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基于CS5530的计重计数电子秤的研究与设计

IT圈 admin 29浏览 0评论

2024年4月4日发(作者:黎澄)

《电子设计工程)2014年第6期 

以内部精度应该大于等于:30 000x10=300 000。设 D的位 

数为n,则2的n之方应大于300 000,所以n应大于18。而 

大于18位的A/D主要有20位、24位、32位等,所以一般选 

择20位或24位较合适。现在该档电子秤精度的电子秤一般 

选择20位的CS5513,而CS5513本身无放大电路,需配一个 

双运放电路.常用的为0P2277,前者的价格在20元左右, 

0P2277也要15元左右.所以运放和A/D总成本需35元。另 

WR3一WR0:速率选择。 

Bit WR(FRS=0)WR(FRS=1) 

0000 120 Sps 

0001 60 Sps 

A 

100 Sps 

50 Sps 

A 

HⅢ 卜 £j 

0010 30 Sps 

25 Sps 

舯M£j∞  n 

0011 15 Sps 12.5 Sps 

6.25 Sps 0100 7.5 Sps 

种是24位A/D芯片CS5530,内部包括可编程放大电路, 

1000 3840 Sps 3200 Sps 

1001 1920 Sps 1600 Sps 

放大位数在1~64位可选,成本在22元左右,所以从性价比 

来看选用CS5530更好。 

1.2.1 CS5530特性 

CS5530是一款24位SPl总线的中行 D芯片。主要特 

性如下: 

1)内部1—64倍放大器: 

2)性线失真小于0.0015%,准确分辨率19位以上; 

3)三线串行接口: 

4)内含电源管理、放大倍数、配置寄存器; 

5)转换速度从6.25~3 840 Hz可调; 

6)多种电源供电方案可选; 

1.2.2 CS5530弓l脚及功能描述 

1)引脚图,如图2所示。 

NC 

NC 

VREF+ 

图2 CS5530引脚图 

Fig.2 CS5530 pin diagram 

2)相关寄存器 

①配置寄存器描述 

0∞溻胤D盯口黯0∞0甜D23嘴D甜D∞Ofl DtI 7 D1I 

)0WI瞄I RV I嚣{删{懈{A1 f舶 INiJ I NU I Nu l FR¥l舢{Nu f NU 

l  II竖!{ l婴 l  lI I型l  {i  fl  I I

图3 Configuration register描述 

Fig.3 Configuration register description 

PSS:0标准模式(晶振激活,可快速上电),1睡眠模式 

(晶振停止) 

PDW:0正常模式.1激活电源存选择模式 

RS:系统复位,0正常模式,1复位 

RV:O正常模式,1系统被复位,该位只读 

IS:0正常输入,1短输入 

VRS:参考电压选择,0:2.5 V<VREF≤『(VA+)一 

(VA一)1,1:1 V≤VREF≤2.5 V 

A1一A0: 

FRS:0默认速率.1以设定速率的5/6工作 

166- 

1010 960 Sps 800 Sps 

F D 

蕊 吼 

K 

1011 480 Sps 400 Sps 

1100 240 Sps 200 Sps 

UP/BP:0选择 模式,1:选择 模式 

OCD:0正常模式.1开电流源 

NU:保留位 

②增益寄存器描述 

n址h p6 

I D袖O糟O鸪0 口抽口∞D24●D勰 口越D21 O∞ OI- O’0 Or7 o'e 

l!l!l  1j Q I I!i l l _』 J _』 J 

Dt6 科4 O” 0住01t O伸09 O●a7 O●O‘口‘D3 O2 翻L鼍啦 

图4增益寄存器描述 

Fig.4 Gain register description 

功能设定放大倍数,从0至64—2 ,上电后D24为1,其 

他位为0 

③失调寄存器描述 

O l 0 I O}e I O}O l口1 0{0 I 0 l 0 1 0 l 0 } 0 

o'e们‘Dt3肼2科1 0t0∞ 蚺 田 oe ∞D4 ∞ 。2 

图5失调寄存器描述 

Fig.5 Offset register description 

④数据转换输出格式 

图6数据输出转换格式 

蓥鞯 

Fig.6 Data output conversion format 

D31一D8为24位数据,D2为溢出标志,为1溢出,数据 

有错误,其他位为0 

2 CS5530硬件电路设计 

CS5530外围原理图,如图7所示。 

J2接称重传感器,1_4分别为电源地、电源正、信号负、信 

号正,VREF一接地,VREF+接2.5 V通过精密电阻对电源分压 

所得,SCLK、SDO、SD1分别接单片机P12、P11、PIO,CS接地。 

3程序设计 

3.1初始化函数 

对CS5530内部寄存器进行初始化,设定相关工作方式. 

放大倍数,转换速度等工作。 

陈新喜基于CS5530的计重计数电子秤的研究与设计 

34 

2kO VCC 

丁 

CON1 l T “C{2l c1 争 T 

Ver 

2R3kQ l3 I 

Ver 

JvA+ 

DG 

IVA— 

V 

la F 

+l

=i:。 

lAO 

lA1 

S 

l02QP10 

XTAL3石 

9 

 

S 

102QP11 

— 

4.91 52MT 

lOSCl

1 0 

lOSC2 

SC 

102nP12 

C5530 

图7 CS5530原理图 

Fig.7 CS5530 schematic 

具体程序如下: 

nop_(); 

void CS5530

Init(voi

_

d) 

nop一(); 

{ 

) 

CS5530Reset(0x00);//复位 

u c 

} 

CS5530

_

WriteCmd(OxO1,OxO0000000);//写OFFSET寄 3.3 

读数据函数。读AD转换结果 

存器 

一 

具体程序如下: 

CS5530

WriteCmd(0x02。0x3ffffff) f}s GAIN寄存器 

UINT32 CS5530

_

ReadData(UlNT8 d) 

_

CS5530

WriteCmd(0x03。

_

卜 

0x02004800)t

阱∞ 

“骂CONFIG寄 

( 

存器 

) 

UINT8 i; 

3.2写寄存函数 

UINT32 value; 

对CS5530 3个寄存器进写数据操作,具体程序如下: 

REPEATREAD: 

void CS5530

value=0; 

_

WriteCmd(UINT8 cmd,UINT32 d) 

{ 

CS5530

_

SDOUT=I; 

UINT8 i; 

for(i=0;i<8;i++) 

for(i=0;i<8;i++) 

{ 

{ 

CS5530

CLK=0; 

_

CS5530

CLK=0; 

if(d&Ox80==0x80) 

_

if(cmd&Ox80==Ox80) 

CS5530

_

SDIN=I; 

CS5530

SDIN=I; 

else 

_

else 

CS5530

SDIN=0; 

CS5530SDIN=0; 

CS5530-CLK=I; 

_

CS5530

d<<=1: 

_

CLK=I; 

cmd<<=l; 

_

nop_(); 

_

nop一(); 

nop_(); 

_

nop_(); 

} 

l 

CS5530 CLK=0; 

for(i=0;i<32;i++) 

CS5530-SDIN=0; 

{ 

while(CS5530_SDOUT); 

CS5530

CLK=0; 

for(i=0;i<8;i++) 

_

if(d&Ox8000oo00==0x80000000) 

{ 

CS5530

CS5530

_

CLK=0; 

_

SDIN=I; 

else 

nop一(); 

CS5530

_

nop_(); 

_

SDIN=0; 

CS5530

CS5530CLK=I;

_

CLK=I; 

_

 

d<<=l: 

nop一(); 

—.

167- 

《电子设计工程)2014年第6期 

_

nop一(); 

function electronic scale design studies[J].Scientific Commu- 

nication,2012(6):188—189. 

} 

for(i=0;i<32;i++) 

【2】罗及红.一种高精度的电子秤设计[J】.计算机测量与控制, 

2010,18(8):1955—1958. 

( 

value<<=l; 

CS5530CLK=O; 

_

LUO Ji-hong.A high precision electronic scale design fJ1. 

Computer Measurement&Contro1,2010,18(8):1955—1958. 

if(CS553o._SDOUT) 

value I=0x01; 

CS5530CLK=I; 

_

[3】肖思宁.精密电子秤设计 .广西物理,2008,3(18):28—30. 

XIAO Si—ning.Precision weigh scale design[J].Guangxi 

Physics,2008,3(18):28—30. 

l [4]从佩仁.浅谈电子秤的误差来源与解决方法【J】.计算与测 

CS5530

_

CLK=0; 

量技术,2008,35(6):45—47. 

if((value&0x04)==0x04)#OV 

CONG Pei-ren.Talking electronic scale error sources and 

goto REPEATREAD; 

solutions【J].Calculation and Measurement Technology,2008, 

return((value>>8)&o)(脚); 

35(6):45—47. 

} 

【5】张海霞,滕召胜,易霞,等.新型便携式电子秤设计【J】.测 

4结 论 

量与设备,2005(9):6—9. 

ZHANG Hai—xia,TENG Zhao-sheng,YI Xia,et a1.The new 

电子产品发展速度快,生产量大,采用高集成度芯片,可 

design of a portable electronic sclae[J].Measured with the 

以提高稳定性,降低生产成本,本论文采用CS5530设计的电 

Device,2005(9):6—9. 

子秤,稳定性好,生产成本低,具有广阔的应用前景。 

【6]孙娜.基于单片机的便携式电子秤的设计『J].中国科技信 

参考文献: 

息,2012(1):98—100. 

【1】潘佑华,林盛鑫.基6-51单片机的多功能电子秤设计研究 

SUN Na.MCU—based design of a portable electornic scale 

[J].科技传播,2012(6):188—189. 

fJ1.Chinese Scientific Information,2012(1):98—100. 

PAN You—hua,LIN Sheng-xin.Based on 5 1 single・chip multi- 

(上接第164页) 

YANG Bin,MAN Feng,JIANG Xiu-jie,et a1.Design of [4】涂撰,赵标.RT-Thread在LPC2378-E的移植与应用[J】.上海 

interfaee and driver for MAX1303 based on ARM.Linux fJ1. 

船舶运输科学研究所学报,2013,36(1):44—49. 

Electronic Design Engineering,2013,(12):173—176. 

TU Zhuan,ZHAO Biao.Migration and application of RT— 

[2】董杰,王国豹.基于STM32的智能循迹往返小车设计[J].电 

Thread to LPC 2378[J1.Journal of Shanghai Ship and Shipp— 

子设计工程,2013,(12):158—160. 

ing Research Institute,2013,36(1):44—49. 

DONG Jie,WANG Guo—bao.Design of intelligent tracking car 

【5]Martin Hansen.Choosing a GUI library for your embedded 

based on STM32田.Electronic Design Engineering,2013,(12): device[M].Linux Jollma1.Jan.20o0. 

158—160. 

【6】霍罡.基6-PLC的工件表面检测与分拣控制系统设计[J]。 

【3]钱俊铭,鲁可,袁锁中,等.新型汽车底盘润滑智能控制器 

微计算机信息,2012.28(6):42—43. 

设计[J].电子测量技术,2013,36(3):81—83,93. 

HUO Gang.Design for the product surface measure and 

QIAN Jun-ming,LU Ke,YUAN Suo—zhong,et a1.Design of inferior removing system based on PLC[J].Microcomputer 

new intelligent vehicle chassis lubrication eontorller[J】. 

Information,2012,28(6):42--43. 

Electronic Measurement Technology,2013,36(3):81—83,93. 

168- 

2024年4月4日发(作者:黎澄)

《电子设计工程)2014年第6期 

以内部精度应该大于等于:30 000x10=300 000。设 D的位 

数为n,则2的n之方应大于300 000,所以n应大于18。而 

大于18位的A/D主要有20位、24位、32位等,所以一般选 

择20位或24位较合适。现在该档电子秤精度的电子秤一般 

选择20位的CS5513,而CS5513本身无放大电路,需配一个 

双运放电路.常用的为0P2277,前者的价格在20元左右, 

0P2277也要15元左右.所以运放和A/D总成本需35元。另 

WR3一WR0:速率选择。 

Bit WR(FRS=0)WR(FRS=1) 

0000 120 Sps 

0001 60 Sps 

A 

100 Sps 

50 Sps 

A 

HⅢ 卜 £j 

0010 30 Sps 

25 Sps 

舯M£j∞  n 

0011 15 Sps 12.5 Sps 

6.25 Sps 0100 7.5 Sps 

种是24位A/D芯片CS5530,内部包括可编程放大电路, 

1000 3840 Sps 3200 Sps 

1001 1920 Sps 1600 Sps 

放大位数在1~64位可选,成本在22元左右,所以从性价比 

来看选用CS5530更好。 

1.2.1 CS5530特性 

CS5530是一款24位SPl总线的中行 D芯片。主要特 

性如下: 

1)内部1—64倍放大器: 

2)性线失真小于0.0015%,准确分辨率19位以上; 

3)三线串行接口: 

4)内含电源管理、放大倍数、配置寄存器; 

5)转换速度从6.25~3 840 Hz可调; 

6)多种电源供电方案可选; 

1.2.2 CS5530弓l脚及功能描述 

1)引脚图,如图2所示。 

NC 

NC 

VREF+ 

图2 CS5530引脚图 

Fig.2 CS5530 pin diagram 

2)相关寄存器 

①配置寄存器描述 

0∞溻胤D盯口黯0∞0甜D23嘴D甜D∞Ofl DtI 7 D1I 

)0WI瞄I RV I嚣{删{懈{A1 f舶 INiJ I NU I Nu l FR¥l舢{Nu f NU 

l  II竖!{ l婴 l  lI I型l  {i  fl  I I

图3 Configuration register描述 

Fig.3 Configuration register description 

PSS:0标准模式(晶振激活,可快速上电),1睡眠模式 

(晶振停止) 

PDW:0正常模式.1激活电源存选择模式 

RS:系统复位,0正常模式,1复位 

RV:O正常模式,1系统被复位,该位只读 

IS:0正常输入,1短输入 

VRS:参考电压选择,0:2.5 V<VREF≤『(VA+)一 

(VA一)1,1:1 V≤VREF≤2.5 V 

A1一A0: 

FRS:0默认速率.1以设定速率的5/6工作 

166- 

1010 960 Sps 800 Sps 

F D 

蕊 吼 

K 

1011 480 Sps 400 Sps 

1100 240 Sps 200 Sps 

UP/BP:0选择 模式,1:选择 模式 

OCD:0正常模式.1开电流源 

NU:保留位 

②增益寄存器描述 

n址h p6 

I D袖O糟O鸪0 口抽口∞D24●D勰 口越D21 O∞ OI- O’0 Or7 o'e 

l!l!l  1j Q I I!i l l _』 J _』 J 

Dt6 科4 O” 0住01t O伸09 O●a7 O●O‘口‘D3 O2 翻L鼍啦 

图4增益寄存器描述 

Fig.4 Gain register description 

功能设定放大倍数,从0至64—2 ,上电后D24为1,其 

他位为0 

③失调寄存器描述 

O l 0 I O}e I O}O l口1 0{0 I 0 l 0 1 0 l 0 } 0 

o'e们‘Dt3肼2科1 0t0∞ 蚺 田 oe ∞D4 ∞ 。2 

图5失调寄存器描述 

Fig.5 Offset register description 

④数据转换输出格式 

图6数据输出转换格式 

蓥鞯 

Fig.6 Data output conversion format 

D31一D8为24位数据,D2为溢出标志,为1溢出,数据 

有错误,其他位为0 

2 CS5530硬件电路设计 

CS5530外围原理图,如图7所示。 

J2接称重传感器,1_4分别为电源地、电源正、信号负、信 

号正,VREF一接地,VREF+接2.5 V通过精密电阻对电源分压 

所得,SCLK、SDO、SD1分别接单片机P12、P11、PIO,CS接地。 

3程序设计 

3.1初始化函数 

对CS5530内部寄存器进行初始化,设定相关工作方式. 

放大倍数,转换速度等工作。 

陈新喜基于CS5530的计重计数电子秤的研究与设计 

34 

2kO VCC 

丁 

CON1 l T “C{2l c1 争 T 

Ver 

2R3kQ l3 I 

Ver 

JvA+ 

DG 

IVA— 

V 

la F 

+l

=i:。 

lAO 

lA1 

S 

l02QP10 

XTAL3石 

9 

 

S 

102QP11 

— 

4.91 52MT 

lOSCl

1 0 

lOSC2 

SC 

102nP12 

C5530 

图7 CS5530原理图 

Fig.7 CS5530 schematic 

具体程序如下: 

nop_(); 

void CS5530

Init(voi

_

d) 

nop一(); 

{ 

) 

CS5530Reset(0x00);//复位 

u c 

} 

CS5530

_

WriteCmd(OxO1,OxO0000000);//写OFFSET寄 3.3 

读数据函数。读AD转换结果 

存器 

一 

具体程序如下: 

CS5530

WriteCmd(0x02。0x3ffffff) f}s GAIN寄存器 

UINT32 CS5530

_

ReadData(UlNT8 d) 

_

CS5530

WriteCmd(0x03。

_

卜 

0x02004800)t

阱∞ 

“骂CONFIG寄 

( 

存器 

) 

UINT8 i; 

3.2写寄存函数 

UINT32 value; 

对CS5530 3个寄存器进写数据操作,具体程序如下: 

REPEATREAD: 

void CS5530

value=0; 

_

WriteCmd(UINT8 cmd,UINT32 d) 

{ 

CS5530

_

SDOUT=I; 

UINT8 i; 

for(i=0;i<8;i++) 

for(i=0;i<8;i++) 

{ 

{ 

CS5530

CLK=0; 

_

CS5530

CLK=0; 

if(d&Ox80==0x80) 

_

if(cmd&Ox80==Ox80) 

CS5530

_

SDIN=I; 

CS5530

SDIN=I; 

else 

_

else 

CS5530

SDIN=0; 

CS5530SDIN=0; 

CS5530-CLK=I; 

_

CS5530

d<<=1: 

_

CLK=I; 

cmd<<=l; 

_

nop_(); 

_

nop一(); 

nop_(); 

_

nop_(); 

} 

l 

CS5530 CLK=0; 

for(i=0;i<32;i++) 

CS5530-SDIN=0; 

{ 

while(CS5530_SDOUT); 

CS5530

CLK=0; 

for(i=0;i<8;i++) 

_

if(d&Ox8000oo00==0x80000000) 

{ 

CS5530

CS5530

_

CLK=0; 

_

SDIN=I; 

else 

nop一(); 

CS5530

_

nop_(); 

_

SDIN=0; 

CS5530

CS5530CLK=I;

_

CLK=I; 

_

 

d<<=l: 

nop一(); 

—.

167- 

《电子设计工程)2014年第6期 

_

nop一(); 

function electronic scale design studies[J].Scientific Commu- 

nication,2012(6):188—189. 

} 

for(i=0;i<32;i++) 

【2】罗及红.一种高精度的电子秤设计[J】.计算机测量与控制, 

2010,18(8):1955—1958. 

( 

value<<=l; 

CS5530CLK=O; 

_

LUO Ji-hong.A high precision electronic scale design fJ1. 

Computer Measurement&Contro1,2010,18(8):1955—1958. 

if(CS553o._SDOUT) 

value I=0x01; 

CS5530CLK=I; 

_

[3】肖思宁.精密电子秤设计 .广西物理,2008,3(18):28—30. 

XIAO Si—ning.Precision weigh scale design[J].Guangxi 

Physics,2008,3(18):28—30. 

l [4]从佩仁.浅谈电子秤的误差来源与解决方法【J】.计算与测 

CS5530

_

CLK=0; 

量技术,2008,35(6):45—47. 

if((value&0x04)==0x04)#OV 

CONG Pei-ren.Talking electronic scale error sources and 

goto REPEATREAD; 

solutions【J].Calculation and Measurement Technology,2008, 

return((value>>8)&o)(脚); 

35(6):45—47. 

} 

【5】张海霞,滕召胜,易霞,等.新型便携式电子秤设计【J】.测 

4结 论 

量与设备,2005(9):6—9. 

ZHANG Hai—xia,TENG Zhao-sheng,YI Xia,et a1.The new 

电子产品发展速度快,生产量大,采用高集成度芯片,可 

design of a portable electronic sclae[J].Measured with the 

以提高稳定性,降低生产成本,本论文采用CS5530设计的电 

Device,2005(9):6—9. 

子秤,稳定性好,生产成本低,具有广阔的应用前景。 

【6]孙娜.基于单片机的便携式电子秤的设计『J].中国科技信 

参考文献: 

息,2012(1):98—100. 

【1】潘佑华,林盛鑫.基6-51单片机的多功能电子秤设计研究 

SUN Na.MCU—based design of a portable electornic scale 

[J].科技传播,2012(6):188—189. 

fJ1.Chinese Scientific Information,2012(1):98—100. 

PAN You—hua,LIN Sheng-xin.Based on 5 1 single・chip multi- 

(上接第164页) 

YANG Bin,MAN Feng,JIANG Xiu-jie,et a1.Design of [4】涂撰,赵标.RT-Thread在LPC2378-E的移植与应用[J】.上海 

interfaee and driver for MAX1303 based on ARM.Linux fJ1. 

船舶运输科学研究所学报,2013,36(1):44—49. 

Electronic Design Engineering,2013,(12):173—176. 

TU Zhuan,ZHAO Biao.Migration and application of RT— 

[2】董杰,王国豹.基于STM32的智能循迹往返小车设计[J].电 

Thread to LPC 2378[J1.Journal of Shanghai Ship and Shipp— 

子设计工程,2013,(12):158—160. 

ing Research Institute,2013,36(1):44—49. 

DONG Jie,WANG Guo—bao.Design of intelligent tracking car 

【5]Martin Hansen.Choosing a GUI library for your embedded 

based on STM32田.Electronic Design Engineering,2013,(12): device[M].Linux Jollma1.Jan.20o0. 

158—160. 

【6】霍罡.基6-PLC的工件表面检测与分拣控制系统设计[J]。 

【3]钱俊铭,鲁可,袁锁中,等.新型汽车底盘润滑智能控制器 

微计算机信息,2012.28(6):42—43. 

设计[J].电子测量技术,2013,36(3):81—83,93. 

HUO Gang.Design for the product surface measure and 

QIAN Jun-ming,LU Ke,YUAN Suo—zhong,et a1.Design of inferior removing system based on PLC[J].Microcomputer 

new intelligent vehicle chassis lubrication eontorller[J】. 

Information,2012,28(6):42--43. 

Electronic Measurement Technology,2013,36(3):81—83,93. 

168- 

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