电子秤是人们日常生活中比较常见的器件，一款好的电子秤要具有较好测量准确度，较大的测量范围以及较小的功耗，满足这些设计需求最重要的器件就是压力传感器。笔者将为读者讲解我个人的设计方案。

       笔者先为各位读者介绍我选择的性(chao)能(ji)超(hao)强(yong)的压力传感器MS4515DO，MS4515DO是TE公司推出的一款小型陶瓷基压力传感器。笔者选择这款小型陶瓷基压力传感器压力传感器主要考虑它在应用中具有如下优势：

· 可以输出14位压力数字信号和11位温度数字信号，补偿误差范围（TEB）小于1.0％，数据精度很高，误差较小，非常适合于高精度电子秤的设计。

· 压力测量范围为2-30bar，可以满足精准电子秤的测量需求。

· 使用IIC或SPI通信协议与单片机通信，系统稳定可靠。

· 低功耗模式待机状态电流消耗<1uA，低功耗性能极为优秀。

以下笔者设计的压力传感电路

图1 基于MS4515DO压力传感器的压力传感电路

       笔者设计的电路图如图1所示，电路组成较为简单。INT/SS是压力信号输出端口，笔者在设计过程中，调整为1g对应的电压是 1mV（这样可以满足精准测量），通过线性换算即可得知物体重量，接入单片机的ADC引脚。笔者本来要设计差分放大器来减小系统误差，但是MS4515DO自带压力校正功能，经过校正后补偿误差范围（TEB）小于1.0％，可以大大减小外围电路的设计，减少成本。SCL，SDA是通信接口，可以使用IIC或者SPI通信方式与单片机通信，笔者使用的是IIC通信方式。VCC给MS4515DO供电，可选择3.3V或者5V两种形式供电，笔者使用的是5V供电方式。在VCC与GND之间一定要接入1个100nF的C1电容（100nF效果最好，笔者试过10uF，0.1uF等多种电容滤波，都有谐波存在，使用100nF的效果最好）。

       设计好了原理图，更重要的是PCB布线和布局，对此笔者有很多经(xian)验(chou)要和各位读者分享。

       1.在PCB布局时，C1电容要距离MS4515DO的距离要在2cm之内，可以起到良好的隔离效果。笔者一开始把C1的位置放置在GND的近处，但是此时会出现输入杂波。笔者在candence中用了其强大的电磁仿真功能，最后发现C1要靠近MS4515，并且距离在2cm内最佳。

        2.在布线成功后笔者尝试进行通过IIC协议建立MS4515DO与MCU的通信，但是此时IIC总线通讯出现信号不同步的现象。笔者和软件工程师确认软件部分没有问题的时候，对硬件电路进行了短路测试。具体方法为使用万用表的通断挡进行短路引脚的检测，笔者将SDA和SCL引脚分别与单片机的引脚连接测试，发现没有问题。笔者排除了布线错误问题，随后仔细检查电路板。发现SDA引脚似乎有虚焊！（因为当时设计样品，均为手工焊接）。随后笔者用热风枪去除焊点，重新进行了焊接，最终完成了设计并进行了实验测试。（以此告诫读者，焊接完一定要仔细检查一下PCB）

笔者为验证本设计的可靠性，选择了100g的物品进行压力测试，结果如图2所示：

图2 系统测试图

对图2进行分析，发现示波器测得电压为100mV，可准确测量100g的物体，说明本设计可靠稳定。

总结：

笔者利用自带压力校正压力传感器MS4515DO设计了一款电子秤压力传感器电路，MS4515DO的高精度输出、小误差、宽测量范围和优秀的低功耗性能在读者选择器件的时候眼前一亮，就是它！