【正文】 5V 輸出上。獨(dú)立按鍵電路如圖 35所示。第二腳 Trig 為控制端口用于控制超聲波脈沖的發(fā)射， 3 腳為超聲波脈沖接收端，當(dāng)模塊接收到超聲波脈沖后該引腳的電平會發(fā)生變化 [7]，所以這兩個引腳也與單片機(jī)的普通 IO 口相連。 TTL 電平數(shù)據(jù)從 T1in、 T2in 輸入經(jīng) MAX232 芯片轉(zhuǎn)換成 RS232 電平數(shù)據(jù)后從 T1out、 T2out 輸出。電腦 USB 口輸出電壓為 12V，如果直接與單片機(jī)相連會燒壞單片機(jī)及周 圍器件，所以本設(shè)計選用 MAX232 芯片來進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。由上拉電阻、時鐘電路、電源電路構(gòu)成了單片機(jī)的最小系統(tǒng)。 單片機(jī)的第 18 和 19引腳外接晶振，構(gòu)成時鐘電路， C7 和 C8是兩個 30pF 的瓷片電容對晶振起微調(diào)的作用。由于其電路簡單且在本設(shè)計中單片機(jī)以及其他器件的工作電壓均是 5V，所以本設(shè)計的電源部分采用 LM2940 芯片作為穩(wěn)壓芯片，電源電路如圖 31 所示。若在測量狀態(tài)下按下“校準(zhǔn) +”按鍵測量的重量值會加 ，若按下“校準(zhǔn) ”按鍵測量的重量值會減 ，這兩個按鍵用于人體秤的校準(zhǔn)操作 ,即在沒有被測物體放在稱上時可 將顯示值調(diào)節(jié)為 0kg，用以消除不確定性因素所引起的誤差。 （ 6）由于設(shè)計要求將測量信息發(fā)送到上位機(jī)上顯示 和保存，且 STC89C52 單片機(jī)在燒錄程序時也使用串口，所以本設(shè)計中選用了 MAX232 芯片作為 TTL 電平與 RS232 電平轉(zhuǎn)換的器件構(gòu)成串口通信電路。 （ 3）本設(shè)計選用 ZX12864R 液晶屏來顯示測量信息， ZX12864R 液晶屏可顯示漢字及圖形，內(nèi) 置 8192 個中文漢字和 128 個字符。測量數(shù)據(jù)能夠顯示在液晶屏幕上還可以通過串口傳輸?shù)缴衔粰C(jī)通過電腦進(jìn)行顯示和數(shù)據(jù)的存儲。與傳統(tǒng)的身高體重測量儀相比具有易攜帶、多功能、智能化程度高等優(yōu)點(diǎn)。 未來的 身高體重測量儀 將與智能化接軌，與 其他測量儀器 集成 在一起 ，形成多 功能的測量儀 。傳統(tǒng)的身高體重測量儀具有不便于攜帶、功能單一、智能化程度低等缺點(diǎn)，因此進(jìn)一步研究身高體重測量儀有著非常現(xiàn)實(shí)的意義。軟件部分包括主程序、系統(tǒng)初始化程序、 AD 轉(zhuǎn)換器通信程序、按鍵檢測程序、超聲波信號發(fā)射及接收程序、液晶屏驅(qū)動程序。 課程設(shè)計說明書 Kechengshejishuomingshu 地 市： 準(zhǔn)考證號： 姓 名： 河南省高等教育自學(xué)考試 鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆自考本科生畢 業(yè)論文（設(shè)計） 基于單片機(jī)的身高體重測量儀 設(shè)計 摘 要 本文 介紹 了一 個 基于單片機(jī) 的身高體重測量儀，本 設(shè)計 以單片機(jī)為平臺， 利用 金屬應(yīng)變片來感應(yīng)人體的重量，傳感器輸出模擬量經(jīng) AD 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量傳入單片 機(jī)。本設(shè)計 硬件電路包括 電源電路、單片機(jī)最小系統(tǒng)電路、 液晶屏電路 、 串口通信電路、 獨(dú)立按鍵電路、 蜂鳴器 電路 、超聲波模塊電路、 AD 轉(zhuǎn)換器電路和全橋電路。 關(guān)鍵詞： STC89C52；超聲波 ； HX711； 上位機(jī) 裝 訂 線 鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆自考本科生畢 業(yè)論文（設(shè)計） Height and weight measurement instrument based on MCU ABSTRACT This paper introduces a height and weight measurement instrument based on MCU , The design use a MCU as the platform, using metal strain gauges to induction of the weight of the human body. Because the ultrasonic propagation velocity is fixed, so according to the propagation time to calculate the propagation distance, so as to get the height information. Through the serial port MCU can municate with the PC. The hardware circuit includes power circuit, MCU minimum system circuit, LCD circuit, serial munication circuit, independent key circuit, a buzzer circuit, ultrasonic module circuit, AD converter circuit and a full bridge circuit. The software includes the main program, the system initialization program, AD converter munication program, button detection program, the ultrasonic signal emitting and receiving procedures, LCD driver program. This design can simultaneously measure the body height and weight, and can also send data to the host puter display or derived form document and save. Height and weight measurement instrument based on MCU of low cost, simple circuit design, clear display, basically meet the design requirements. Key words： STC89C52； Ultrasonic； HX711； Host puter 鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆自考本科生畢 業(yè)論文（設(shè)計） 目 錄 1 緒論 ................................................. 1 2 身高體重測量儀總體方案設(shè)計 ............................ 2 設(shè)計方案的選定 ....................................... 2 身高體重測量儀的工作過程 ............................. 3 3 身高體重測量儀的硬件電路設(shè)計 .......................... 4 電源電路 ............................................ 4 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 ................................... 4 串口通信電路 ......................................... 5 超聲波模塊接口電路 ................................... 6 獨(dú)立按鍵電路 ......................................... 6 液晶屏電路 ........................................... 7 蜂鳴器電路 ........................................... 8 HX711 AD 轉(zhuǎn)換器模塊接口電路 ........................... 8 全橋電路 ............................................ 9 總體硬件電路及其工作原理 ............................ 10 4 軟件設(shè)計 ............................................. 11 主函數(shù)的編寫 ........................................ 11 系統(tǒng)初始化函數(shù)的編寫 ................................ 13 HX711 AD 轉(zhuǎn)換器通信函數(shù)的編寫 ........................ 13 按鍵檢測函數(shù)的編寫 .................................. 14 鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆自考本科生畢 業(yè)論文（設(shè)計） 超聲波模塊函數(shù)的編寫 ................................ 16 液晶 屏驅(qū)動函數(shù)的編寫 ................................ 17 5 開發(fā)平臺及調(diào)試 ....................................... 19 硬件的制作 .......................................... 19 硬件的開發(fā)平臺 ...................................... 20 軟件的調(diào)試 .......................................... 20 軟件的開發(fā)平臺 ...................................... 21 上位機(jī)軟件 .......................................... 22 6 總結(jié) ................................................. 23 特點(diǎn) ............................................... 23 不足與改進(jìn) .......................................... 23 參考文獻(xiàn) ................................................ 24 致謝 .................................................... 25 附錄１ .................................................. 26 附錄２ .................................................. 27 鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020 屆自考本科生畢 業(yè)論文（設(shè)計） 1 1 緒論 隨著科技和社會的發(fā)展，電子產(chǎn)品已經(jīng)滲透到了社會的各個領(lǐng) 域，人們對個人的體質(zhì)狀況也越來越重視，在此背景下產(chǎn)生了許多用于測試人體健康標(biāo)準(zhǔn)的電子設(shè)備和器材，如血糖儀、電子體溫計、身高體重測量儀等就是其中典型的例子。 上世紀(jì) 50 年代中期電子技術(shù)的發(fā)展推動 身高體重測量儀制造業(yè) 的飛速發(fā)展，經(jīng) 過 50余年的不斷改進(jìn)與完善，我國的身高體重測量儀從最初的全機(jī)械型到機(jī)電結(jié)合型再發(fā)展到現(xiàn)在的全電子型和數(shù)字智能型，計量方法從模擬測量向數(shù)字測量發(fā)展 [1]。 本設(shè)計制作了 一 個 基于 STC89C52RC 單片機(jī) 的身高體重測量儀 ，它可以 同時測量人體的重量和高度，同時還可以將所測信息自動編 號發(fā)送到上位機(jī)進(jìn)行顯示和保存，另外本設(shè)計還可以通過按鍵設(shè)置顯示模式以及校準(zhǔn)。 。 （ 2）系統(tǒng)所選器件均為 5V 供電，所以本設(shè)計電源模塊選用 LM2940 三端穩(wěn)壓芯片，直流電壓輸入到 LM2940 的輸入端，輸出端輸出 5V 作為整個系統(tǒng)的電源。 （ 5）身高的測量采用超聲波傳感器，傳感器的發(fā)射器發(fā)出的超聲波以固定速度υ在空氣中傳播，到達(dá)地面時被反射返回，由接收器接收，其往返時間為 t，可由單片機(jī)的定時器測量，由 s=vt/2 即可算出傳輸距離即身高 [3]。若按下電路板上的“保持”按鍵系統(tǒng)會將當(dāng)前測量的值顯示在液晶屏幕上并保持不變同時液晶會顯示當(dāng)前處于保持顯示的狀態(tài)，在保持狀態(tài)下再次按下“保持”按鍵系統(tǒng)會取消保持狀態(tài)返回實(shí)時測量的狀態(tài)，同時液晶顯示回到正常測量的顯示界面。本設(shè)計采用 LM2940 三端穩(wěn)壓芯片， LM2940是一款三端低壓型穩(wěn)壓器，最大輸出電流為 1A，最大輸入電壓 26V, 內(nèi)部含靜態(tài)電流降低電路、電流限制、過熱保護(hù)、電池反接和反插入保護(hù)電路 [4]，輸出電壓為 5v。STC89C52RC 片上集成了 512 字節(jié) RAM 和 8k 字節(jié)的用戶程序存儲空間 [5]，用戶向其寫入程序即可執(zhí)行相應(yīng)的功能。 VCC 引腳為單片機(jī)的電源正極接 5V 電源電壓， GND 為單片機(jī)的電源地。標(biāo)準(zhǔn)的 RS232 電平比較高，而常用的 TTL 電平最高為 5V,如果需要通信那么在硬件連接上必須進(jìn)行兩種電平的轉(zhuǎn)換。8 腳（ R2in）、 9 腳（ R2o