【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(shù)學(xué)院 2020 屆自考本科生畢 業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 目 錄 1 緒論 ................................................. 1 2 身高體重測(cè)量?jī)x總體方案設(shè)計(jì) ............................ 2 設(shè)計(jì)方案的選定 ....................................... 2 身高體重測(cè)量?jī)x的工作過(guò)程 ............................. 3 3 身高體重測(cè)量?jī)x的硬件電路設(shè)計(jì) .......................... 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(jì) ............................................. 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(cè)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(jì)） 超聲波模塊函數(shù)的編寫 ................................ 16 液晶 屏驅(qū)動(dòng)函數(shù)的編寫 ................................ 17 5 開發(fā)平臺(tái)及調(diào)試 ....................................... 19 硬件的制作 .......................................... 19 硬件的開發(fā)平臺(tái) ...................................... 20 軟件的調(diào)試 .......................................... 20 軟件的開發(fā)平臺(tái) ...................................... 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(jì)） 1 1 緒論 隨著科技和社會(huì)的發(fā)展，電子產(chǎn)品已經(jīng)滲透到了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng) 域，人們對(duì)個(gè)人的體質(zhì)狀況也越來(lái)越重視，在此背景下產(chǎn)生了許多用于測(cè)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(jì)、身高體重測(cè)量?jī)x等就是其中典型的例子。 本設(shè)計(jì)制作了 一 個(gè) 基于 STC89C52RC 單片機(jī) 的身高體重測(cè)量?jī)x ，它可以 同時(shí)測(cè)量人體的重量和高度，同時(shí)還可以將所測(cè)信息自動(dòng)編 號(hào)發(fā)送到上位機(jī)進(jìn)行顯示和保存，另外本設(shè)計(jì)還可以通過(guò)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(jì)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(gè)系統(tǒng)的電源。若按下電路板上的“保持”按鍵系統(tǒng)會(huì)將當(dāng)前測(cè)量的值顯示在液晶屏幕上并保持不變同時(shí)液晶會(huì)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(huì)取消保持狀態(tài)返回實(shí)時(shí)測(cè)量的狀態(tài)，同時(shí)液晶顯示回到正常測(cè)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(chǔ)空間 [5]，用戶向其寫入程序即可執(zhí)行相應(yīng)的功能。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。 圖 33 串口通信電路 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(jì)） 6 超聲波模塊接口電路 本設(shè)計(jì)使用 HCSR04 超聲波模塊來(lái)測(cè)量人體的身高，該模塊共有四個(gè)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(biāo)顯示、睡眠模式、自定義字符、畫面移位等功能。第 17 腳 RST 為復(fù)位引腳低電平有效。模塊內(nèi)部集成了時(shí)鐘電路、穩(wěn)壓電源等外圍電路，具有抗干擾能力強(qiáng)、響應(yīng)速度快、集成度高等特點(diǎn)。 HX711 AD 轉(zhuǎn)換器模塊接口電路如圖 38 所示。 圖 391 全橋電路實(shí)物連接圖 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(jì)） 10 圖 392 全橋電路原理圖 總體硬件電路及其工作原理 整個(gè)系統(tǒng)由 9V 適配器供電經(jīng)過(guò) LM2940 穩(wěn)壓模塊輸出 5V 電源為整個(gè)系統(tǒng)供電，上電后電源指示燈點(diǎn)亮。 軟件部分包括主程序、系統(tǒng)的初始化程序、HX711 AD 轉(zhuǎn)換器通信程序、按鍵檢測(cè)程序、超聲波信號(hào)發(fā)射及接收程序、液晶屏幕驅(qū)動(dòng)程序。 //初始化串口 定時(shí)器 clrscreen()。 while(!TI)。 //顯示身高值 break。 //設(shè)置定時(shí)器工作模式 TH1=0xfd。 HX711 AD 轉(zhuǎn)換器芯片的讀寫時(shí)序如圖 43所示。i++) //逐位讀取 24 位 AD 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換好的值 { ADSK=1。 //轉(zhuǎn)為實(shí)際的重量值 Count=Correct_wCount。 //延時(shí)濾波 if(key1==0) //濾波后再次檢測(cè) { while(!key1)。若在超聲波脈沖發(fā)射后打開單片機(jī)的定時(shí)器開始計(jì)時(shí)收到超聲波回波信號(hào)后關(guān)閉定時(shí)器那么定時(shí)間即為超聲波脈沖在空氣中的傳播時(shí)間，通過(guò)公式：測(cè)量距離 =(傳播時(shí)間 *聲速 (340m/s))/2 即可算出傳播距離。 //定時(shí)器開始計(jì)時(shí) TF0=0。 //關(guān)定時(shí)器停止計(jì)時(shí) if(TFO) //定時(shí)器溢出則判斷為無(wú)信號(hào)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(jī)需要先確認(rèn)液晶屏幕內(nèi)部處于非忙碌狀態(tài)，即讀取 BF 標(biāo)志時(shí) 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(jìn)行測(cè)試。 圖 52 Altium Designer 操作界面 軟件的調(diào)試 本設(shè)計(jì)中所用到的可編程器件只有單片機(jī)，所以軟件設(shè)計(jì)的核心在于對(duì)單片機(jī)的編程。 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(jì)） 21 軟件的開發(fā)平臺(tái) 本次設(shè)計(jì)的軟件開發(fā)平臺(tái)為 Keil。 圖 55 Serial Hunter 操作界面 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(jì)） 23 6 總結(jié) 本文設(shè)計(jì)了一款基于單片機(jī)控制的身高體重測(cè)量?jī)x，測(cè)量身高允許范圍為 ，精度為177。 （ 2）本設(shè)計(jì)在測(cè)量的同時(shí)還可以將所測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)編號(hào)發(fā)送到上位機(jī)上，上位機(jī)可對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示存檔，信息錄入方便、快捷，適用于體檢場(chǎng)合。在設(shè)計(jì)時(shí)若液晶的背光燈接在一個(gè)由單片機(jī)端口控制的驅(qū)動(dòng)電路上，再用按鍵 控制背光燈的開關(guān)這樣不但可以降低能耗還提升了整個(gè)系統(tǒng)的智能化程度。本報(bào)告參考了大量文獻(xiàn)資料，最后，向?qū)W術(shù)界的各位前輩們致敬！ 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(jì)） 26 附 錄１ 電路圖 : 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(jì)） 27 附 錄 ２ 文件： include //單片機(jī)頭文件 include //液晶的頭文件 include //HX711 AD 轉(zhuǎn)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(jī)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(cè)處于哪種狀態(tài) { case 1: //正常測(cè)量狀態(tài) if(Key_Scan(2)||weight4000) //校準(zhǔn) +按鍵按下 Correct_w++。 Number_data[2]=Number%10+39。i3。 while(!TI)。 } for(i=0。 TI=0。 //跳轉(zhuǎn)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(shí)鐘信號(hào)線置 0 使能 AD Count=0。 //變量最低位置一 } } ADSK=1。 unsigned long Read_Count(voi