防作弊电子计价秤的研制

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1、防作弊电子计价秤的研制杭州五强电子有限公司周岸摘要：本文介绍了防作弊电子计价秤的工作原理及软、硬件设计方法，针对防作弊模块设计中的关键技术进行了详细分析，并给出了部分硬件电路和软件流程图。Abstract：Inthispapertheauthorintroducestheworkingmechanismofanti-fraudelectronicpricecomputingscaleanditssoftwareandhardwaredesignmethods,givesadetailedanalysisonthekeytechnologyint

2、heanti-fraudmoduledesign,andgivessomehardwareelectriccircuitchartsandsoftwareflowcharts.关键词：防作弊电子计价秤、称重传感器、CS5550。Keywords:anti-fraudelectronicpricecomputingscale、weightingsensor、CS5550引言目前，市场上利用电子计价秤（以下简称电子秤）作弊，缺斤少两坑害消费者利益的现象很多，一些经营者为了一个“利”字，想尽办法，使用各种手段作弊。电子秤作弊方法很多，笔者经过市场调查

3、发现目前市场上电子秤作弊大致有以下几种：1．加装切换开关，通过该开关来切换电子秤内部电路工作状态，如：重量信号放大电路的增益、模拟/数字转换电路（A/D电路）的灵敏度、称重传感器的供桥电压等，从而达到改变电子秤计量性能的目的。2．利用遥控器发射接收原理，在电子秤电路上安装遥控接收装置，用遥控器发射信号来改变电子秤内部电路的工作状态，从而改变电子秤的计量准确性。针对以上情况，笔者研发了防作弊电子计价秤，该产品能够检测到自身电路工作状态是否被恶意改变，如果产品内部电路被恶意改变，从而影响了电子秤的计量准确性，本产品将显示特定符号取代正常的重量、单价

4、及金额数据，禁止用户继续使用，直至电路状态恢复到出厂状态。普通电子秤线路原理电子秤线路一般由两大部分组成：模拟部分和数字部分，每个部分又由若干个单元电路组成，具体见图1：图1方框图电子秤工作原理：加载在传感器上的重量信号经过传感器转变成电压信号，该信号比较微弱，一般满量程小于10mV，该信号经放大器放大到满量程约1V左右后送入模数转换部分（即A/D部分），模拟信号经A/D转换后成为数字信号输入单片机（MCU）进行数据处理。数据处理一般包括：数字滤波、软件增益调整、软件非线性补偿、量程及分度值处理，还有单价及金额计算等处理。最后将结果显示在显示器

5、上。影响电子秤准确度的主要因素从以上工作原理来看，决定电子秤准确度的关键因素包括：传感器的输出信号、放大器的放大倍数、A/D灵敏度。以下分别讨论各种因素对电子秤准确度的影响。1．传感器目前电子秤上所用的称重传感器一般都是电阻应变片式传感器，这种传感器输出信号的大小取决于传感器上加载的重量负荷的大小以及传感器的供桥电压。因此，只要改变传感器的供桥电压，就能改变传感器的输出信号大小。如：传感器原来的供桥电压为5V，现增加到5.5V，则输出信号也将增加10%，相对应的重量测量值也将增加10%。如：一只1kg的标准砝码，原来电子秤显示为1.000kg，

6、现在的显示值就是1.100kg。反之，只要减小传感器供桥电压，则电子秤的称重显示值便会相应减小。另外，改变传感器输出电阻也会改变信号输出大小。串联电阻或并联电阻都将衰减传感器输出信号的幅度，见图2。图21．放大器调整放大器的反馈电阻便能改变放大器的增益，即放大倍数，从而改变输出信号的幅度。见图3，该放大器的增益为G=Ra/Rb，无论改变Ra还是Rb都能改变放大器的增益。但是实际使用电路中并没有电阻Rb，而是用传感器的内阻来代替Rb，因此只能调整Ra来调整放大器的增益。图3差分放大器2．模拟数字转换（A/D）部分一般来说，A/D电路都有一个基准电

7、压，也叫做参考电压，该电压决定了A/D电路的转换灵敏度。增大参考电压，将减小A/D灵敏度，反之，减小参考电压，将增大A/D灵敏度。假设参考电压原来为2.000V，1kg砝码电子秤显示值为1.000kg，现将参考电压调整为1.800V，则电子秤显示值将变为1.111kg。典型双积分式A/D转换电路见图4，其参考电压是A点电压与B点电压的差值。因此无论改变A点电压还是B点电压，都能改变A/D参考电压，从而改变A/D灵敏度。图4双积分A/D电路典型集成A/D转换电路模型见图5，这种电路不管是逐次逼近型还是Σ-Δ型都有一个参考电压输入端，该参考电压可能

8、是单端输入也可能是差分输入。当然，也有些A/D分辨率不是很高的芯片，直接采用电源电压作为A/D参考电压。不管哪种情况，只要调整A/D参考电压便能调整A