01. 概述

電子計價秤廣泛應用于商業買賣和工業計量，其特點在于精確度高、穩定性強、顯示直觀、功能豐富、成本低、體積小、交直流兩用便于攜帶等，能根據稱量以及設置的單價進行準確、直觀、便捷的金額計算并顯示，可適用于不同的場景。

圖1 電子計價稱

02. 電阻應變式壓力傳感器工作原理

電阻應變式壓力傳感器是由電阻應變片組成的測量電路和彈性敏感元器件組合起來的傳感器。當彈性敏感元件受到力、扭矩、速度、加速度及流量等物理量作用時，將產生形變，從而使得粘貼在表面的電阻應變片產生應變，進而引起電阻應變片阻值的變化。這樣彈性體的形變轉化為電阻應變片阻值變化。 一般來說，把4個電阻應變片按照全橋方式連接，測量電橋有較高的靈敏度以及測量精度，并且能起到一定溫度自動補償的作用。兩輸入端施加一定電壓值，兩輸出端輸出的共模電壓隨著橋路上電阻阻值的變化增加或減少。這種變化的對應關系具有近似性的關系。工作原理如下圖2所示：

圖2 電阻應變式壓力傳感器工作原理

03.基于SD93F302計價秤應用方案

本文將重點介紹基于晶華微SD93F302芯片的計價秤應用開發方案。如圖3所示，SD93F302芯片資源豐富，非常契合計價秤的方案。

? ? ? 蜂鳴器及背光驅動

具有3路獨立的PWM及3路獨立的PFD可用于蜂鳴器及LCD背光驅動。

LCD/LED顯示

自帶I2C及SPI通信接口可通過驅動專門的LCD/LED芯片實現計價秤的顯示。

溫度檢測

自帶溫度傳感器，不需要外部測溫電路便可實現溫度檢測功能。

電壓檢測

自帶電壓檢測并內置分壓電阻，不需要低壓檢測芯片及外部分壓電阻便可實現電池電量檢測功能，并且檢測電壓0V~VDD可調整。

數據存儲

有64k Bytes FLASH存儲用戶程序和數據，并且有額外6.5k Bytes的用戶數據區，不需要外部的數據存儲器便可實現用戶數據存儲。

外圍器件

以本文介紹方案的硬件為例，外圍器件只需要6個電容、5個電阻、2個三極管、1個LDO及1個LCD顯示驅動芯片就可以實現計價秤應用方案。

圖3 計價秤方案框圖

04.基于SD93F302的計價秤原理圖

圖4 基于SD93F302的計價秤原理圖

05. SD93F302芯片性能特點

SD93F302是由杭州晶華微推出的帶有豐富外圍資源的32位SoC芯片，主要應用于計價秤、工業儀表、各類數字傳感器等領域，有以下特點： ADC

高精度Sigma-Delta ADC，ENOB = 19.7bits@8sps (Gain =128)，6個差分通道或者13個單端通道。

低噪聲高輸入阻抗前置放大器，4、8、16、32、64、128和256倍增益可選，帶offset校正功能。

PGIA：配備2種輸入管面積設置控制，并配置2種不同的IA電流設置控制。

存儲器

64k Bytes FLASH，2k Bytes SRAM。

系統時鐘

內置24MHz高頻RC振蕩器和32kHz低頻RC振蕩器，并且支持8~24MHz晶體振蕩器做系統時鐘。

電源管理系統

內置低壓檢測電路，包括一個5bits DAC和一個輸入的比較器，以實現靈活的電池檢測和觸摸按鍵檢測等功能，電壓檢測范圍0V~VDD。

內置傳感器激勵輸出，輸出電壓可選，2.4V/2.7V/3.0V/3.3V/3.6V/3.9V/4.2V/4.5V。

通信

內置1路UART通信接口，波特率支持115200bps，待機時RXD下降沿自動喚醒MCU。

內置1路I2C通信接口。

內置1路SPI通信接口。

PWM

內置3路獨立的16bits PWM輸出。

PFD

內置3路獨立的PFD輸出，PFD輸出可用于驅動蜂鳴器、LCD背光驅動等。

溫度傳感器

內置硅溫度傳感器，可以單點校正，支持自動正反測。

低功耗

典型工作電流2mA，低功耗狀態下1μA~2μA。

06. 結論

本文介紹的SD93F302型號SoC，充分利用其豐富的內置硬件資源，可節省計價秤大部分外圍元器件，與其他通用SoC相比成本降低，芯片具有的低功耗模式，即使使用普通電池的情況下，也能支持較長的工作時間，軟件方面，SD93F302芯片可使用C語言進行軟件開發，同時還提供完整的SDK和庫函數，方便軟件工程師開發，并且有強大的技術團隊提供技術支持，有效降低產品研發門檻，可大大縮短項目開發周期。