智慧健康体重计的设计【字数：10914】
随着科技的发展，家用电器逐步智能化方便人们的生活。传统体重计已经不能满足人们的需求。因此，本文设计了一种能够智能识别人的智慧型健康体重计。本体重计运用电阻应变式压力传感器将力学量转化为电信号，以HX711芯片对传感器采集到的数据进行A/D转换，将转换后的数据送到STC12C5A60S2单片机进行处理，通过LCD1602液晶屏实现数据显示，并添加RFID射频识别模块，识别身份并查询历史体重数据，据此判断这个人的健康状况。
目录
第一章 绪论 1
第二章 系统硬件方案设计 2
2.1系统总体设计方案 2
2.2对系统各个模块用到的元器件的比较与选择及基本的介绍 3
2.2.1单片机的选择 3
2.2.2传感器的比较与选择 4
2.2.3 数据显示器的比较及选择 6
2.2.4 AD转换芯片的选择 7
2.2.5 RFID射频识别模块 8
第三章 系统硬件电路的设计 10
3.1系统的电源电路设计 10
3.2单片机控制电路的设计 11
3.3系统显示电路的设计 12
3.4 HX711A/D转换模块的电路设计 13
3.5 RFID模块的电路设计 14
第四章 系统软件设计 15
4.1软件的开发环境 15
4.1.1系统主程序设计 15
4.1.2按键程序设计 16
4.1.3RFID模块的流程图设计 17
4.2软件各模块流程图 18
4.3软件的测试和烧录 18
第五章 系统实物调试与测试 20
总结 23
参考文献 24
致谢 26
第一章 绪论
目前，我们的社会越来越好。由于工作压力和不良饮食习惯，许多人患有肥胖症和营养不良，这使他们的健康状况变得更糟。 疾病也随之而来。 这些人中的大多数患有肥胖和营养不良。
为了方便人们及时了解自己的体重是否正常，可以发现在很多公共场所，商场，药店，路边等地方都放置了秤，这样可以为那些没有时间去医院做检查的人带来方 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
便。体重计也不单单是医院的用于医疗的工具，也成为人们日常生活中经常会使用到的物品，来很方便的观察到自己的体重变化。
电子体重计实现称重，就是先将被测物体放置到传感器上,由传感器将力学量转变为电信号。然后通过A/D转换芯片将模拟电压信号转换为数字值，然后发送到核心微控制器。然后单片机就能够控制与其连接的LCD1602显示屏来显示出这个物体的重量。
从设计的要求出发，这个系统可以分为四个模块：数据采集的模块包括传感器和HX711转换芯片，单片机模块，LCD1602液晶显示屏的显示模块和RFID模块。
压力传感器，A/D的转换组成了数据采集即获取重量。转换后的数字信号就送至单片机来处理。单片机则是用来实现处理数字量然后再控制LCD1602液晶显示模块来显示出这个物体的重量。
这个部分就是需要软件来设计，它的功能就需要软件编程导入单片机然后实现。然后本设计还有RFID模块，能够知道上一次的体重，从而判断人的健康状况。
第二章 系统硬件方案设计
2.1系统总体设计方案
当前的体重计就是普通的称重显示体重，为了设计更好的体重计，就想出了做这一个。所以打算在普通的体重计上，加上别的模块来实现更优秀的性能，最终选择了RFID模块。
但是由于成本和技术的原因，RFID只能用简单的读卡来实现。其实还可以添加一些无线模块，传输数据到设计的手机APP上进行分析，数据也不仅仅局限于体重，还可以有空气湿度，更详细的体重分析等等。
实现这个智能化方面就在RFID识别，识别之后在程序内和LCD1602上体现，识别之后能够体现在LCD1602上，然后能够分析对比数据。
这个体重计不仅要实现能够称重并显示，还要能够结合RFID来读卡显示上一次的体重，两次的数据要能够同时显示在LCD显示屏上，这样就可以很方便我们看到体重变化，从而对体重的增减进行分析，要对人来说很方便，要能体现智能。
对人们来说，从重了轻了这个依据就能及时对自己的生活作息或者饮食习惯来进行调整，重了就知道是自己最近吃多了或者懒得运动了或者其他原因，轻了就能很好的判断自己的运动或者控制饮食是否起到了作用。如果想要识别多个人的话，准备不同的卡就行了，很方便使用。
所以从这个智慧体重计的要求来设计，且考虑这五个模块能完成的功能的设计规划在下方：
本方案利用了应变式压力传感器来使得检测到的重量转变为模拟的信号，并利用 HX711来实现 A/ D转换，STC12C5A60S2来进行对数据的处理，数码管LCD1602显示来显示物体质量，然后使用RFID来识别身份记录上一次的体重，使得人们能够看到自己的两次体重的对比。
设计框图如下，图1：
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图1 系统设计硬件框图
2.2所用元器件的比较与选择
2.2.1单片机的选择
在这个设计中，硬件电路的主要由以下几个部分：STC12C5A60S2的最小系统、电阻应变式压力传感器、HX711A/D转换的芯片、LCD1602液晶显示屏、RFID身份识别模块。单片机选择的是STC12C5A60S2，STC12C5A60S2MCU能够快速运行，消耗低，抗干扰能力强大，功能强大，程序与传统51单片机兼容，在相同的晶振电路下，速度快8~12倍。
2.2.2传感器的比较与选择
压电传感器为有源传感器。物体力的压电效应及其相应表面上的电荷是它的工作原理。它的体积不大，结构也不复杂，而且也不重，工作也比较值得信赖，可以用于动态力学量的测量，但是如果被测对象的频率较低的话就不太适合测，而且也不能够对那种静态的量进行测量。可以看出，这样的传感器多是用于动态力或者加速度或者压力的测量。这种器件也是有弱点的，内阻较高，功率较小，因此它输出的能量就比较微弱，而且电缆的噪声干扰以及分布电容都可能会影响其输出特性。
然而这个设计对传感器的要求，就是它输出的电量和输入的质量必须要是单值的一个对应，并且要是一个表现的比较好的线性关系，而且还有较好的灵敏度，并且对要测量的物体的对象的影响要小。最好还要能够在环境较差的地方工作，需要有比较好的频率响应特性。要稳定可靠。因此，在分析比较下，本体重计采用的则是电阻应变片压力传感器。
目录
第一章 绪论 1
第二章 系统硬件方案设计 2
2.1系统总体设计方案 2
2.2对系统各个模块用到的元器件的比较与选择及基本的介绍 3
2.2.1单片机的选择 3
2.2.2传感器的比较与选择 4
2.2.3 数据显示器的比较及选择 6
2.2.4 AD转换芯片的选择 7
2.2.5 RFID射频识别模块 8
第三章 系统硬件电路的设计 10
3.1系统的电源电路设计 10
3.2单片机控制电路的设计 11
3.3系统显示电路的设计 12
3.4 HX711A/D转换模块的电路设计 13
3.5 RFID模块的电路设计 14
第四章 系统软件设计 15
4.1软件的开发环境 15
4.1.1系统主程序设计 15
4.1.2按键程序设计 16
4.1.3RFID模块的流程图设计 17
4.2软件各模块流程图 18
4.3软件的测试和烧录 18
第五章 系统实物调试与测试 20
总结 23
参考文献 24
致谢 26
第一章 绪论
目前，我们的社会越来越好。由于工作压力和不良饮食习惯，许多人患有肥胖症和营养不良，这使他们的健康状况变得更糟。 疾病也随之而来。 这些人中的大多数患有肥胖和营养不良。
为了方便人们及时了解自己的体重是否正常，可以发现在很多公共场所，商场，药店，路边等地方都放置了秤，这样可以为那些没有时间去医院做检查的人带来方 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
便。体重计也不单单是医院的用于医疗的工具，也成为人们日常生活中经常会使用到的物品，来很方便的观察到自己的体重变化。
电子体重计实现称重，就是先将被测物体放置到传感器上,由传感器将力学量转变为电信号。然后通过A/D转换芯片将模拟电压信号转换为数字值，然后发送到核心微控制器。然后单片机就能够控制与其连接的LCD1602显示屏来显示出这个物体的重量。
从设计的要求出发，这个系统可以分为四个模块：数据采集的模块包括传感器和HX711转换芯片，单片机模块，LCD1602液晶显示屏的显示模块和RFID模块。
压力传感器，A/D的转换组成了数据采集即获取重量。转换后的数字信号就送至单片机来处理。单片机则是用来实现处理数字量然后再控制LCD1602液晶显示模块来显示出这个物体的重量。
这个部分就是需要软件来设计，它的功能就需要软件编程导入单片机然后实现。然后本设计还有RFID模块，能够知道上一次的体重，从而判断人的健康状况。
第二章 系统硬件方案设计
2.1系统总体设计方案
当前的体重计就是普通的称重显示体重，为了设计更好的体重计，就想出了做这一个。所以打算在普通的体重计上，加上别的模块来实现更优秀的性能，最终选择了RFID模块。
但是由于成本和技术的原因，RFID只能用简单的读卡来实现。其实还可以添加一些无线模块，传输数据到设计的手机APP上进行分析，数据也不仅仅局限于体重，还可以有空气湿度，更详细的体重分析等等。
实现这个智能化方面就在RFID识别，识别之后在程序内和LCD1602上体现，识别之后能够体现在LCD1602上，然后能够分析对比数据。
这个体重计不仅要实现能够称重并显示，还要能够结合RFID来读卡显示上一次的体重，两次的数据要能够同时显示在LCD显示屏上，这样就可以很方便我们看到体重变化，从而对体重的增减进行分析，要对人来说很方便，要能体现智能。
对人们来说，从重了轻了这个依据就能及时对自己的生活作息或者饮食习惯来进行调整，重了就知道是自己最近吃多了或者懒得运动了或者其他原因，轻了就能很好的判断自己的运动或者控制饮食是否起到了作用。如果想要识别多个人的话，准备不同的卡就行了，很方便使用。
所以从这个智慧体重计的要求来设计，且考虑这五个模块能完成的功能的设计规划在下方：
本方案利用了应变式压力传感器来使得检测到的重量转变为模拟的信号，并利用 HX711来实现 A/ D转换，STC12C5A60S2来进行对数据的处理，数码管LCD1602显示来显示物体质量，然后使用RFID来识别身份记录上一次的体重，使得人们能够看到自己的两次体重的对比。
设计框图如下，图1：
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图1 系统设计硬件框图
2.2所用元器件的比较与选择
2.2.1单片机的选择
在这个设计中，硬件电路的主要由以下几个部分：STC12C5A60S2的最小系统、电阻应变式压力传感器、HX711A/D转换的芯片、LCD1602液晶显示屏、RFID身份识别模块。单片机选择的是STC12C5A60S2，STC12C5A60S2MCU能够快速运行，消耗低，抗干扰能力强大，功能强大，程序与传统51单片机兼容，在相同的晶振电路下，速度快8~12倍。
2.2.2传感器的比较与选择
压电传感器为有源传感器。物体力的压电效应及其相应表面上的电荷是它的工作原理。它的体积不大，结构也不复杂，而且也不重，工作也比较值得信赖，可以用于动态力学量的测量，但是如果被测对象的频率较低的话就不太适合测，而且也不能够对那种静态的量进行测量。可以看出，这样的传感器多是用于动态力或者加速度或者压力的测量。这种器件也是有弱点的，内阻较高，功率较小，因此它输出的能量就比较微弱，而且电缆的噪声干扰以及分布电容都可能会影响其输出特性。
然而这个设计对传感器的要求，就是它输出的电量和输入的质量必须要是单值的一个对应，并且要是一个表现的比较好的线性关系，而且还有较好的灵敏度，并且对要测量的物体的对象的影响要小。最好还要能够在环境较差的地方工作，需要有比较好的频率响应特性。要稳定可靠。因此，在分析比较下，本体重计采用的则是电阻应变片压力传感器。
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