【正文】 重測(cè)量?jī)x有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義?；趩纹?機(jī)身高體重測(cè)量?jī)x制作成本低，電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單 ，顯示清楚， 基本滿足設(shè)計(jì)要求。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(cè)程序、超聲波信號(hào)發(fā)射及接收程序、液晶屏驅(qū)動(dòng)程序。通過(guò)串口電路實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)與上位機(jī)的通信。 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) Kechengshejishuomingshu 地 市： 準(zhǔn)考證號(hào)： 姓 名： 李?yuàn)W華 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(jì)） 基于單片機(jī)的身高體重測(cè)量?jī)x 摘 要 本文 介紹 了一 個(gè) 基于單片機(jī) 的身高體重測(cè)量?jī)x，本 設(shè)計(jì) 以單片機(jī)為平臺(tái)， 利用 金屬應(yīng)變片來(lái)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)。利用超聲波在介質(zhì)中傳播速度固定的原理可由超聲波在空氣中的傳播時(shí)間算出傳播距離，實(shí)現(xiàn)身高的測(cè)量。本設(shè)計(jì) 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。 本設(shè)計(jì) 可以 同時(shí)測(cè)量人體的身高和體重，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)上顯示或以文檔的形式導(dǎo)出并保存。 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(jì)） 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(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(xiě) ......................................... 11 系統(tǒng)初始化函數(shù)的編寫(xiě) ................................. 13 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)） HX711 AD 轉(zhuǎn)換器通信函數(shù)的編寫(xiě) ......................... 13 按鍵檢測(cè)函數(shù)的編寫(xiě) ................................... 14 超聲波模塊函數(shù)的編寫(xiě) ................................. 16 液晶屏驅(qū)動(dòng)函數(shù)的編寫(xiě) ................................. 17 5 開(kāi)發(fā)平臺(tái)及調(diào)試 ........................................ 19 硬件的制作 ........................................... 19 硬件的開(kāi)發(fā)平臺(tái) ....................................... 20 軟件的調(diào)試 ........................................... 20 軟件的開(kāi)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。多功能、易攜帶、低功耗、智能化是未來(lái)身高體重測(cè)量?jī)x的發(fā)展趨勢(shì)。 上世紀(jì) 50 年代中期電子技術(shù)的發(fā)展推動(dòng) 身高體重測(cè)量?jī)x制造業(yè) 的 飛速發(fā)展，經(jīng)過(guò) 50余年的不斷改進(jìn)與完善，我國(guó)的身高體重測(cè)量?jī)x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(jì)量方法從模擬測(cè)量向數(shù)字測(cè)量發(fā)展 [1]。隨著 科技的不斷發(fā)展 ， 身高體重測(cè)量?jī)x 將從具有單純 測(cè)量 功能發(fā)展到具有 數(shù)據(jù)傳輸功能、判斷功能、記憶功能。 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)。 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)） 2 2 身高體重測(cè)量?jī)x總體方案設(shè)計(jì) 本課題的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的身高體重測(cè)量?jī)x，該系統(tǒng)所測(cè)量的身高允許范圍為 ，精度為177。 。 設(shè)計(jì)方案的選定 （ 1）本次 設(shè)計(jì)選用 STC89C52 單片機(jī)作為主控芯片， STC89C52 與傳統(tǒng)的 51 系列單片機(jī)相比功能更加強(qiáng)大，價(jià)格也更低。 （ 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。模塊具有光標(biāo)顯示、畫(huà)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]。 （ 5）身高的測(cè)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(shí)被反射返回，由接收器接收，其往返時(shí)間為 t，可由單片機(jī)的定時(shí)器測(cè)量，由 s=vt/2 即可算出傳輸距離即身高 [3]。 除上述主要器件以外系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還增加了蜂鳴器、按鍵等模塊來(lái)完善系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖如圖 21 所示。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。 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)） 4 3 身高體重測(cè)量?jī)x的硬件電路設(shè)計(jì) 身高體重測(cè)量?jī)x的核心器件是 STC89C52 單片機(jī)，硬件電路包括 電源電路、單片機(jī)最小系統(tǒng)電路、 ZX12864R 液晶屏電路 、 串口通信電路、 獨(dú)立按鍵電路、 蜂鳴器 電路 、超聲波模塊接口電路、 AD轉(zhuǎn)換器接口電路以及由四個(gè)應(yīng)變片組成的全橋電路。本設(shè)計(jì)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(guò)熱保護(hù)、電池反接和反插入保護(hù)電路 [4]，輸出電壓為 5v。 圖 31 電源電路 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 STC89C52RC 單片機(jī)與傳統(tǒng)的 8051 系列單片機(jī)相比具有速度高、低功耗、抗干擾能力強(qiáng)、開(kāi)發(fā)容易等特點(diǎn)，且指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051 單 片機(jī)。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