IC解密在茶叶、药品、味精、白糖等颗粒状产品的包装现场，需要精确、操作简便的称重装置和快速、可靠的给料机构。可利用单片机控制技术设计自动称重系统，实现物料的实时称重与定量输送，从而克服传统机械称重设备精度低、操作复杂、需人工送料等缺点，对提高产品整体的包装效率起到关键性作用。本文介绍了基于Crystal公司的高精度24位串行A／D转换器CS5532的自动称重系统设计。配合电磁振动器构成的振动传送机构，以及点阵型液晶显示模块，可达到简便易用、自动定量的目的。

1 系统原理
    系统原理框图如图1所示。称重传感器和A／D转换器，负责采集物料重量的实时数据；双向晶闸管和电磁振动器，为物料的移动送料提供动力；过零点检测电路负责检测交流电的过零点，为晶闸管的触发提供同步点；LCD液晶显示和按键可方便用户的操作与观察；闸门电机和闸门，用于释放在物料槽中达到设定重量的物料。

    首先，操作者设置称重定值、送料速度等，并启动系统。接着，电磁振动器在单片机的控制下做规律性振动，把物料从给料通道送往物料槽。与此同时，A／D转换器不断地检测称重传感器的输出，转换成数字量，并传送给单片机处理。经过数字滤波、标度变换后，一方面在LCD模块显示出瞬时物重，另一方面进行称重比较判断，根据一定算法控制电磁振动器的振幅。当达到设定值时，停止送料，并检测红外传感器的信号，打开闸门释放物料，从而实现自动称重。

2 系统硬件设计
2．1 传感器与数据采集
    IC解密本系统采用的传感器为台湾Mavin公司的高精度NBA系列铝合金单点式称重传感器，为电阻应变式传感器。根据电阻应变式传感器的原理，四片应变片构成全桥桥路，在电桥供电端施加恒定的直流电压，则电桥输出端的电压将与其上所承受的压力成正比，由此可根据输出电压的不同来测量重量。
    该传感器量程为3 kg，灵敏度为2 mV／V，精度为0．02％F．S．。当采用5 V电源供电时，满量程输出为10mV，最小分辨力为2μV。为采集如此微弱的信号，需设计好信号调理电路，并且对A／D转换器提出严格的要求。图2为称重传感器与CS5532的接口电路。传感器的输出信号经过滤波电路，消除信号中的串模、共模干扰以及高频干扰信号后进入A／D转换器。

    为了满足小信号测量精度要求，在ADC方面本系统采用的A／D转换器CS5532为Crystal公司的高精度24位串行A／D转换器。它是高集成度的△-∑模／数转换器，由于运用了电荷平衡技术，其性能可以达到24位。该系列ADC非常适合测量称重仪表、过程控制、科学和医疗等应用领域的单／双极性小信号。
    芯片内部有一个极低噪声的斩波稳定仪表放大器，其增益可选择为2n(n=O～6)，扩大了信号输入范围，允许小信号的输入，提高了系统的动态特性。其在50 Hz的共模抑制比典型值可达120 dB，这对从高共模电压中检测出微弱的差分电压信号是十分有利的。内部还有一个4阶的△一∑调制器，其后跟随一个数字滤波器，能提供10种可供选择的输出字速率。ADC内部还有一个与SPI兼容的三线串行接口。另外，利用CS5532内部的校准系统(包括自校准和系统校准)，可设置ADC传递函数的零点以及增益斜率，从而消除系统通道的失调和增益误差。