【正文】 感謝我校領(lǐng)導(dǎo)開辦的創(chuàng)新性實驗室，創(chuàng)新性實驗室是動手實踐的重要場所，為學(xué)生提供了有利的條件：在這里，各種設(shè)備齊全為我完成畢業(yè)設(shè)計提供了良好的平臺；在這里，讓我的理論知識得以致用；在這里，學(xué)習(xí)到了很多書本上無法學(xué)到的技術(shù)知識，結(jié)識了一批朋友；在這里……再次感謝母校和老師們在大學(xué)四年中對我的培養(yǎng)。感謝老師在百忙之中，為我講解課題的要點，引領(lǐng)設(shè)計的思路。在程序編寫LCD顯示過程中也曾遇到過問題，起初字符串的一個字符或是單字符無法顯示，想要顯示單字符必須在此字符前多一個字符，這是由于寫顯示函數(shù)之前沒有延時，字符不能馬上讀取到數(shù)值導(dǎo)致的。通過這次的畢業(yè)設(shè)計，我學(xué)到了很多東西，通過自己的實踐，增強(qiáng)了動手能力。因為測量時滿量程輸出是10mV，稱量范圍為100kg，相當(dāng)于10kg/mV，故而任以微弱的干擾信號在經(jīng)過500倍的放大以后都將產(chǎn)生很多的誤差，因此必須要不斷的改進(jìn)濾波電路。 電路劃分為方便焊接與調(diào)試，把電路劃分為兩大塊：(1) 信號采集，放大電路和濾波電路為一模塊；(2) STC12C5A16S2單片機(jī)和人機(jī)交互界面為一模塊； 焊接接前應(yīng)熟悉各芯片的引腳，焊接時參照電路圖，仔細(xì)地連接引腳。其加減鍵就是在功能鍵按下時對某位數(shù)據(jù)進(jìn)行加減，使用戶輸入身高。也需要對于在沒有體重輸入的情況下寫顯示程序。如圖14所示A/D轉(zhuǎn)換部分程序流圖：開始判斷通道是否由數(shù)據(jù)輸入開始轉(zhuǎn)換初始化返回轉(zhuǎn)換結(jié)果否是圖14 A/D轉(zhuǎn)換部分程序流圖 LCD顯示部分程序顯示部分包括字符串顯示和單字符顯示。若體重值為0，則寫1602子程序顯示字符，即各個值顯示為0；若體重值大于98，則寫LCD1602各個值顯示字符為“”或“”，同時蜂鳴器報警；若體重值在于0和98之間，則寫顯示體重值，讀取身高值初值，由三個按鍵控制改變的初值（即用戶的體重值），顯示身高。單片機(jī)C語言和一般的C語言的語法結(jié)構(gòu)基本相同，也是采用函數(shù)結(jié)構(gòu)，大部分函數(shù)也相同。完整硬件電路設(shè)計圖12所示：圖12完整硬件電路設(shè)計圖5 軟件設(shè)計 總體方案本設(shè)計采用C語言編程，編譯環(huán)境是Keil uVision3。AD620管腳圖如圖7下所示：圖7AD620管腳圖IN+/IN：信號輸入引腳；RG：AD620外接電阻，調(diào)節(jié)放大倍數(shù)；+Vs/Vs：AD620正負(fù)電源；REF：參考電壓；OUTPUT：輸出放大信號端；信號采集放大電路圖如圖8下所示：圖8信號采集放大電路 顯示電路本設(shè)計1602液晶模塊的引腳連線如圖9。也由于電容兩端的電壓不可突變，故而防止單片機(jī)被錯誤復(fù)位。NA ：標(biāo)準(zhǔn)I/O口 ALE ：地址鎖存允許EX_LVD/RST2 ：EX_LVD是外部低壓檢測中斷/比較器；RST2是第二復(fù)位功能。XTAL1：內(nèi)部時鐘電路反相放大器輸入端，接外部晶振的一個引腳。： [2] ；INT0 外部中斷0,下降沿中斷或低電平中斷：[3]；INT1是外部中斷1,下降沿中斷或低電平中斷：[4]；T0 定時器/計數(shù)器0的外部輸入；INT是定時器0下降沿中斷；CLKOUT0是定時器/計數(shù)器0的時鐘輸出可通過設(shè)置WAKE_CLKO[0]位/T0CLKO將該管腳配置為CLKOUT0。 ~ ：P2口內(nèi)部有上拉電阻，既可作為輸入/輸出口，也可作為高8位地址總線使用(A8 ~ A15)。：[3] ；ADC3是 ADC 輸入通道3；CCP0是外部信號捕獲(頻率測量或當(dāng)外部中斷使用)、高速脈沖輸出及脈寬調(diào)制輸出；TxD2是第二串口數(shù)據(jù)發(fā)送端。 工作頻率范圍：0～35MHz）管腳功能： ~ P0 ： P0口既可作為輸入/輸出口，也可作為地址/數(shù)據(jù)復(fù)用總線使用。Altium Designer除了全面繼承包括99SE，Protel2004在內(nèi)的先前一系列版本的功能和優(yōu)點以外，還增加了許多改進(jìn)和很多高端功能，從而使用戶使用起來更加得心應(yīng)手。驅(qū)動顯示模塊，此部分主要由軟件設(shè)計部分完成。該信號經(jīng)前置放大電路放大輸出到采樣保持。本設(shè)計所需顯示的部分包括采集處理的體重值，輸入的身高值，控制器處理過的BMI值以及BMI標(biāo)準(zhǔn)的檢測結(jié)果這四個部分。(3) 液晶顯示器的亮度和對比度不是很好由于液晶分子不能自己發(fā)光，所以，液晶顯示器需要靠外界光源輔助發(fā)光。同時液晶顯示也存在著以下的缺點：(1) 可視偏轉(zhuǎn)角度過小液晶顯示器可視偏轉(zhuǎn)角度有限，往往是只能從正面觀看，從側(cè)面看就會出現(xiàn)較大的亮度和色彩失真。(6) 數(shù)字式接口液晶顯示器都是數(shù)字式的，使用液晶顯示器不需要把數(shù)字信號轉(zhuǎn)化成模擬信號再行輸出從而使色彩和定位都更加準(zhǔn)確完美。 (4) 廣泛應(yīng)用逐步應(yīng)用于液晶電視、攝像機(jī)的液晶顯示器、掌上游戲機(jī)上。在電磁波的防范方面，液晶顯示器也有自己獨特的優(yōu)勢，它采用了嚴(yán)格的密封技術(shù)將來自驅(qū)動電路的少量電磁波封閉在顯示器中，而普通顯示器為了散發(fā)熱量的需要，必須盡可能地讓內(nèi)部的電路與空氣接觸，這樣內(nèi)部電路產(chǎn)生的電磁波也就大量地向外“泄漏”了。方案二：液晶顯示液晶顯示具有以下的優(yōu)點：(1) 顯示質(zhì)量高由于液晶顯示器每一個點在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不象陰極射線管顯示器（CRT）那樣需要不斷刷新亮點。數(shù)碼管比較廉價，驅(qū)動電路簡單，壽命較長，且不易出現(xiàn)故障，但在背景光較強(qiáng)的時候顯示不清晰，耗電比較高。當(dāng)減小RG以獲得更大增益時，該跨導(dǎo)將漸近增大到輸入晶體管的跨導(dǎo)。反饋環(huán)路Q1A1R1和Q2A2R2使的輸入器件Q1和Q2的集電極電流保持恒定，從而可將輸入電壓作用于外部增益設(shè)置電阻RG上。為此即使很小的干擾信號也會嚴(yán)重的影響輸出結(jié)果，繼而需要設(shè)計的電路必須要抑制共模信號，為此本設(shè)計采用差分放大器AD620芯片作為放大電路的主芯片。≥2000(100VDC)50重復(fù)性(%)177。靈敏度(mv/v)量程(kg)如圖2所示為其主要的工作原理：當(dāng)直流供電的平衡電阻電橋的電阻發(fā)生變化時，從而轉(zhuǎn)化為電阻兩端的輸出電壓變化為下一步數(shù)據(jù)處理作準(zhǔn)備。綜合上述各種傳感器的特點，選擇了壓力傳感器，然壓力傳感器的種類也很多包括電阻應(yīng)變片壓力傳感器、半導(dǎo)體應(yīng)變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器等。工作溫度范圍是保證壓力傳感器能正常工作的溫度范圍。因此，即使在額定壓力以上連續(xù)使用也不會被損壞。也就是在最高和最低溫度之間，傳感器輸出符合規(guī)定工作特性的壓力范圍。如圖（1）所示：圖1圓筒形電容器電容器傳感器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，靈敏度高，零磁滯，真空兼容，過載能力強(qiáng)，動態(tài)響應(yīng)特性好和對高溫、輻射、強(qiáng)振等惡劣條件的適應(yīng)性強(qiáng)等。電感式傳感器的優(yōu)點是靈敏度高，分辨力高，位移??；精度高，線性特性好，非線性誤差小；性能穩(wěn)定，重復(fù)性好；結(jié)構(gòu)簡單可靠、輸出功率大、輸出阻抗小、抗干擾能力強(qiáng)、對工作環(huán)境要求不高、壽命長；能實現(xiàn)信息的遠(yuǎn)距離傳輸、記錄、顯示和控制等。這種應(yīng)變效應(yīng)應(yīng)由電阻應(yīng)變片完成檢測，應(yīng)變片的電阻變化再由電橋完成信號的轉(zhuǎn)換，并最終輸出與彈性體受力成對關(guān)系的電信號。 數(shù)據(jù)采集部分的選擇數(shù)據(jù)采集部分由稱重傳感器和信號放大器和采樣保持電路組成。A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后，最終的轉(zhuǎn)換結(jié)果保存到ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器ADC_RES和ADC_RESL，同時，置位ADC控制寄存器ADC_CONTR中的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志位ADC_FLAG,以供程序查詢或發(fā)出中斷申請。逐次比較型ADC由一個比較器和D/A轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，通過逐次比較邏輯，從最高位(MSB)開始，順序地對每一輸入電壓與內(nèi)置D/A轉(zhuǎn)換器輸出進(jìn)行比較，經(jīng)過多次比較，使轉(zhuǎn)換所得的數(shù)字量逐次逼近輸入模擬量對應(yīng)值。8路電壓輸入型A/D，可做溫度檢測、電池電壓檢測、按鍵掃描、頻譜檢測等。而且現(xiàn)增強(qiáng)板的帶模/數(shù)轉(zhuǎn)換功能的51單片機(jī)已經(jīng)很多了，而且價位和普通的單片機(jī)差不多，A/D運用起來也比較簡單，故而本設(shè)計我選取了帶A/D的STC12C5A60S2[3]。對信號的處理控制上，由功能鍵、加鍵、減鍵控制器和單片機(jī)的計算處理使其在LCD上顯示。 本設(shè)計方案思路我國工業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)程和電子信息產(chǎn)業(yè)以20%以上的速度連續(xù)高速增長，專用電子設(shè)備中的應(yīng)用也快速增長，所用傳感器占市場份額的15%左右。低成本、高智能化的電子體重秤體現(xiàn)出來了其廣泛的市場前景?，F(xiàn)代社會隨著人們生活水平的提高，人們對自己的身體健康越來越關(guān)注，而身高和體重比例又是衡量身體健康與否的一個重要標(biāo)準(zhǔn)，因此用一臺體重計定期測量自己的體重是否合格成為關(guān)注自我的一個標(biāo)志。多年以來，中國都是以機(jī)械衡器為主，二十世紀(jì)八十年代開始擴(kuò)大對電子衡器的使用和對大型自動衡器的研制，中國現(xiàn)已能夠獨立設(shè)計制造精度高、運行快、計量準(zhǔn)確的各種電子衡器。經(jīng)過40多年的不斷改進(jìn)與完善，衡器技術(shù)也在不斷進(jìn)步和提高[1]。電子秤是電子衡器中的一種，衡器是國家法定計量器具，是國計民生、國防建設(shè)、科學(xué)研究、內(nèi)外貿(mào)易不可缺少的計量設(shè)備，衡器產(chǎn)品技術(shù)水平的高低，將直接影響各行各業(yè)的現(xiàn)代化水平和社會經(jīng)濟(jì)效益的提高。衡器是利用力的形變平衡原理（胡克原理）或力的杠桿平衡原理測定物體質(zhì)量的。度量衡39。本設(shè)計主要設(shè)計BMI體重測試儀系統(tǒng)的信號處理過程，由帶A/D轉(zhuǎn)換功能的單片機(jī)STC12C5A16S2控制單元，由電阻式應(yīng)變片獲取電信號，經(jīng)AD620放大器、按鍵、顯示模塊以及軟件程序來完成整個稱重系統(tǒng)。因此電子秤取代機(jī)械秤是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然規(guī)律。體重稱是衡器使用功能中的一個分類，物美價廉，可以幫助人們有效的監(jiān)視自己的體重變化，新產(chǎn)品還可以檢測自己的脂肪含量，而且還有一些人