【正文】 ost, simple circuit design, clear display, basically meet the design requirements. Key words： STC89C52； Ultrasonic； HX711； Host puter 鄭州鐵路職業(yè)技術學院 2020 屆自考本科生畢 業(yè)論文（設計） 目 錄 1 緒論 ................................................. 1 2 身高體重測量儀總體方案設計 ............................ 2 設計方案的選定 ....................................... 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計 .......................... 4 電源電路 ............................................ 4 單片機最小系統(tǒng)電路 ................................... 4 串口通信電路 ......................................... 5 超聲波模塊接口電路 ................................... 6 獨立按鍵電路 ......................................... 6 液晶屏電路 ........................................... 7 蜂鳴器電路 ........................................... 8 HX711 AD 轉換器模塊接口電路 ........................... 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)技術學院 2020 屆自考本科生畢 業(yè)論文（設計） 超聲波模塊函數(shù)的編寫 ................................ 16 液晶 屏驅動函數(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 上位機軟件 .......................................... 22 6 總結 ................................................. 23 特點 ............................................... 23 不足與改進 .......................................... 23 參考文獻 ................................................ 24 致謝 .................................................... 25 附錄１ .................................................. 26 附錄２ .................................................. 27 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） 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 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準的電子設備和器材，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。 本設計制作了 一 個 基于 STC89C52RC 單片機 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)送到上位機進行顯示和保存，另外本設計還可以通過按鍵設置顯示模式以及校準。 （ 2）系統(tǒng)所選器件均為 5V 供電，所以本設計電源模塊選用 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。若按下電路板上的“保持”按鍵系統(tǒng)會將當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)返回實時測量的狀態(tài)，同時液晶顯示回到正常測量的顯示界面。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)行相應的功能。標準的 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行兩種電平的轉換。 圖 33 串口通信電路 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） 6 超聲波模塊接口電路 本設計使用 HCSR04 超聲波模塊來測量人體的身高，該模塊共有四個引腳，其中 1 腳為電源正極，其典型的工作電壓為 5V， 4 腳為電源地。數(shù)據(jù)總線可選擇 8位或 4位并行 /3 位串行，電源電壓 ，具有光標顯示、睡眠模式、自定義字符、畫面移位等功能。第 17 腳 RST 為復位引腳低電平有效。模塊內(nèi)部集成了時鐘電路、穩(wěn)壓電源等外圍電路，具有抗干擾能力強、響應速度快、集成度高等特點。 HX711 AD 轉換器模塊接口電路如圖 38 所示。 圖 391 全橋電路實物連接圖 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） 10 圖 392 全橋電路原理圖 總體硬件電路及其工作原理 整個系統(tǒng)由 9V 適配器供電經(jīng)過 LM2940 穩(wěn)壓模塊輸出 5V 電源為整個系統(tǒng)供電，上電后電源指示燈點亮。 軟件部分包括主程序、系統(tǒng)的初始化程序、HX711 AD 轉換器通信程序、按鍵檢測程序、超聲波信號發(fā)射及接收程序、液晶屏幕驅動程序。 //初始化串口 定時器 clrscreen()。 while(!TI)。 //顯示身高值 break。 //設置定時器工作模式 TH1=0xfd。 HX711 AD 轉換器芯片的讀寫時序如圖 43所示。i++) //逐位讀取 24 位 AD 轉換器轉換好的值 { ADSK=1。 //轉為實際的重量值 Count=Correct_wCount。 //延時濾波 if(key1==0) //濾波后再次檢測 { while(!key1)。若在超聲波脈沖發(fā)射后打開單片機的定時器開始計時收到超聲波回波信號后關閉定時器那么定時間即為超聲波脈沖在空氣中的傳播時間，通過公式：測量距離 =(傳播時間 *聲速 (340m/s))/2 即可算出傳播距離。 //定時器開始計時 TF0=0。 //關定時器停止計時 if(TFO) //定時器溢出則判斷為無信號返回 n=999。讀狀態(tài)操作的作用是查看液晶的狀態(tài)，液晶屏幕在接受指令前，單片機需要先確認液晶屏幕內(nèi)部處于非忙碌狀態(tài)，即讀取 BF 標志時 BF需為 0，方可接受新的指令。 //將命令送到數(shù)據(jù)總線 delay(5)。 //將數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)總線 delay(5)。0x80)==0x80)。電路板檢查完成后上電燒錄程序，燒錄成功后即可將電路板與液晶模塊、全橋電路、超聲波模塊相連接進行測試。 圖 52 Altium Designer 操作界面 軟件的調(diào)試 本設計中所用到的可編程器件只有單片機，所以軟件設計的核心在于對單片機的編程。 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） 21 軟件的開發(fā)平臺 本次設計的軟件開發(fā)平臺為 Keil。 圖 55 Serial Hunter 操作界面 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） 23 6 總結 本文設計了一款基于單片機控制的身高體重測量儀，測量身高允許范圍為 ，精度為177。 （ 2）本設計在測量的同時還可以將所測數(shù)據(jù)自動編號發(fā)送到上位機上，上位機可對接收數(shù)據(jù)進行顯示存檔，信息錄入方便、快捷，適用于體檢場合。在設計時若液晶的背光燈接在一個由單片機端口控制的驅動電路上，再用按鍵 控制背光燈的開關這樣不但可以降低能耗還提升了整個系統(tǒng)的智能化程度。本報告參考了大量文獻資料，最后，向學術界的各位前輩們致敬！ 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） 26 附 錄１ 電路圖 : 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） 27 附 錄 ２ 文件： include //單片機頭文件 include //液晶的頭文件 include //HX711 AD 轉換器芯片的頭文件 include //超聲波模塊的頭文件 include //系統(tǒng)初始化的頭文件 include //按鍵頭文件 sbit beep=P3^2。 //開機圖像 unsigned char pattern=1。 //RW 引腳置零 寫液晶 lcdreset()。 //第二行顯示漢字 write_(0x8a)。 //第三行顯示漢字 delay(30000)。 //清屏 while(1) //循環(huán) { switch(pattern) //檢測處于哪種狀態(tài) { case 1: //正常測量狀態(tài) if(Key_Scan(2)||weight4000) //校準 +按鍵按下 Correct_w++。 Number_data[2]=Number%10+39。i3。 while(!TI)。 } for(i=0。 TI=0。 //跳轉到 case2 保持狀態(tài) } weight = Read_Count()。.39。 //指針賦值 weight_data 首地址 write_(0x90)。039。 //指針賦值 height_data 首地址 write_(0x80)。 //蜂鳴器提示音開 pattern=1。 //時鐘信號線置 0 使能 AD Count=0。 //變量最低位置一 } } ADSK=1。 unsigned long Read_Count(voi