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1、1基于基于 5151 单片机的可穿戴式电子秤设计与实现单片机的可穿戴式电子秤设计与实现【摘摘 要要】本设计以 51 单片机模块设计、A/D 转换模块、传感器为核心部份， 实现人体尺度的基本系统的硬件部分包括数据采集与处理模块、CPU 控制模 块、液晶显示模块、电源模块。数据采集及处理模块由称重传感器，放大电 路和 A/D 转换电路组成，本设计采用的是 HX711 集成芯片。CPU 控制模块主 要外部扩展电路；液晶屏显示模块。可以直接在显示屏上显示,非常人性化； 无线传输模块采用 FBT06_V2 进行数据的发送与接收。系统电源使用 220V 进 行降压处理所得正常工作电源。本智能秤平衡系统的设
2、计，显示器可以拿在 手上读数据，用户不要低头看体重。使用方便，具有一定的开发价值。 【关键词】 51 单片机；传感器；A/D 转换模块WearableWearable wirelesswireless weightweight measurementmeasurement instrumentinstrument researchresearch andand implementationimplementation【AbstractAbstract】 The design system microcontroller to STM8S003F3P6 to control the core h
3、ardware part of the basic system of the human scale, including data acquisition and processing module, CPU control module, wireless transmission module and LCD touch screen display module, clock module, power supply module and five. Data acquisition module by the load cell amplification circuit and
4、A / D conversion circuit, the design is the HX711 integrated chip. CPU control module including STM8S003F3P6 and external expansion circuit; LCD touch screen display module for touch color display, intuitive display that was the historical weight value on the display, and can be directly related to
5、the operation, is very user-friendly 。System power 220V-buck treating the resulting work properly power.The intelligent wireless body scale system uses a split design, you can display in your hand to read the data, users do not have to look down at the weight. users to be able to clearly see the cha
6、nges in their weight, easy to use, has a certain value for development. 【Keywords:【Keywords: hotel】stchotel】stc89c51；single chip；2目录1 绪论.41.1 设计背景及意义 .41.2 设计内容及关键技术 .41.2.1 电子秤的工作原理.41.2.2 电子秤的计量性能.52 2 设计方案与基础设计方案与基础.6 62.1 设计方案 .62.2 MCS-51 单片机及开发环境介绍 .62.2.1 51 单片机的介绍.62.2.2 开发环境的介绍 .73 3 硬件设计硬件
7、设计.8 83.1 硬件总体设计 .83.2 主控制模块 .83.3 传感器模块 .83.4 显示模块 .93.5 AD 转换模块 .114 4 单片机软件设计单片机软件设计 .12124.1 总体设计 .124.2 主程序模块 .124.3 AD 模块 .134.4 液晶显示程模块 .135 5 系统测试系统测试.16165.1 单片机基本电路的调试 .165.2 传感器称重调试 .166 6 开发与体会开发与体会 .17173致致 谢谢 .1818参考文献参考文献 .1919第一章第一章 绪绪 论论1.1 设计背景及意义伴随着社会的迅速发展和人民生活水平的提高，人们愈来愈关注自身的身体健康
8、问题。很多人因为工作的压力和不良的饮食习性，身体情况越来越差，疾病也伴随而来了，然而在这些人群中，患有肥壮和营养不良的病人占大多数。所以，拥有一台能够时刻关注自己体重的人体秤非常必要。现在市场上有各种类型的人体秤，人体秤已然成为家庭保健的必需品，但目前绝大多数的人体秤依然是传统的技术，测量数据是离散的，而且功能相对单一，对健康评价的意义并不大。 我所设计的可穿戴式体重测量器设计，可以将拿显示器在手上读数据，用户不用低头看体重，本设计所采用的是 24 位 A/D转换芯片，测量数据精准、方便、简单、快捷，可以随时随地查看自己的体重，让人们可以时刻关注自己的健康问题。1.2 设计内容及关键技术本设计
9、是基于 51 单片机的可穿戴式电子秤，采用的传感器是应变片式称重传感器，量程范围为 0150Kg；A/D 转换芯片采用的是一款专为高精度电子秤而设计的 24 位 A/D 转换器芯片 HX711。整个系统有发送和接收两个部分.发送部分以 STC89C51 单片机为中心，传感器经过放大电路来采集数据，经 AD 采样电路后发送到单片机模块进行处理，把处理好的实际值送到发送缓冲区。 接收缓冲器将接收到的体重数据发送到最后重量的液晶显示屏上。本课题关键问题：1. 硬件电路的 PCB 板设计焊接与电路的调试。2. 嵌入式编程3.称重传感器数据的读取与处理。4.液晶显示屏界面的设计。41.2.1 电子秤的工
10、作原理可穿戴式体重测量主要有传感器、A/D 放大电路、单片机模块、液晶显示四部分组成。其中最重要的是称重传感器。当有物体压在传感器上面时候，传感器得到一个模拟信号，然后把模拟信号发送到 A/D 转换器里面将其转换为数字信号，经过放大以后放到单片机模块，最后由单片机模块发送到液晶显示屏上面显示。1.2.1 电子秤的计量性能电子秤的主要技术指标包括：分度值、范围、划分数等。(1) 范围：电子称是在正常工作，最大测量体重值。(2) 分度值：电子秤的测量标准被分为若干等份，每份值即为分度值。(3) 分度数：电子秤测量分成几个部份，总份数即为分度数用 n 表示。52 2 设计方案与基础设计方案与基础2.
11、1 设计方案根据系统任务的的需求，本次方案设计主要由五部分构成：信号采集部分、模数转换部分、LCD 数据显示部分、主控制器部分和电源部分，系统设计方案如图 1 所示：图 1 方案设计框图硬件方案硬件电路由 5 个部分组成，即电源电路、时钟电路、复位电路、LCD数字显示电路以及 A/D 转换电路各部分功能实现如下：电源电路：为整个系统提供+5V 电压，保证系统正常工作键盘输入电路：提供按键信号时钟电路、复位电路：单片机正常工作需要LCD 数字显示电路：用于实时显示经数模转换后的数据A/D 转换电路：将采集的模拟信号转变成数字信号软件方案此次方案的软件部分完成的功能主要有：数模转换、数据处理和 LCD实时显示。各模块任务实现如下：6A/D 转换模块：对采集到的模拟信号进行数字化处理并送给单
