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1、本科毕业设计（2012届）题 目智能型BMI体重指数测试仪的设计与制作学 院专 业班 级学 号学生姓名指导教师完成日期诚 信 承 诺我谨在此承诺：本人所写的毕业论文智能型BMI体重指数测试仪的设计与制作均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。 承诺人（签名）： 2012 年 05 月 09日杭州电子科技大学本科毕业设计摘 要本设计主要设计BMI（Body Mass Index，身体质量指数）体重测试仪系统的信号处理过程，继而实现整个BMI体重测试。BMI体重测试仪系统主要包括称重传感器、放大器、信号处理过程和液晶显示是整个系统的关键。B
2、MI测试过程：由传感器采集的电信号，经过一系列的信号处理过程和输入的身高值，由BMI=体重（kg）/(身高2)得到最终的结果。传感器由两个50kg的半桥称重传感器组成全桥，其称量范围是100kg。BMI值最终由采集到的体重和用户输入的身高决定。本BMI体重测试仪系统主要是由带A/D转换功能的单片机STC12C5A16S2控制单元，由电阻式应变片获取电信号，经AD620放大器、按键、显示模块以及软件程序来完成整个称重系统。本设计运用LCD1602液晶分两行显示采集到体重值，用户输入的身高值和经系统处理过的BMI值和用户的身体质量状况，其直观、易读的特点将会受到用户的热爱。显然由单片机控制的体重秤
3、具备使用方便，直观，测量准确，成本低等特点。此外，随着现代社会随着人们生活水平的提高，人们对自己的身体健康越来越关注，为此BMI体重测试仪越来越凸显出了其广泛的市场前景受。若BMI体重测试仪广泛地使用在家庭生活中，将会为提高我国的人民的身体素质及延长平均寿命做出巨大贡献。关键字：BMI；体重计；STC12C5A16S2；称重传感器；AD620ABSTRACTThis design mainly the design signal processing system of BMI weight tester, then realize the entire BMI weight test. BM
4、I weight tester system mainly including weighing transducer, amplifiers, signal processing and liquid crystal display is the key to the whole system. BMI test process: from sensors to collect the electrical signals, after a series of signal processing and input height value, by BMI = weight (kg) / (
5、height 2) get the final outcome. The whole bridge weighing transducers composition of two 50kg half bridge weighing transducers and its range is weighing 100kg. BMI eventually is decided by the collected weight and the height of the user.The BMI weight tester system is mainly composed of taking A/D
6、conversion function of the single chip microcomputer STC12C5A16S2 control units, by the resistance strain gauge type for electrical signal ,through the process of amplifier AD620, buttons, display module and software program to complete the whole weighing system. This design uses LCD1602 to display
7、the collected weight value, the user input height value and the system with the body mass index (BMI) and the users healthy condition .the intuitive and easy to read characteristics will be lively loved by users.Obviously the single-chip microcomputer control weight scales have characteristics of co
8、nveniently use, intuitive, high measurement accuracy, low cost etc. In addition, in modern society with the improvement of peoples living standard, people take more and more attention on their health, therefore BMI weight tester more and more brings out its widespread market prospect. If the BMI wei
9、ght tester widely used in the family, it wills be to improve our peoples physical quality and made great contribution to extend life expectancy.Keywords: BMI；weight tester；STC12C5A16S2；weighing transducer；AD620 目 录1引言12概述22.1电子称概述22.2本设计方案思路32.3研发方向和技术关键42.4主要技术指标43系统方法论证与选型53.1控制器部分53.2数据采集部分的选择63.
10、2.1传感器的选择63.2.2放大电路的选择93.3显示部分104硬件设计134.1主控器电路134.2信号采集、放大电路164.3显示电路本设计174.4系统完成工作过程195软件设计205.1总体方案205.2A/D转换部分程序流图205.3LCD显示部分程序215.4按键程序流图226制作与调试246.1硬件电路的布线与焊接246.1.1总体特点246.1.2电路划分246.1.3焊接246.2实物图246.3误差分析267结论27致谢28参考文献29附录A系统电路图与PCB制板图31附录B系统程序321 引言体重秤可以分为电子体重秤和机械体重秤 ，还可以分为带身高尺的体重秤和不带身高尺
11、的体重秤。体重称是衡器使用功能中的一个分类，物美价廉，可以帮助人们有效的监视自己的体重变化，新产品还可以检测自己的脂肪含量，而且还有一些人性化的附属功能。 现代社会随着人们生活水平的提高，人们对自己的身体健康越来越关注，而身高和体重比例又是衡量身体健康与否的一个重要标准，因此用一台体重计定期测量自己的体重是否合格成为关注自我的一个标志。 传统的体重秤是仪表形式的，不仅测量的误差比较大，而且读数很不方便，体积上会占用更多的空间。而电子衡器总的发展趋势向着小型化、模块化、集成化、智能化方向发展；其技术性能趋向是速率高、准确度高、稳定性高、可靠性高；其功能趋向是称重计量的控制信息和非控制信息并重的“
12、智能化”功能；其应用性能趋向于综合性和组合性。因此电子秤取代机械秤是科学技术发展的必然规律。低成本、高智能化的电子体重秤体现出来了其广泛的市场前景。在我国，集多能于一体的体重秤还并没大量普及。可以预见，多功能，智能化体重秤技术必将随着我国相关技术的发展而逐步完善和成熟，广泛地使用在家庭生活中，将会为提高我国的人民的身体素质及延长平均寿命做出巨大贡献。本设计主要设计BMI体重测试仪系统的信号处理过程，由带A/D转换功能的单片机STC12C5A16S2控制单元，由电阻式应变片获取电信号，经AD620放大器、按键、显示模块以及软件程序来完成整个称重系统。选择LCD1602显示，突出了直观易读的特点。
13、2 概述2.1 电子称概述衡器（weighing machine），是计量器具的一个重要组成部分。过去人们称计量为度量衡。所谓度，是指用尺（如古时的骨尺、牙尺及以后渐次问世的竹尺、木尺、皮尺、钢尺等）测量物体的长短；所谓量，是指用容器（如古时的合、升、斗、斛及以后使用的量桶、量杯等）测量物体的体积；所谓衡，则是指测量物体重量。 衡，应始于原始社会末期，据史料记载距今已有4000多年，当时出现了物品交换，但计量方法则是靠眼看手摸；而作为计量重量的器具 -衡器，在我国最早出现于夏朝；春秋战国时期已掌握了杠杆原理，战国中期在楚中一带已广泛使用天平和砝码称量黄金，但在相当长的时期内计量标准不一，较为混
14、乱，直到秦统一天下后，于秦始皇二十六年实行商鞅变法（公元前221年），才统一了度量衡标准；宋朝时期出现了准确度达到1厘（40mg）的戥秤，标志着当时的衡器已具有相当可观技术水准。衡器广泛应用于工业、农业、商业、科研、医疗卫生等部门。衡器是利用力的形变平衡原理（胡克原理）或力的杠杆平衡原理测定物体质量的。形变平衡根据被测物自身重量所引起的弹性体形变量来测定被测物质量，形变量随着重力加速度的变化而变化；杠杆平衡根据标定砝码重量与被测物重量在杠杆上的平衡来测定被测物质量。杠杆平衡与重力加速度的变化无关，但在重力加速度等于零时，衡量失效。衡器按结构原理可分为机械秤、电子秤、机电结合秤三大类。电子秤是电
15、子衡器中的一种，衡器是国家法定计量器具，是国计民生、国防建设、科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备，衡器产品技术水平的高低，将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。因此，称重技术的研究和衡器工业的发展各国都非常重视。50年代中期电子技术的渗入推动了衡器制造业的发展。60年代初期出现机电结合式电子衡器以来，随着时代科技的迅猛发展，微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。经过40多年的不断改进与完善，衡器技术也在不断进步和提高1。从世界水平看，衡器技术已经经历了四个阶段，从传统的全部由机械元器件组成的机械称到用电子线路代替部分机械元器件的机电结合秤，再从集成电路式到目前的单片机系统设计的电子计价秤。中国的衡器行业是一个具有漫长发展历史的传统产业和重要的基础行业。改革开放后，中国衡器行业有了较快的发展，衡器工业的管理体制、行业结构、产品结构、技术水平以及在国民经济中所
