基于单片机的称重打包机设计与实现_电路方案

1、基于单片机的称重打包机设计与实现

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1.1、项目背景与应用需求

在现代物流、食品加工、五金包装、日化分装以及电商仓储等行业中，“称重—判断—打包—提示—出料”是一条典型的自动化作业链条。传统人工操作往往依赖人工称重与手动打包：先将货物放置在秤台上读取重量，再根据经验判断是否达标，随后启动打包机或手动缠绕封装。该方式存在明显缺点：
1、效率低：人工判断与手动操作耗时，难以适应批量化生产。
2、误差大：人工读取重量容易误读或记录错误，导致打包重量不一致。
3、重复劳动强：操作员需频繁取放货物、按按钮、观察状态，劳动强度高。
4、缺乏可追溯性：没有统一的状态显示与流程记录，难以实现作业管理标准化。
5、安全性不足：手动介入多，存在误触发风险，且机械运动阶段易发生夹手等危险。

因此，设计一种基于单片机的称重打包机系统，在称重检测基础上实现阈值判断与自动打包动作，并具备手动控制与状态指示功能，就能显著提升打包效率与一致性，降低人工成本与误差，增强设备安全性和可维护性。

本系统以单片机为控制核心，结合称重传感器、信号放大采集模块、步进电机驱动模块、蜂鸣器提示模块、LED状态指示模块以及按键输入模块，实现以下流程：

货物放上秤台 → 实时称重
当重量达到阈值 → 自动启动打包动作
步进电机驱动打包机构 → 运行设定秒数后停止
打包完成 → 蜂鸣器提示 + LED常亮
取走货物 → 检测重量低于阈值 → LED熄灭，恢复待机
同时支持按键手动触发打包，适用于特殊情况或调试场景。

1.2、系统功能概述

本设计实现的功能如下：

1、称重检测
使用称重传感器实时测量货物重量，将力学信号转换为电信号，经放大与模数转换后送入单片机处理，实现实时重量采集与显示/判断。

2、自动打包
当货物重量高于设定阈值（即达到目标重量或触发条件）时，系统自动进入打包流程，无需人工按键启动，提高生产效率与一致性。

3、步进电机控制
步进电机驱动打包装置，例如封口装置、绑带机构、缠绕机构等。电机运行数秒后自动停止，以保证动作完成并防止机械过载。

4、完成提示
打包完成后蜂鸣器发出提示音，用于通知操作员打包已结束，方便及时取件或进入下一流程。

5、状态指示
打包完成后LED常亮，指示“打包完成，等待取走货物”。当货物被取走（重量低于设定阈值）时，LED自动熄灭，系统恢复待机状态。该设计可有效避免操作员误以为设备未完成或重复打包。

6、手动控制
通过按键实现手动打包操作，可在货物未达阈值时强制打包，或用于设备调试、应急处理与特殊业务流程（如小件打包或人工判断已合格）。

2、系统总体方案与工作流程设计

2.1、系统硬件组成结构

系统硬件模块主要包括：
1、单片机最小系统模块（核心控制与逻辑运算）
2、称重传感器模块（力—电信号转换）
3、称重信号采集模块（放大/滤波/ADC或专用称重芯片）
4、按键输入模块（手动打包与参数设置扩展）
5、步进电机与驱动模块（执行打包动作）
6、蜂鸣器提示模块（完成提醒）
7、LED指示模块（完成状态指示）
8、显示模块（可选扩展：显示重量、阈值、状态）
9、电源模块（稳压、滤波、保护）

其中，称重传感器与采集模块构成“测量环节”，步进电机驱动模块构成“执行环节”，按键、蜂鸣器与LED构成“交互提示环节”，单片机最小系统负责“控制与决策环节”，电源模块负责全系统稳定供电。

2.2、系统运行状态机设计

为了使系统逻辑清晰且避免重复触发，建议将系统运行过程抽象为状态机。典型状态包括：

1、待机状态（IDLE）

显示重量或保持静默
LED熄灭
蜂鸣器关闭
等待重量达到阈值或按键触发

2、准备状态（READY）

检测到重量达到阈值（或按键触发）
进行短延时确认，防止误触发（例如抖动导致的瞬时超阈值）

3、打包运行状态（PACKING）

启动步进电机按固定速度运行
运行计时（例如3秒、5秒等）
打包期间可选择屏蔽称重波动影响，避免中途停止

4、完成状态（DONE）

步进电机停止
蜂鸣器鸣叫提示完成
LED常亮
等待货物被取走（重量低于设定值）

5、复位/恢复状态（RESET）

货物取走后自动恢复待机
清除完成标志，允许下一次自动打包

采用状态机的优势在于：

避免在称重阈值附近波动时多次触发打包。
使“完成提示、LED常亮、等待取走”的逻辑更加明确。
便于后续扩展更多功能，如超重报警、重量分档打包、故障报警等。

2.3、阈值判断与抗抖动策略设计

称重传感器输出受环境干扰、震动、货物放置冲击等影响，重量值往往存在短时波动。如果系统直接用“当前值>阈值”作为触发条件，可能出现以下问题：

货物刚放上去瞬时冲击超阈值，触发打包，但重量未稳定。
重量接近阈值时上下抖动，多次触发打包流程。
操作员取放货物导致称重瞬时变化，引起误动作。

因此需要引入以下策略：
1、滤波：对采样值做滑动平均或中值滤波。
2、稳定判定：要求连续N次采样都满足“重量>阈值”才触发。
3、滞回阈值：设置触发阈值和释放阈值，例如：

触发阈值：1000g
释放阈值：800g（货物取走或明显减轻才释放DONE状态）
4、动作锁定：进入PACKING状态后忽略重量变化，直到打包完成。

这些策略可以显著提升系统可靠性，使打包动作与真实业务逻辑一致。

3、电路设计

3.1、电路设计总体说明

称重打包机属于典型的“弱信号测量 + 强电执行”的系统：

称重传感器输出信号通常为毫伏级，非常微弱，易受噪声影响。
步进电机驱动电流较大，开关动作会产生较强电磁干扰。

因此电路设计中必须重点考虑：
1、测量与驱动分区：称重采集电路与电机驱动电路尽量分开布局，避免干扰。
2、信号放大与滤波：称重信号必须通过专业放大器或称重ADC芯片处理。
3、电源滤波：步进电机启动会产生电压波动，需在电源端加大电容并合理稳压。
4、地线规划：模拟地与数字地合理处理，必要时采用单点接地，降低噪声。

3.2、单片机最小系统模块

3.2.1、单片机选型

系统可使用51系列单片机（如STC 89C52、AT89S52等），选择原因：

资源丰富，开发简单，适合工业小型控制器。
定时器、中断支持电机控制与按键扫描。
I/O足够连接步进驱动、蜂鸣器、LED、称重模块接口。

若需要更复杂的显示或通信功能，可升级至带ADC的单片机或更高性能MCU，但本设计以“单片机控制逻辑清晰”为重点，选择51即可满足需求。

3.2.2、晶振与复位电路

晶振推荐11.0592MHz或12MHz。复位电路采用RC上电复位并配合按键复位，保证系统启动稳定。

3.2.3、接口规划

称重模块：通常需要2根线（SCK、DT）或SPI/I2C接口。
步进电机驱动：4相控制或STEP/DIR接口（2根+使能）。
按键：至少1个（手动打包），可扩展阈值设置按键。
LED：1个IO
蜂鸣器：1个IO
显示模块（可选）：6个IO（LCD1602 4位方式）

3.3、称重传感器模块

3.3.1、称重传感器原理

称重传感器通常使用电阻应变片（桥式结构）。当外力作用在弹性体上，弹性体产生微小形变，应变片阻值变化导致惠斯通电桥输出差分电压变化。这个电压变化非常微弱，通常在毫伏级，因此不能直接进入单片机，需要高精度放大与ADC转换。

3.3.2、传感器选择

常用称重传感器包括：

单点式称重传感器：适合平台称重
S型拉压传感器：适合拉力/压力测量
四角传感器组合：适合大平台称重

本系统常见应用为小型打包机，推荐使用单点式称重传感器（量程如5kg、10kg等），结构简单且精度较高。

3.3.3、接线与注意事项

称重传感器一般为四线制或六线制：

E+ / E-：激励电源
S+ / S-：信号输出
六线制还包含补偿线
布线需注意：
采用屏蔽线减少干扰
避免与电机线平行走线
传感器安装必须牢固，防止机械晃动造成测量漂移

3.4、称重信号采集模块（放大与ADC转换）

3.4.1、采集模块方案选择

常用方案有两类：
1、运算放大器 + 外部ADC
使用仪表放大器（如AD620）对差分信号放大，再用ADC芯片采集（如ADC0804等）。该方案灵活，但设计调试较复杂。

2、专用称重ADC模块（推荐）
使用HX711等专用称重ADC芯片，内部集成高增益放大与24位ADC，且接口简单（DT+SCK两线），成本低、性能好，是称重系统中最常用的方案。

由于本系统强调可靠性与易实现，推荐采用HX711称重采集模块。

3.4.2、HX711工作原理简述

HX711通过差分输入采集称重桥输出信号，并在内部放大后进行高分辨率ADC转换。单片机通过时钟线SCK读取DT输出的串行数据，得到重量对应的原始数值。通过标定系数可将原始数值转换为实际重量（g/kg）。

3.4.3、滤波与标定支持

称重系统必须进行标定：

空载值（零点）
标准砝码值（比例系数）
标定后重量值才能准确显示与判断。
同时，HX711输出会有抖动，建议在软件中对多次采样求平均，提高稳定性。

3.5、步进电机控制模块

3.5.1、步进电机选择与作用

步进电机具有定位精确、转速可控、低速力矩大等特点，适合打包机这种需要“固定动作量”的场景，例如：

绑带机构拉紧
封口压合
缠绕一定圈数
推杆推进一定距离

本设计使用步进电机驱动打包装置，运行数秒后停止，保证动作完成。

3.5.2、驱动方式选择

步进电机驱动方式常见有：
1、四相直接驱动（单片机输出四相序列）
适合小功率步进电机，但单片机负担较大，且驱动能力不足。

2、专用驱动模块（推荐）
如ULN2003（用于28BYJ-48等小型步进电机）或A4988、DRV8825等（用于两相步进电机）。
专用驱动模块能提供足够电流，并简化控制逻辑。

若使用28BYJ-48小步进电机，可以选用ULN2003驱动板；若使用较大扭矩两相步进电机，则可选A4988或TB6600。

3.5.3、STEP/DIR控制思想

在A4988、TB6600这类驱动中，常用STEP/DIR接口：

DIR：方向控制
STEP：脉冲输入，每个脉冲步进一步
EN：使能控制
单片机只需输出脉冲即可控制速度与步数。该方式软件实现简单且可扩展为精准步数控制。

本设计若只需“运行数秒后停止”，可以通过定时产生脉冲并计时停止，也可以直接输出固定频率脉冲运行固定时间。

3.6、蜂鸣器提示模块

3.6.1、功能说明

蜂鸣器用于打包完成后提示操作员：

提醒打包完成可取走货物
提升人机交互体验
可扩展为故障报警（如电机卡死、称重异常）

3.6.2、硬件选择与驱动

建议使用有源蜂鸣器，直接IO控制即可。若蜂鸣器电流较大，可通过三极管驱动，并在电源端加入滤波电容减少干扰。

3.7、LED状态指示模块

3.7.1、功能说明

LED用于指示“打包完成”状态：

打包完成后LED常亮
直到货物被取走（重量低于设定值）才熄灭
该指示方式能够直观提醒操作员“货物仍在秤台上”，防止遗漏或重复打包。

3.7.2、电路设计要点

LED需串联限流电阻（330Ω~1kΩ），可由单片机直接驱动。

3.8、按键输入模块（手动打包）

3.8.1、按键功能

按键用于实现手动打包：

货物未达阈值但需要打包时
调试与测试电机与打包机构时
特殊工艺要求下人工决定是否打包

3.8.2、消抖与安全策略

按键必须消抖，且建议加入“按键触发必须在非PACKING状态下有效”的限制，防止打包过程中误按导致异常动作。

3.9、电源模块与抗干扰设计

3.9.1、电源需求分析

称重采集模块需要稳定的5V或3.3V，步进电机驱动可能需要12V或更高电压。建议采用双电源或分区供电：

控制与采集部分：5V稳压供电，要求低噪声
步进驱动部分：电机专用电源，电流充足
两者共地，但建议在电源入口处分别滤波，防止电机干扰进入采集部分。

3.9.2、滤波与保护措施

在电机驱动电源端加大电解电容（470uF~1000uF）
单片机与HX711附近加0.1uF去耦电容
电机驱动端增加TVS或RC吸收（扩展）
信号线与动力线分开布线，减少串扰

4、程序设计

4.1、软件总体架构设计

软件采用“定时调度 + 状态机”结构：

定时器提供系统节拍（如10ms/20ms）
周期采集重量并滤波
根据重量与按键决定是否启动打包
打包运行状态下按计时或步数控制步进电机
打包完成后提示并进入等待取走状态
货物取走后恢复待机

软件模块划分如下：
1、系统初始化模块
2、HX711称重读取模块
3、重量滤波与标定模块
4、阈值判断与自动打包模块
5、步进电机驱动模块（脉冲/相序）
6、蜂鸣器提示模块
7、LED状态管理模块
8、按键扫描与手动控制模块
9、状态机调度与异常处理模块

4.2、系统初始化模块

4.2.1、初始化内容

I/O方向设置：蜂鸣器、LED、步进控制输出；按键输入；HX711接口输入输出配置
定时器初始化：提供1ms或10ms节拍
变量初始化：状态置为IDLE、LED灭、蜂鸣器关、电机停
称重模块初始化：读取空载值作为零点（可存储）
阈值参数初始化：设定触发阈值与释放阈值

4.2.2、参数设置建议

自动打包触发阈值：W_ON（例如1000g）
取走判定释放阈值：W_OFF（例如200g或500g，视秤台残留）
打包运行时间：PACK_TIME（例如3秒）
蜂鸣器提示时间：BEEP_TIME（例如300ms或3次短鸣）

4.3、称重读取模块（HX711）

4.3.1、HX711读取原理

HX711通过DT输出数据，单片机通过SCK脉冲读取24位数据。读取流程：
1、等待DT变低表示数据准备好
2、产生24个SCK脉冲读取24位数据
3、再产生1~3个脉冲设置下一次增益与通道（常用128增益）
4、对数据进行符号扩展与转换

4.3.2、重量换算与标定

称重输出为原始数值，需要通过标定系数转为重量：

raw：HX711读数
offset：空载偏移
scale：比例系数（由砝码校准得到）
weight = (raw - offset) / scale

4.4、滤波与稳定判断模块

4.4.1、滑动平均滤波

为提高稳定性，可采集多次取平均，例如：

采集10次，去掉最大最小后平均
或简单10次平均
该方法能有效抑制瞬时噪声。

4.4.2、稳定判定策略

为了防止货物刚放上去冲击超阈值误触发，可采用“连续满足条件次数判定”：

若连续5次采样重量>W_ON，才认为真正达到阈值。
该策略可以显著提升触发可靠性。

4.5、自动打包逻辑模块

4.5.1、触发条件

自动打包触发条件包括：

当前状态为IDLE
weight > W_ON 且稳定判定通过
触发后进入PACKING状态，并锁定动作直到完成。

4.5.2、完成判定与DONE状态

打包完成后进入DONE状态：

LED常亮
蜂鸣器提示
等待货物取走（weight < W_OFF）才回到IDLE

这样可保证每件货物只打包一次，并且打包完成后必须取走才能进入下一轮作业。

4.6、步进电机驱动模块

4.6.1、脉冲输出控制（STEP/DIR方案）

若使用A4988/TB6600等驱动，可用STEP脉冲控制：

在PACKING状态下以固定频率产生STEP脉冲
电机持续转动
达到设定时间后停止输出脉冲并关闭使能

4.6.2、运行时间控制

运行数秒后停止可通过定时器计时实现：

每10ms计数一次
达到PACK_TIME对应计数值则停止电机

该方式实现简单，适合“只需运行固定时间”的场景。若希望更精确控制动作量，可用步数计数控制（脉冲数量决定转动角度）。

4.7、蜂鸣器提示模块

4.7.1、提示策略

打包完成后蜂鸣器短鸣提示：

单次长鸣300ms
或
三次短鸣：100ms响/100ms停循环
提示完成后蜂鸣器关闭，避免持续噪音。

4.8、LED状态管理模块

4.8.1、LED控制逻辑

DONE状态：LED常亮
weight < W_OFF 且状态为DONE：LED熄灭并回到IDLE
其他状态：LED熄灭

这种逻辑可与重量变化直接关联，形成清晰的人机交互。

4.9、按键手动控制模块

4.9.1、手动打包触发

按键按下时：

如果系统处于IDLE且未处于DONE，直接触发PACKING
若系统正在PACKING，则忽略或作为紧急停止（扩展）
这样可保证手动打包不会干扰正在进行的动作。

4.9.2、消抖与误触发防护

按键应具备：

20ms消抖
按下确认后等待释放
可增加长按触发机制，避免误触发

5、关键程序代码示例（模块化实现）

5.1、全局变量与硬件定义（示例）

#include <reg52.h>

typedef unsigned char u8;
typedef unsigned int  u16;
typedef long          s32;

// ====== HX711引脚定义 ======
sbit HX711_DT  = P3^2;
sbit HX711_SCK = P3^3;

// ====== 步进驱动（STEP/DIR/EN） ======
sbit STEP_PIN = P1^0;
sbit DIR_PIN  = P1^1;
sbit EN_PIN   = P1^2;

// ====== 蜂鸣器与LED ======
sbit BEEP = P1^6;
sbit LED  = P1^7;

// ====== 手动打包按键（低电平有效） ======
sbit KEY_PACK = P3^0;

// ====== 系统状态 ======
typedef enum {
    ST_IDLE = 0,
    ST_PACKING,
    ST_DONE
} SysState;

volatile SysState sysState = ST_IDLE;

// ====== 重量相关 ======
volatile s32 rawValue = 0;
volatile s32 offsetValue = 0;     // 空载偏移
volatile float scaleValue = 100.0f; // 标定系数（示例）
volatile int weight_g = 0;

// ====== 阈值 ======
#define W_ON   1000   // 自动打包触发阈值（g）
#define W_OFF  200    // 取走判定阈值（g）

// ====== 打包时间控制 ======
#define PACK_TIME_MS 3000
volatile u16 pack_ms = 0;

// ====== 定时标志 ======
volatile bit flag_10ms = 0;
volatile bit flag_1ms  = 0;

5.2、定时器初始化（1ms中断）

void Timer0_Init_1ms(void)
{
    TMOD &= 0xF0;
    TMOD |= 0x01;

    // 11.0592MHz，1ms：初值 = 65536 - 921 = 0xFC67
    TH0 = 0xFC;
    TL0 = 0x67;

    ET0 = 1;
    EA  = 1;
    TR0 = 1;
}

void Timer0_ISR(void) interrupt 1
{
    static u8 cnt10 = 0;

    TH0 = 0xFC;
    TL0 = 0x67;

    flag_1ms = 1;

    cnt10++;
    if(cnt10 >= 10)
    {
        cnt10 = 0;
        flag_10ms = 1;
    }

    // 打包计时
    if(sysState == ST_PACKING)
    {
        pack_ms++;
    }
}

5.3、HX711读取模块（简化示例）

s32 HX711_ReadRaw(void)
{
    u8 i;
    s32 value = 0;

    // 等待DT低电平表示数据准备好
    while(HX711_DT);

    for(i = 0; i < 24; i++)
    {
        HX711_SCK = 1;
        value = (value << 1) | HX711_DT;
        HX711_SCK = 0;
    }

    // 第25个脉冲：设置增益（128）
    HX711_SCK = 1;
    HX711_SCK = 0;

    // 符号扩展
    if(value & 0x800000)
        value |= 0xFF000000;

    return value;
}

int HX711_GetWeight_g(void)
{
    s32 raw = HX711_ReadRaw();
    rawValue = raw;

    // 简单换算：weight = (raw - offset) / scale
    // 注意scaleValue应通过标定得到
    return (int)((raw - offsetValue) / scaleValue);
}

5.4、重量滤波与稳定判定（滑动平均示例）

int Weight_Filtered(void)
{
    u8 i;
    long sum = 0;
    int w;

    for(i = 0; i < 10; i++)
    {
        w = HX711_GetWeight_g();
        sum += w;
    }
    return (int)(sum / 10);
}

bit Weight_Stable_AboveThreshold(int w, int th)
{
    // 简易稳定判定：连续5次超过阈值
    u8 i;
    for(i = 0; i < 5; i++)
    {
        if(Weight_Filtered() <= th)
            return 0;
    }
    return 1;
}

5.5、步进电机控制模块

void Stepper_Enable(bit en)
{
    EN_PIN = (en == 1) ? 0 : 1; // 部分驱动EN低有效，这里示例低有效
}

void Stepper_SetDir(bit dir)
{
    DIR_PIN = dir;
}

void Stepper_StepPulse(void)
{
    STEP_PIN = 1;
    // 短延时
    STEP_PIN = 0;
}

void Stepper_Stop(void)
{
    Stepper_Enable(0);
    STEP_PIN = 0;
}

5.6、打包流程控制与状态机逻辑

void Pack_Start(void)
{
    sysState = ST_PACKING;
    pack_ms = 0;

    LED = 0;
    BEEP = 0;

    Stepper_SetDir(1);
    Stepper_Enable(1);
}

void Pack_Finish(void)
{
    Stepper_Stop();

    sysState = ST_DONE;
    LED = 1;  // 打包完成LED常亮

    // 蜂鸣器提示：短鸣300ms（可改为多次短鸣）
    BEEP = 1;
}

void Pack_Process_1ms(void)
{
    if(sysState != ST_PACKING) return;

    // 在打包期间持续输出步进脉冲（简单示例）
    // 实际可用更精确的脉冲频率控制
    Stepper_StepPulse();

    if(pack_ms >= PACK_TIME_MS)
    {
        Pack_Finish();
    }
}

void Done_Process(void)
{
    if(sysState != ST_DONE) return;

    // 蜂鸣器鸣叫300ms后关闭
    if(pack_ms >= PACK_TIME_MS + 300)
    {
        BEEP = 0;
    }

    // 检测货物取走
    if(weight_g < W_OFF)
    {
        LED = 0;
        sysState = ST_IDLE;
        BEEP = 0;
    }
}

5.7、按键手动打包控制（消抖示例）

bit Key_Scan(sbit key)
{
    if(key == 0)
    {
        u16 i;
        for(i = 0; i < 500; i++); // 简易延时消抖
        if(key == 0)
        {
            while(key == 0);
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}

void Key_Process(void)
{
    if(Key_Scan(KEY_PACK))
    {
        if(sysState == ST_IDLE)
        {
            Pack_Start();
        }
    }
}

5.8、主循环框架

void main(void)
{
    Timer0_Init_1ms();

    // 初始安全状态
    Stepper_Stop();
    LED = 0;
    BEEP = 0;

    // 初始化称重零点（示例：读取一次作为offset）
    offsetValue = HX711_ReadRaw();

    while(1)
    {
        if(flag_10ms)
        {
            flag_10ms = 0;

            // 重量更新（10ms或更慢周期）
            weight_g = Weight_Filtered();

            // 按键处理
            Key_Process();

            // 自动触发逻辑
            if(sysState == ST_IDLE)
            {
                if(weight_g > W_ON)
                {
                    if(Weight_Stable_AboveThreshold(weight_g, W_ON))
                    {
                        Pack_Start();
                    }
                }
            }
        }

        if(flag_1ms)
        {
            flag_1ms = 0;
            Pack_Process_1ms(); // 打包脉冲与计时
        }

        // 完成状态处理
        Done_Process();
    }
}

6、关键设计要点与工程实现建议

6.1、称重精度与稳定性保障

称重系统的精度不仅取决于传感器本身，还与机械结构、安装方式、振动干扰、温漂等因素有关。工程上建议：
1、秤台结构稳定，避免倾斜与晃动。
2、称重传感器固定牢靠，受力点与传感器中心匹配。
3、采集电路远离电机驱动电路，必要时使用屏蔽线。
4、软件滤波与稳定判定不可省略，否则阈值触发会不可靠。
5、采用标定流程，保证换算系数准确，并可存储到EEPROM（扩展）。

6.2、步进电机驱动与机械保护

步进电机用于打包动作，必须注意：
1、驱动电流设置合理，过大易发热，过小力矩不足。
2、运行时间与机械结构匹配，防止动作过冲或不到位。
3、建议加入超时保护与急停（扩展按键），避免机构卡死。
4、若需要更精确动作量，建议用步数控制替代时间控制。

6.3、状态指示与防重复打包

本设计采用“打包完成LED常亮，直到货物取走才熄灭”的机制，具有重要意义：

防止货物未取走又再次触发打包。
让操作员直观知道是否仍有货物在秤台上。
通过释放阈值W_OFF实现可靠恢复，避免轻微抖动导致LED闪烁。

6.4、可扩展功能方向

系统可进一步扩展：
1、显示模块：显示实时重量、阈值、打包次数、状态信息。
2、参数设置：按键设置阈值W_ON、W_OFF与打包时间PACK_TIME。
3、超重报警：重量超过最大量程时报警并禁止打包。
4、故障检测：检测步进电机堵转、电流过大并报警停机。
5、数据记录：记录每日打包次数、总重量并可上传至上位机。
6、多段打包策略：不同重量范围选择不同打包时间或不同打包力度。

7、总结

基于单片机的称重打包机系统以称重检测为基础，通过阈值判断实现自动打包控制，并结合步进电机驱动打包装置、蜂鸣器完成提示、LED完成状态指示以及按键手动打包功能，实现了完整的“称重—自动触发—打包执行—完成提醒—等待取走”闭环流程。系统电路设计采用模块化思想，重点关注称重弱信号采集与步进电机强电驱动之间的抗干扰与电源分区，确保称重稳定与动作可靠；系统程序设计采用状态机与定时调度结构，实现重量滤波与稳定判定、自动/手动触发、步进电机定时运行、完成提示与取走检测等逻辑，使设备运行过程清晰可控，且具备良好的扩展潜力。

该方案成本低、实用性强、可靠性高，适用于物流分拣、食品打包、仓储发货等场景，并可在此基础上进一步扩展参数设置、数据显示、故障报警与远程监控等功能，具有较高的工程应用价值。

基于单片机的称重打包机设计与实现