能會歸零
unsigned char Work_Count=0;//放在定時器里面，每50ms進行一次顯示，稱重。
unsigned int Low_Power = 0;//放到定時器里面，進行關機檢測，30S重量沒有變化后進入低功耗模式
static float Weight_Coe=0.00000;//全局變量，稱重時參考的重量系數
static float Tare_Coe=0.00000;//全局變量，皮重的重量，放大1000倍之后的數值
static unsigned int Weight_30S_1,Weight_30S_2;//30S讀取一次重量，然后比較，如果兩次相同則進入低功耗
static unsigned char Power_Down_F=0;//單片機掉電標志位，用于掉電重啟后初始化所有設備
//獲取電池電壓，50次平均值
unsigned int Get_Bat(void);
//讀取CS1237，去皮后的重量，精確到g
unsigned int Get_Weight(void);
//根據校準的數值，計算出稱重系數
void Get_Weight_Coe(void);
void main(void)
{
unsigned int Main_Loop=0;//在主函數里面用的，循環時候控制循環次數的變量
P0M1=0;P0M0=0;P1M1=0;P1M0=0;
P2M1=0;P2M0=0;P3M1=0;P3M0=0;
P4M1=0;P4M0=0;P5M1=0;P5M0=0;//上電初始化所有IO口為普通IO
Init_Uart1();//初始化串口1，9600bps
OLED_Init(); //OLED初始化
Init_T4();//初始化T4，用于按鍵檢測
Init_CS1237();//初始化CS1237
Init_ADC();//初始化ADC
EA = 1;//打開單片機全局中斷
Re_20_Long(0XD3B8,EEROM_20Long);//讀取所有的掉電保存數據到內存里
Delay1ms(10);
if(First_ON != 88)//如果檢測到第一次開機情況，表示需要校準，用于批量生產時候
{
LED2 = 0;//燈亮
First_ON = 88;
Main_Loop = 10;
while(Main_Loop--)
Tare = Read_18Bit_AD();//讀取出CS1237的數據，5V情況下
Main_Loop = 10;
while(Main_Loop--)
BGA_EEPROM = Get_BGA();//在5V供電情況下，保存BGA參數
Wr_20_Long(0XD3B8,EEROM_20Long);//保存數據到EEPROM
LED2 = 1;//燈滅
}
else
Get_Weight_Coe();//依據EEPROM內容，計算稱重系數
Send_Data1(Read_CON());//發送CS1237配置信息到串口
//---------------------------------------------------------------//
LED2 = 0;//燈亮
Main_Loop = 10;//開機自動讀取一次當前皮重。
while(Main_Loop--)//連續讀取10次，是因為CS1237讀取程序里有軟件濾波器，這樣做更接近真實值
Tare_Coe = Read_18Bit_AD();//讀取出皮重的ADC數據
Tare_Coe *= Weight_Coe;
LED2 = 1;//關燈
//--------------------------------------------------------------//
while(1)
{
if(Key_1)//去皮后的值保存到EEPROM里面，必須在5V環境下校準專用
{
Key_1 = 0;
LED2 = 0;//燈亮
Main_Loop = 10;
while(Main_Loop--)
Tare = Read_18Bit_AD();//讀取出CS1237的數據，5V情況下
Main_Loop = 10;
while(Main_Loop--)
BGA_EEPROM = Get_BGA();//在5V供電情況下，保存BGA參數
Wr_20_Long(0XD3B8,EEROM_20Long);//保存數據到EEPROM
LED2 = 1;//關燈
}
if(Key_2)//放上一個500g砝碼，用于校準誤差,必須在5V供電環境下
{
Key_2 = 0;
LED2 = 0;//燈亮
Main_Loop = 10;
while(Main_Loop--)
Weight_500g = Read_18Bit_AD();//讀取出500G的數據
Weight_Coe = Weight_500g - Tare;//除去皮重的ADC數值
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);//保存數據到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();//讀取出皮重的ADC數據
Tare_Coe *= Weight_Coe;
LED2 = 1;
}
//定時器控制的子程序，每150ms調用一次
if(Work_Count == 4)
{
OLED_ShowNum(7*9,2,Get_Bat(),4,16);//顯示電池電壓
Weight_30S_1 = Get_Weight();//每一次稱重，都要更新一下用于低功耗的數據
OLED_ShowNum(7*8,4,Weight_30S_1,4,16);//OLED顯示重量
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進入低功耗模式
OLED_Power_Down();//OLED進入低功耗模式
INT_CLKO |= 0X10;//使能INT2中斷，主要用于喚醒單片機
//所有IO口設置為高阻輸入
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;//單片機進入停機模式
while(1)
{
if(Power_Down_F)//
IAP_CONTR = 0x20;
}
}
}
}
//獲取電池電壓，50次平均值
unsigned int Get_Bat(void)
{
unsigned char i=50;
unsigned long dat=0;
while(i--)
{
Get_Vol();//主要是為了獲取電池電壓
dat += Battery_Now;
}
dat /= 50;
dat /= 100;//特意忽略電壓的最后兩位表示以V為單位的電壓保留一位小數比如3800mV,即3.8V
dat *= 100;
return dat;
}
//讀取CS1237，去皮后的重量，精確到g
unsigned int Get_Weight(void)
{
float dat;
unsigned long dat2;
dat = Read_18Bit_AD();
dat *= Weight_Coe;//計算出當前重量，毛重,1000倍放大的
dat -= Tare_Coe;//減去皮重的重量
if(dat<0)
dat = 0;
dat2 = dat;
dat2 /= 100;//準備四舍五入,因為放大了100倍，所以現在保留了小數點后一位
if((dat2 % 10) > 5)
{
dat2 /= 10;
dat2 += 1;
}
else
{
dat2 /= 10;
}
return dat2;
}
//根據校準的數值，計算出稱重系數
void Get_Weight_Coe(void)
{
Weight_Coe = Weight_500g - Tare;//除去皮重的ADC數值
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
}
//
//外部中斷入口，主要用于掉電喚醒
void EX_Int2(void) interrupt 10 //INT2
{
Power_Down_F = 1 ;
}
//
……………………
…………限于本文篇幅余下代碼請從51黑下載附件…………

復制代碼

所有資料51hei提供下載:

電子秤程序.zip (158.05 KB, 下載次數: 572)

ID:614056 · 發表于 2019-9-20 15:05

CS1237是深圳芯海科技專用ADC芯片，在128倍放大倍數情況下，AD精度可以到18位左右，VS參考電壓本身芯片可以提供，硬件可以選擇，可以做廚房秤和人體秤，以及其他高精度場合，軟件處理最好加上滑動濾波操作，從12年開始就使用芯海科技的ADC，希望有這方面愛好的便宜一起研究討論

ID:353236 · 發表于 2018-6-17 14:09

感謝大佬分享

ID:420883 · 發表于 2018-11-14 08:19

感謝分享！！謝謝

ID:426702 · 發表于 2018-11-14 21:27

感謝分享！！謝謝

ID:290014 · 發表于 2019-1-4 13:32

很詳細，很精辟的一個貼

ID:407082 · 發表于 2019-1-18 16:16

感謝大佬的分享

ID:407082 · 發表于 2019-1-18 16:17

謝謝了

ID:383374 · 發表于 2019-1-22 00:50

可以幫我移植52到這個單片機上嗎，可以有報酬

ID:128880 · 發表于 2019-4-10 10:41

謝謝樓主分享資料

ID:546644 · 發表于 2019-5-24 22:13

正好想學習一下，謝謝分享

ID:280497 · 發表于 2019-6-12 22:49

做一個小項目正好用上，謝謝樓主分享資料。

ID:64765 · 發表于 2019-7-27 20:06

謝樓主分享。

ID:595681 · 發表于 2019-8-5 16:54

謝謝樓主分享

ID:280272 · 發表于 2019-9-15 11:22

謝謝樓主分享!

ID:146278 · 發表于 2019-9-20 09:55

感謝分享

ID:614056 · 發表于 2019-9-20 15:00

夢園心田發表于 2019-1-22 00:50
可以幫我移植52到這個單片機上嗎，可以有報酬

我可以幫你，我專業做電子秤的

ID:79874 · 發表于 2019-11-17 19:23

可以幫我一下嗎移植到stc89c52r

ID:643948 · 發表于 2019-11-17 22:24

感謝大佬的分享哦

ID:644814 · 發表于 2019-11-19 09:31

學習了，謝謝

ID:64765 · 發表于 2020-2-14 16:38

雪中送碳，太感謝了。謝樓主分享。

ID:688367 · 發表于 2020-3-24 00:09

ancient-gree 發表于 2018-6-17 14:09
感謝大佬分享

謝謝了，正需要學習下。

ID:298008 · 發表于 2020-3-26 08:35

謝謝樓主分享

ID:71535 · 發表于 2020-3-26 20:44

太感謝了。謝樓主分享。看換成STM的芯

ID:286702 · 發表于 2020-4-1 19:14

CS1237 24位怎樣算出最終的值呢？

ID:900714 · 發表于 2021-4-5 10:31

感謝分享，請問那個50次求平均，改為64次平均，用右移的運算，是不是還快一點？

ID:196702 · 發表于 2022-9-2 14:43

注釋詳細，感謝大佬的分享！

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帶詳細注釋的51單片機CS1237電子秤源程序

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