一种通用型电子衡器防作弊监控器的设计与实现

　　笔者通过实际调研，发现目前市场上在用电子衡器的作弊方法很多，为此，本文提出了一种防止电子衡器作弊的方法， 设计了一种基于MCS-51单片机的通用型衡器防作弊监控器。

　　一、系统设计

　　(一)防作弊环节设计

　　无论是从电子衡器的软件还是硬件的改变来影响测量结果，只要抓住以下几个核心问题就可以从根本上防止电子衡器的作弊：

　　1.重量的输入

　　先从数据源入手，为了从压力传感器获得正确的重量值(实质上是电压值)，需要直接从传感器获得数据，中间不通过任何环节，避免其间软硬件作弊的可能。

　　2.价格的计算

　　计算出真实的价格才能发现、防止作弊的发生。

　　3.价格的显示

　　得出结论之后，对于显示的控制尤为重要，否则即使发现了作弊，也不能将正确结果显示出来，功能即宣告失败。

　　(二)防作弊原理及结构设计

　　为此，提出电子衡器防作弊方案，原理图如图1所示。图1中，虚线部分为防作弊监控器的硬件结构图。 衡器的压力传感器采集到的电信号分成两路： 一路经衡器自身的电路;另一路至衡器防作弊监控器。 这两路电信号经由处理可分别得到测量结果，对其进行比较，若两测量结果在允许范围内， 则监控器控制衡器显示装置的显示，否则记录作弊信息和次数，当作弊达到一定次数(如5次)时，锁定衡器不允许其再工作，并显示“ERROR”。

　　1.监控器主芯片

　　用MCS-51单片机做防作弊监控器的主芯片， 实现监控衡器工作，控制显示装置显示，记录作弊信息功能。

　　2.信号采样

　　此部分的作用是将传感器得到的模拟信号经过放大数模转成数字信号至处理芯片，以便对信号进行处理。衡器的传感器是一个压阻式传感器，等效一个桥式电路，传感器出来的信号是只有几个毫伏的差分信号， 必须经过一个差动放大器，把微弱信号放大到满足AD采样芯片的要求。

　　3.监控器芯片与衡器芯片

　　本系统中， 防作弊监控器与衡器自身电路是独立工作得到称重结果的， 两个结果进行比较可以得到是否作弊的信息，这样监控器与衡器芯片存在一个通信的问题。

　　如图2所示， 监控芯片与衡器芯片通信采用I2C，通过两个数据线将监控器芯片与衡器芯片连接起来，两个数据线分别用来传输数据和作为标准的时钟信号。 监控芯片对发送过来的数据按位读取，并提取其中的主芯片的测量值，与监控系统自身的测量值进行对比，如果重量误差小于某一定值，则显示此次数据;如果发现误差过大则记录此时的状态并计数一次;当计数次数达到一定值后，给出此系统作弊信号，并自锁。