【正文】 =0。 //重量值減 if(Key_Scan(1)) //發(fā)送按鍵按下 { beep=0。 //清屏 write_(0x90)。 //第三行顯示漢字 delay(30000)。 //延時 clrscreen()。 //上位機發(fā)送數(shù)據(jù)編號值 unsigned int i。 //重量值 int height。 鄭州鐵路職業(yè)技術學院 2020 屆自考本科生畢 業(yè)論文（設計） 24 參考文獻 [1] 劉亞斌 .全懸浮式散科電子皮帶秤研究與應用 .2020 [2] 百度文庫 . Igm_bgoost0eLm2OA6CJFZrrbDvPV7SzlCvt_h2sFDz0StfTiOmxQkOnrzfan9zjJ7K,2020 [3] 王子龍．超聲波身高測量儀 ,2020 [4] 百度文庫 . Hich20FS0fQaPNFMmM0okGEF5mXXX59CLxz8zeS2D3pRfbx9tCHBwcpUsv7PuX4BO2r7， 2020 [5] 宋雪松，李冬明，崔長勝 .手把手教你學 51 單片機 .清華大學出版社， 2020 [6] 王永華 .現(xiàn)場總線技術及應用教程 .機械工業(yè)出版社， 2020 [7] 鄒雄飛．基于超聲波測距的汽車泊車輔助安全系統(tǒng)設計， 2020 [8] 郭天祥 .新概念 51 單片機 C 語言教程 .電子工業(yè)出版社， 2020 [9] 邊莉 .51 單片機基礎與實例進階 .清華大學出版社， 2020 [10] 童詩白 .模擬電子技術基 礎 .高等教育出版社， 2020 [11] 百度文庫． q1OUnBulA1db4oVdpyjFnWC8XhEOxHKnCcsIDdM9l6Cixl1vwrV3CqfuwLDN2UW1wtTC3， 2020 [12] 陳忠平 .51 單片機 C 語言程序設計經(jīng)典實例 .電子工業(yè)出版社， 2020 [13] 鄭鋒 .51 單片機典型應用開發(fā)范例大全 .中國鐵道出版社， 2020 [14] 高海賓 .Altium Designer 10 從入門到精通 .機械工業(yè)出版社， 2020 [15] 譚浩強 .C 程序設計（第三版 ).清華大學出版社， 2020 [16] 徐愛鈞，徐陽 .Keil C51 單片機高級語言應用編程與實踐 .電子工業(yè)出版社， 2020 [17] Alessio Distance Measurement in Automive Applications. IEEE SENSORS JOURNAL,2020 [18] 周志敏，紀愛華 .高效功率器件驅動與保護電路設計應用實例 .人民郵電出版社， 2020 鄭州鐵路職業(yè)技術學院 2020 屆自考本科生畢 業(yè)論文（設計） 25 致 謝 在制作本設計的過程中，我遇到過很多問題，從最初的器件選型與方案確定，到后來的軟硬件調試。 （ 1）本設計中最大的缺點在于超聲波測距部分存在較大的誤差同時容易受到外部環(huán)境影響。 。 Keil 提供了包括 C編譯器 、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調試器等在內的完整開發(fā)方案，通過一個 集成開發(fā)環(huán)境 將這些部分組合在一起 ，操作簡單、方便 [16]，操作界面如圖 541 所示。完成上述工作后將本設計中用到的各個模塊分別建立工程單獨調試。整體實物圖如圖 51所示。 //禁止使能 } 鄭州鐵路職業(yè)技術學院 2020 屆自考本科生畢 業(yè)論文（設計） 19 5 開發(fā)平臺及調試 本設在計制作過程中使用了 很多開發(fā)平臺和實物工具，本章將詳細介紹設計過程中所使用到的開發(fā)平臺以及整個系統(tǒng)的制作過程。 //禁止使能 delay(5)。 //禁止使能 delay(5)。液晶的讀寫時序如圖461和 462 所示。 //整合定時時間 n=(unsigned int)( n*)。n70。 圖 45 超聲波模塊時序 圖 讀取距離的函數(shù)： int sonic(void) { unsigned int n。 //認為按鍵按下 返回值為真 1 } else { return 0。 //重量值返回 } 按鍵檢測函數(shù)的編寫 在本文 節(jié)可知，按鍵的檢測主要是檢測單片機 IO 是否出現(xiàn)低電平。 //變量左移一位 ADSK=0。 unsigned char i。 //開定時器 1 } HX711 AD 轉換器通信函數(shù)的編寫 HX711 AD 轉換芯片的串行通訊線由管腳 SCK 和 DT 組成， DT 為數(shù)據(jù)線， SCK 用于時鐘信號的輸入和選擇輸入通道和增益的大小。 //狀態(tài)變量變?yōu)檎?狀態(tài) break。 } beep=1。 if(Key_Scan(3)) Correct_w。在正常測量狀態(tài)下依次檢測“校準”“發(fā)送”“保持”按鍵是否按下，若“校準”和“發(fā)送”按鍵按下單片機則執(zhí)行相應的操作，若“保持”按鍵按下則進入保持狀態(tài)。超聲波傳感器模塊則直接與單片機相連，通過 IO 口控制其產(chǎn)生激勵信號和讀取返回信號。當傳感器空載時每個傳感器內部的兩個電阻的阻值均相同，當有負載時傳感器內部的兩個電阻的阻值一個增大一個減小但總阻值保持不變。兩路可選擇差分輸入，通道 A 模擬差分輸入可直接與全橋電路的差分輸出端相連。第 16腳和第 18 引腳 空接。第 3腳 V0 為對比度調節(jié)輸入?yún)⒖茧妷海诒驹O計中將其接在一個電位器的滑動端，通過調節(jié)電位器可以調節(jié)其滑動端輸出電壓，從而達到了調節(jié)液晶對比度的目的。超聲波模塊接口電路如圖34所示。 MAX232 的供電電壓為 5V，外圍電路簡單只有幾個 104 瓷片電容。當 EA 端接高電平時，單片機則執(zhí)行內部 ROM 中的指令。 鄭州鐵路職業(yè)技術學院 2020 屆自考本科生畢 業(yè)論文（設計） 4 3 身高體重測量儀的硬件電路設計 身高體重測量儀的核心器件是 STC89C52 單片機，硬件電路包括 電源電路、單片機最小系統(tǒng)電路、 ZX12864R 液晶屏電路 、 串口通信電路、 獨立按鍵電路、 蜂鳴器 電路 、超聲波模塊接口電路、 AD轉換器接口電路以及由四個應變片組成的全橋電路。模塊具有光標顯示、畫面移位、自定義字符、睡眠模式等功能，模塊有并行和串行兩種連接方法 [2]。 鄭州鐵路職業(yè)技術學院 2020 屆自考本科生畢 業(yè)論文（設計） 2 2 身高體重測量儀總體方案設計 本課題的目標是設計一個基于單片機的身高體重測量儀，該系統(tǒng)所測量的身高允許范圍為 ，精度為177。多功能、易攜帶、低功耗、智能化是未來身高體重測量儀的發(fā)展趨勢。利用超聲波在介質中傳播速度固定的原理可由超聲波在空氣中的傳播時間算出傳播距離，實現(xiàn)身高的測量?；趩纹瑱C身高 體重測量儀制作成本低，電路設計簡單 ，顯示清楚， 基本滿足設計要求。 在新的 時代 里，面貌一新的 身高體重測量儀 將發(fā)揮更大的作用。利用 Keil 軟件編譯程序使開發(fā)更為簡單，它 可以支持串口直接下載程序 ，不需要專門的下載器，用 ISP 軟件將程序下載到單片機中，單片機即可執(zhí)行相應的功能，開發(fā)工具簡單。 MCS51單片機三 端 穩(wěn) 壓 電 源超 聲 波 模 塊A D 轉 換 器獨 立 按 鍵液 晶 屏 模 塊串 口 通 信 模 塊9 V 直 流 電 壓上 位 機蜂 鳴 器 模 塊壓 力 傳 感 器 圖 21 系統(tǒng)設計框圖 鄭州鐵路職業(yè)技術學院 2020 屆自考本科生畢 業(yè)論文（設計） 3 身高體重測量儀的工作過程 本設計開機后液晶屏幕上會顯示當前的重量以及身高信息，系統(tǒng)在硬件設計上留有四個獨立按鍵，若按下電路板上的“發(fā)送”按鍵系統(tǒng)會將當前的身高和體 重信息編號為一號發(fā)送到上位機進行顯示，若再次按下“發(fā)送”按鍵則系統(tǒng)會將編號自動加一并再次向上位機發(fā)送最新更新的身高和體重信息。 ISP（在系統(tǒng)可編程）不需要專用的下載器，可以通過串口（ RxD/,TxD/）下載用戶編寫的程序到單片機中。 鄭州鐵路職業(yè)技術學院 2020 屆自考本科生畢 業(yè)論文（設計） 5 圖 32 單片機最小系統(tǒng)電路 串口通信電路 本設計中程序的燒錄以及系統(tǒng)要與上位機進行通信所以本設計還包含串口通信電路，其主要器件是 MAX232 芯片。串口通信電路原理圖如圖 33所示。 ZX12864R 液晶顯示模塊內置 128 個字 符（ 8X16點陣）、 8192 個中文漢字（ 16X16 點陣）及 64X256 點陣顯示 RAM（ GDRAM），可以顯示漢字或者圖形。第 15 腳 PSB 為并 /串行接口選擇，輸入高電平為并行模式，輸入低電平串行模式。 圖 37 蜂鳴器 電路 HX711 AD 轉換器模塊接口電路 本設計的 AD 轉換器采用 HX711 模塊， HX711 AD 轉換器是一款專為電子秤而設計的高精度 24 位 AD 轉換器 芯片。串行通信管腳由 SCK 和 DT 組成， DT為數(shù)據(jù)輸出引腳， SCK 為時鐘信號輸入端 [11]。若在傳感器上放上負載則圖 391 中每個傳感器白色信號線與紅色信號線之間的電阻和紅色信號線與黑色信號線之間的電阻一個增大一個減小，對應到 圖 392 全橋電路原理圖中對角線的兩 個電阻阻值的變化趨勢相同，而相鄰的兩個電阻阻值變化趨勢相反，從而 A+ 和 A 間的差分電壓輸出增大，所以負載的重量與輸出的差分電壓為線性關系。 圖 310 電路的實物圖 鄭州鐵路職業(yè)技術學院 2020 屆自考本科生畢 業(yè)論文（設計） 11 4 軟件設計 本設計邏輯相對復雜且代碼量較大不宜使用匯編語言，所以采用 C語言進行編程，程序設計采用模塊化結構，即將不同模塊的程序封裝到不同的 C文件中再將其中的函數(shù)、所用到的頭文件、變量等在對應的頭文件中聲明。 //初始化液晶屏 system_init()。i++) //發(fā)送數(shù)據(jù)到上位 機 { SBUF=Number_data[i]。 //讀取身高值 hzkdis(p)。 TMOD = 0x21。本設計使用 AD 轉換器的 A 通道，增益為 128，所以輸入 25 個時鐘脈沖 [11]。i24。 //信號線拉低 Count=Count*。 鄭州鐵路職業(yè)技術學院 2020 屆自考本科生畢 業(yè)論文（設計） 15 圖 44 按鍵的抖動 按鍵檢測函數(shù)： unsigned char Key_Scan(unsigned char key_num) { switch(key_num) //key_num 為選擇要檢測的按鍵 { case 1: //第一個按鍵 if(key1==0) //第一個按鍵按下 { delay_ms(5)。信號發(fā)出后超聲波模塊將自動檢測超聲波回波信號，若檢測到超聲波回波信號超聲波模塊的 Echo 引腳變?yōu)榈碗娖健? //發(fā)射超神波脈沖信號 TR0=1。 //等待收到回波信號或定時器溢出 TR0=0。寫命令的作用是向液晶屏幕發(fā)送各種指令如設置顯示坐標、清屏、設置游標等。 //液晶使能 Lcd_Bus=cmdcode。 //液晶 使能 Lcd_Bus=Dispdata。 //液晶數(shù)據(jù)總線全部拉高 while((Lcd_Busamp。 PCB 板做好后手工將各個元器件焊接到 PCB 板上，焊接完成后使用數(shù)字萬用表檢查電路板、元器件之間是否全部導通以及是否有短路的情況。 Altium Designer 操作界面如圖 52所示。最后根據(jù)設計要求完成主程序的設計與調試即可完成軟件部分的設計。 Serial Hunter操作界面如圖 55所示。本設計采用非接觸式的超聲波傳感器測量身高，硬件可拆卸，攜帶方便，實 現(xiàn)了全電子型設計。 （ 2）在本設計中液晶屏幕的背光燈直接接到了電源上，這樣系統(tǒng)在工作時背光燈一直