摘 要
本文介绍了一种基于微处理器与传感器等技术基础上设计的智能健康称重的电子秤。现代信息技术的三大基础是信息的采集、传输和处理技术，即传感技术、通信技术和计算机技术，它们分别构成了信息技术系统的“感官”、“神经”和“大脑”。信息采集系统的首要部件是传感器，且置于系统的最前端。在一个现代自动检测系统中，如果没有传感器．就无法监测与控制表征生产过程中各个环节的各种参量，也就无法实现自动控制。在现代技术中，传感器实际上是现代测试技术和自动化技术的基础
科学技术的飞速发展,由称重传感器制作的电子衡器也已广泛地应用到各行各业。特别是随着微处理机的出现，工业生产过程自动化程度化的不断提高，称重传感器已成为过程控制中的一种必需的装置。
为了提高我们对数据采集及数据处理方面知识的处理能力，并且考虑到作品的实用性和个人兴趣等因数，我们设计了一台基于51单片机的智能电子秤。本系统通过称重传感器采样，A/D转换后输入单片机，通过按键设置单价后，经过单片机主控制器件的处理后，液晶上就会显示：体重和距离健康的标准。 关键词：智能称重；传感器；微处理器； 测试技术
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摘 要 .......................................................................................................................... III 第1章 第2章
引言 ................................................................................................................. 1 系统方案设计 ................................................................................................. 1
2.1 设计任务及要求 ............................................................................................. 1
2.2
第3章
3.1
第4章
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5
第五章
2.1.1 任务 ................................................................................................ 1 2.1.2 设计说明 ........................................................................................ 2 2.1.3 智能秤的工作原理 ........................................................................ 2
智能秤设计的要求及思路 ............................................................................. 2 2.2.1 智能秤设计的基本要求 ................................................................ 2 2.2.2 智能秤设计的基本思路 ................................................................ 2
智能秤的设计与制作 ..................................................................................... 4 智能秤的各个模块 ......................................................................................... 4 3.1.1 传感器 ............................................................................................ 4 3.1.2 测身高部分 .................................................................................... 6 3.1.3 A/D转换模块——ADC0808 ......................................................... 8 3.1.4 微处理器模块——AT89C51 ........................................................ 9 3.1.5 输出显示模块——LCD .............................................................. 10 3.1.6 电源模块 ...................................................................................... 11
智能秤的软件设计 ....................................................................................... 12 总体方案设计 ............................................................................................... 12 称重部分软件设计 ....................................................................................... 13 测量身高部分软件设计 ............................................................................... 14 A/D转换部分程序流图 ................................................................................ 16 LCD显示部分程序 ........................................................................................ 16
总结 ................................................................................................................ 18
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第1章 引言
目前，随着社会的发展、生活水平不断提高，人们越来越关注自己的身体健康。许多人由于工作的压力和不良的饮食习惯，使得身体健康每况愈下，疾病也随之而来，而在这些人群中，患有肥胖和营养不良的病人居多。 为方便人们及时了解自己的体重是否超出或低于标准的体重，在许多公共场合都摆放了人体秤，商场、药店、马路旁等随处可见，给那些由于工作紧张没有时间到医院做定期体验的人们带来了方便。人体秤已不再是医院的专用医疗器械，已成为人们生活中不可缺少的一部分。 普通人体秤测量身高和体重的结果都是直接用眼睛观看指针读取的，由于读数的方法各不相同、读数时光线有明有暗等多种原因，使得读取数据的误差过大。由于人体秤的使用非常普遍，解决这一问题显得尤为重要。 近年来，随着科技不断进步，计算机已渗透到各个领域，单片机已逐渐成为科学技术现代化的重要工具，正在不断地走向深入。单片机的应用已深入到人类的生活、生产等各种领域。在此基础上发展起来的由单片机控制的人体称，比普通人体称在耐用性、适用环境、读数的准确度等方面有了很大的提高。 智能人体秤经济、实用，适合在广大工薪阶层推广。因此，以单片机为控制核心的人体秤，不但提高了读数的精确度，给人们以直观的效果，将身材标准与否一并显示，与普通人体秤的价格相差无几，逐渐取代传统的人体秤。同时单片机的可编程性使得称重还可具有一定的趣味性拓展，如加入健康指标。
第2章 系统方案设计
2.1 设计任务及要求
2.1.1 任务
设计一个人体智能秤，能够显示人的体重，并通过算法给出健康与否的评价显示在LCD上。
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2.1.2 设计说明
电子秤是利用物体的重力作用来确定物体质量（重量）的测量仪器，也可用来确定与质量相关的其它量大小、参数、或特性。不管根据什么原理制成的电子秤均由以下三部分组成：承重与传力复位系统、称重传感器（重力传感器）测量显示与数据输出模块。承重与传力复位系统是被称物体与转换元件之间的机械、传力复位系统，又称电子秤的秤体，称重传感器是将由非电量（质量或重量）转换成电量的转换元件，测量显示与数据输出模块为核心的数据处理与显示功能的模块。
2.1.3 智能秤的工作原理
当被称物体放置在秤体的秤台上时，其重量便通过秤体传递到称重传感器，传感器随之产生力－电效应，将物体的重量转换成与被称物体重量成一定函数关系(一般成正比关系)的电信号(电压或电流等)。此信号模/数（A/D）器进行转换，数字信号再送到微处器的CPU处理，CPU不断扫描键盘和各种功能开关，根据键盘输入内容和各种功能开关的状态进行必要的判断、分析、由仪表的软件来控制各种运算。运算结果送到内存贮器，需要显示时，CPU发出指令，从内存贮器中读出送到显示器显示。
2.2 智能秤设计的要求及思路
2.2.1 智能秤设计的基本要求
通过传感器测量体重、身高，通过单片机的程序进行计算，和测量体重比较，输出胖瘦的判断。
2.2.2 智能秤设计的基本思路
将电子秤大致能划分为三大部分，数据采集模块、控制器模块和人机交互界面模块。其中数据采集模块由压力传感器、信号的前级处理和A/D转换部分组成。转换后的数字信号送给控制器处理，由控制器完成对该数字量的处理，驱动显示
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模块完成人机间的信息交换。本系统主要采用称重传感器模块、滤波放大电路模块、模数转换电路模快、显示模块、按键模块等部分组成。人体的体重信息由称重传感器转换成电信号，由单片机控制A/D转换器完成数据采集，并由单片机完成运算、输出，有LCD将结果显示。
称重传感器电路A/D转换超声波测距仪AT89C51LCD显示 图 2.1
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