本發(fā)明涉及一種電子秤，具體涉及一種能源自給微型電子秤。

背景技術(shù)：

隨著電子秤量技術(shù)的發(fā)展，微型電子秤在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，已經(jīng)成為人們的重要工具之一。目前市場上微型電子秤的供電方式主要是電池供電，但是電池使用壽命有限，并且環(huán)境的溫度和濕度都會影響電池的性能和壽命，長期閑置不用時(shí)，電池會自放電，需要及時(shí)更換。此外，如果廢舊電池處理不得當(dāng)?shù)脑?，電池?nèi)部的化學(xué)物質(zhì)會發(fā)生泄露，造成環(huán)境污染。隨后人們推出了太陽能供電的微型電子秤，太陽能供電是利用太陽能板將光能轉(zhuǎn)換成電能，為微型電子秤的工作提供電源，太陽能供電雖然是綠色環(huán)保的，但是由于其需要在陽光充足的時(shí)候才能穩(wěn)定充電，對光線要求比較高，所以其效率偏低、成本較高，經(jīng)濟(jì)性能還不能與常規(guī)能源相競爭，太陽能供電方式受周圍環(huán)境限制較大，會給的使用者帶來不便，不能滿足隨時(shí)隨地稱量的基本要求。為此，本發(fā)明給出基于磁感應(yīng)發(fā)電的新供電方法，實(shí)現(xiàn)一種不受環(huán)境影響，能穩(wěn)定充電的微型電子秤，減少了干電池的使用，環(huán)保便利。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種能源自給微型電子秤，用于小物體稱重。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

能源自給微型電子秤，其由基于磁感應(yīng)發(fā)電的自發(fā)電模塊、稱重檢測模塊、mcu控制模塊、儲能模塊、lcd顯示模塊、按鍵模塊構(gòu)成。所述的基于磁感應(yīng)發(fā)電的自發(fā)電模塊與mcu控制模塊連接，為mcu控制模塊提供電能；所述的稱重檢測模塊由pvdf壓電薄膜構(gòu)成，其利用pvdf壓電薄膜采集待稱重物體的重量；所述的按鍵模塊與mcu控制模塊連接，輸入指令控制，以設(shè)置常用參數(shù)，并實(shí)現(xiàn)電源開關(guān)、單位轉(zhuǎn)換、歸零、去皮的功能；所述的儲能模塊與mcu控制模塊連接，通過mcu控制模塊將自發(fā)電模塊產(chǎn)生的一部分電能存儲在超級電容中，以供整個(gè)微型電子秤使用；所述的lcd顯示模塊與mcu控制模塊連接，所述的mcu控制模塊進(jìn)行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理，根據(jù)按鍵模塊和稱重模塊的輸入數(shù)據(jù)信號通過控制電路來控制lcd顯示模塊的顯示數(shù)據(jù)；整體利用外部振動(dòng)帶動(dòng)磁鐵振動(dòng)，通過磁感應(yīng)產(chǎn)生電能并存儲，最終實(shí)現(xiàn)在無須外在電源下小型物體稱重的微型電子秤。

所述的基于磁感應(yīng)發(fā)電的自發(fā)電模塊由底部的矩形硅基片(1)、引線鍵合焊板(2)、線圈(3)、平面彈簧(4)、永磁鐵(5)構(gòu)成，所述的自發(fā)電模塊，通過引線鍵合焊板(2)和外接導(dǎo)線與電子秤的內(nèi)部固定連接，實(shí)現(xiàn)由線圈(3)、平面彈簧(4)、永磁鐵(5)產(chǎn)生的電能的傳輸，在硅基片的中央固定安裝永磁鐵和彈簧，線圈固定在彈簧上，當(dāng)外界產(chǎn)生擠壓形變時(shí)，彈簧隨之也發(fā)生形變，帶動(dòng)磁鐵振動(dòng)，外部的振動(dòng)通過彈簧帶動(dòng)線圈切割磁感線產(chǎn)生電能，給整個(gè)微型電子秤供電。

所述的稱重檢測模塊由pvdf壓電薄膜傳感器構(gòu)成，待測物體的重量使pvdf壓電薄膜受力變形，薄膜表面便產(chǎn)生符號相反、大小相等的電荷，則在薄膜表面產(chǎn)生電壓差，即將待測物體的重量轉(zhuǎn)換成輸出電壓量。

所述的儲能模塊由芯片ltc3330和超級電容組成，將自發(fā)電模塊產(chǎn)生的電能通過芯片ltc3330整流，并將電能存儲在超級電容中以供使用。

所述的mcu控制模塊由stm32f103控制芯片、hx711采集芯片和信號調(diào)理電路組成，stm32f103是核心控制芯片，完成數(shù)據(jù)采集處理、按鍵指令和數(shù)據(jù)顯示，hx711采集電壓信號，實(shí)現(xiàn)ad轉(zhuǎn)換，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，轉(zhuǎn)換成實(shí)際的稱重重量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的總體組成框圖；

圖2位本發(fā)明的自發(fā)電模塊原理圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段，創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體附圖，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

如圖1所述，一種能源自給微型電子秤由基于磁感應(yīng)發(fā)電的自發(fā)電模塊、稱重檢測模塊、mcu控制模塊、儲能模塊、lcd顯示模塊、按鍵模塊構(gòu)成。利用外部振動(dòng)帶動(dòng)磁鐵振動(dòng)，通過磁感應(yīng)產(chǎn)生電能并存儲，最終實(shí)現(xiàn)在無須外在電源下小型物體稱重的微型電子秤。

基于磁感應(yīng)發(fā)電的自發(fā)電模塊與mcu控制模塊連接，為mcu控制模塊提供電能。自發(fā)電模塊由底部的矩形硅基片(1)、引線鍵合焊板(2)、線圈(3)、平面彈簧(4)、永磁鐵(5)構(gòu)成，所述的自發(fā)電模塊，通過引線鍵合焊板(2)和外接導(dǎo)線與微型電子秤的內(nèi)部固定連接，實(shí)現(xiàn)由線圈(3)、平面彈簧(4)、永磁鐵(5)產(chǎn)生的電能的傳輸，在硅基片的中央固定安裝永磁鐵和彈簧，線圈固定在彈簧上，當(dāng)外界產(chǎn)生擠壓形變時(shí)，彈簧隨之也發(fā)生形變，帶動(dòng)磁鐵振動(dòng)，外部的振動(dòng)通過彈簧帶動(dòng)線圈切割磁感線產(chǎn)生電能，給整個(gè)微型電子秤供電。

稱重檢測模塊由pvdf壓電薄膜構(gòu)成，其利用pvdf壓電薄膜采集待稱重物體的重量。待測物體的重量使pvdf壓電薄膜受力變形，薄膜表面便產(chǎn)生符號相反、大小相等的電荷，則在薄膜表面產(chǎn)生電壓差，即將待測物體的重量轉(zhuǎn)換成輸出電壓量。

按鍵模塊與mcu控制模塊連接，輸入指令控制，以設(shè)置常用參數(shù)，并實(shí)現(xiàn)電源開關(guān)、單位轉(zhuǎn)換、歸零、去皮的功能。

儲能模塊與mcu控制模塊連接，通過mcu控制模塊將自發(fā)電模塊產(chǎn)生的一部分電能存儲在超級電容中。儲能模塊由芯片ltc3330和超級電容組成，將自發(fā)電模塊產(chǎn)生的電能通過芯片ltc3330整流，并將電能存儲在超級電容中以供整個(gè)微型電子秤使用。

lcd顯示模塊與mcu控制模塊連接，mcu控制模塊進(jìn)行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理，根據(jù)按鍵模塊和稱重模塊的輸入數(shù)據(jù)信號通過控制電路來控制lcd顯示模塊的顯示數(shù)據(jù)。

mcu控制模塊由stm32f103控制芯片、hx711采集芯片和信號調(diào)理電路組成，stm32f103是核心控制芯片，完成數(shù)據(jù)采集處理、按鍵指令和數(shù)據(jù)顯示，hx711采集電壓信號，實(shí)現(xiàn)ad轉(zhuǎn)換，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，轉(zhuǎn)換成實(shí)際的稱重重量。

以上實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種能源自給微型電子秤，包括基于磁感應(yīng)發(fā)電的自發(fā)電模塊、稱重檢測模塊、MCU控制模塊、儲能模塊、LCD顯示模塊和按鍵模塊六部分組成。基于磁感應(yīng)發(fā)電的自發(fā)電模塊，利用外部振動(dòng)帶動(dòng)磁鐵振動(dòng)，通過磁感應(yīng)產(chǎn)生電能，為整個(gè)微型電子秤提供工作電源；稱重檢測模塊由PVDF壓電薄膜構(gòu)成，以采集待稱重物體重量；按鍵模塊與MCU控制模塊連接，以實(shí)現(xiàn)電源開關(guān)、單位轉(zhuǎn)換、歸零、去皮的功能設(shè)置；儲能模塊通過MCU控制模塊將自發(fā)電模塊產(chǎn)生的一部分電能存儲在超級電容中；LCD顯示模塊用以顯示按鍵功能及稱重物體重量等數(shù)據(jù)，最終實(shí)現(xiàn)無須外在電源下小型物體稱重的微型電子秤。本發(fā)明的使用不受時(shí)空限制，綠色環(huán)保，應(yīng)用前景廣泛。

技術(shù)研發(fā)人員：姜媛媛;沈靜靜;劉延彬;李振璧
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.08.03
技術(shù)公布日：2017.10.13