?一、引言
电子秤作为一种广泛应用于商业、工业和日常生活中的称重设备，其精度和可靠性至关重要。本解决方案旨在利用51MCU和HX711芯片构建一个高精度、低成本的电子秤系统。通过该方案，能够实现对不同物体的准确称重，并将重量数据直观地显示出来，同时具备一定的抗干扰能力和稳定性。
二、系统总体设计
（一）系统功能概述
本电子秤系统主要实现以下功能：
1.高精度称重功能：能够准确测量物体的重量，并将重量数据以数字形式显示。
2.数据显示功能：通过LCD显示屏实时显示当前称重的重量值。
3.清零功能：可将当前显示的重量值清零，方便进行下一次称重操作。
4.简单的稳定性检测：在称重过程中，判断重量值是否稳定，若稳定则显示最终重量。
（二）系统架构设计
系统主要由称重传感器、HX711芯片、51MCU、LCD显示屏以及其他辅助电路组成。称重传感器负责将物体的重量转换为电信号，HX711芯片对传感器输出的信号进行放大、A/D转换，并将数字信号传输给51MCU。51MCU对接收到的数据进行处理，然后将重量值发送到LCD显示屏进行显示。同时，51MCU还负责处理按键输入，实现清零等功能。
三、硬件设计
（一）称重传感器
1.传感器选择：选用合适量程和精度的应变式称重传感器。例如，对于一般的小型电子秤，可选择量程为5kg，精度为0.1%的传感器。
2.传感器工作原理：应变式称重传感器基于电阻应变效应工作。当物体重量作用于传感器时，弹性体发生形变，粘贴在弹性体上的应变片电阻值发生变化，通过惠斯通电桥将电阻变化转换为电压变化，从而实现重量到电信号的转换。
3.传感器接口电路：传感器输出的微弱电压信号需要进行放大处理才能被后续电路采集。接口电路主要包括一个差分放大器，将传感器输出的差分信号进行放大，以提高信号的幅值和抗干扰能力。
（二）HX711芯片
1.芯片介绍：HX711是一款专为高精度称重传感器而设计的24位A/D转换器芯片。它具有集成度高、响应速度快、抗干扰能力强等优点。
2.芯片工作模式：HX711有两种工作模式：连续转换模式和单次转换模式。本系统采用连续转换模式，以实时采集传感器输出的信号。
3.芯片与51MCU的接口：HX711的数据输出引脚（DOUT）和时钟引脚（SCK）分别与51MCU的P1.0和P1.1引脚相连。通过51MCU向HX711发送控制指令，读取转换后的数字重量数据。
（三）51MCU
1.MCU选型：选用AT89C51单片机作为系统的控制核心。AT89C51具有丰富的片内资源，如4KBFlash程序存储器、128B内部数据存储器、4个8位并行I/O口等，能够满足本系统的功能需求。
2.MCU功能实现：
-通过P1.0和P1.1引脚与HX711进行通信，读取重量数据。
-对读取到的重量数据进行处理，如滤波、校准等。
-将处理后的重量数据发送到LCD显示屏进行显示。
-检测按键输入，实现清零功能。
（四）LCD显示屏
1.显示屏选择：选用1602字符型液晶显示屏，它可以显示两行，每行16个字符，能够满足显示重量值和简单提示信息的需求。
2.显示屏接口电路：1602LCD的数据引脚（D0-D7）与51MCU的P0口相连，控制引脚（RS、RW、E）分别与51MCU的P2.0、P2.1、P2.2引脚相连。通过51MCU向LCD发送指令和数据，实现重量值的显示。
（五）按键电路
1.按键功能：设置一个清零按键，当按下该按键时，51MCU接收到中断信号，将当前显示的重量值清零。
2.按键接口电路：按键一端接地，另一端与51MCU的外部中断引脚（INT0）相连。当按键按下时，INT0引脚电平发生变化，触发51MCU的外部中断，执行清零操作。
（六）电源电路
1.电源选择：系统采用5V直流电源供电。可以使用一个5V稳压电源模块，将输入的不稳定直流电压转换为稳定的5V电压，为各个芯片和电路提供电源。
2.电源滤波：在电源输入和各个芯片的电源引脚处添加滤波电容，以滤除电源中的杂波和干扰信号，提高系统的稳定性。
四、软件设计
（一）主程序流程
1.系统初始化：对51MCU的各个寄存器、I/O口进行初始化设置，同时初始化HX711和LCD显示屏