CN106932073A - 人体胖瘦身高体重秤 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种人体胖瘦身高体重秤，由体重秤底座、压力传感器模块、体重秤立杆、超声波传感器模块、单片机最小系统、第一指示灯、第二指示灯、第三指示灯、第四指示灯、第五指示灯、电源、男女选择按钮组成，体重秤立杆垂直固定在体重秤底座上，压力传感器模块和电源安装在体重秤底座的内部，男女选择按钮安装在体重秤立杆的侧面，超声波传感器模块固定在体重秤立杆的顶端，压力传感器模块和超声波传感器模块输出的电压信号都送入单片机最小系统，单片机最小系统将处理结果送入第一指示灯、第二指示灯、第三指示灯、第四指示灯及第五指示灯，电源提供电能。本发明用LED灯对人体的胖瘦作出指示，增加了身高体重秤的趣味性和实用性。
Description
技术领域
本发明属于物理测量领域，涉及一种人体胖瘦身高体重秤。
背景技术
体重秤能够准确的称量人体的体重，并且通过每日的体重变化，反应某段时间的体重控制情况。身高体重秤采用超声波技术测量身高（无触碰式），精密传感器测量体重，能同时测得身高、体重。人体的胖瘦通常采用世界卫生组织的标准，男性：(身高cm－80)×70﹪=标准体重，女性：(身高cm－70)×60﹪=标准体重，标准体重正负10﹪为正常体重，标准体重正负10﹪~ 20﹪为体重过重或过轻，标准体重正负20﹪以上为肥胖或体重不足。
超声波换能器是一种能量转换器件，它能完成高频电能与机械能之间的转化,由材料的压电效应将电信号转换为机械振动或把机械振动转换为电信号。
压电式超声波探头是利用压电晶体的谐振来工作的。超声波探头当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片会发生共振，并带动共振板振动产生超声波，这时它就是一个超声波发生器。反之，如果两电极问未外加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超声波接收器。
压力传感器是能感受压力并转换成可用输出信号的传感器。压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器。一般普通压力传感器的输出为模拟信号，模拟信号是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号。或在一段连续的时间间隔内，其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号。
压力传感器的种类繁多，主要有压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。
单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（MicrocontrollerUnit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。单片机是靠程序运行的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，通过程序，用单片机可以方便的控制LED灯、数码管点亮速度和电动机的转速，可以方便的产生各种随机数字并进行运算。通过程序可以实现产品的高智能，高效率，以及高可靠性。
发明内容
本发明的目的在于设计一种结构简单、使用方便、性能可靠、造价低廉的人体胖瘦身高体重秤，可用LED灯指示人体的胖瘦程度。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
人体胖瘦身高体重秤，由体重秤底座、压力传感器模块、体重秤立杆、超声波传感器模块、单片机最小系统、第一指示灯、第二指示灯、第三指示灯、第四指示灯、第五指示灯、电源、男女选择按钮组成，体重秤立杆垂直固定在体重秤底座上，压力传感器模块和电源安装在体重秤底座的内部，男女选择按钮安装在体重秤立杆的侧面，超声波传感器模块固定在体重秤立杆的顶端，压力传感器模块和超声波传感器模块输出的电压信号都送入单片机最小系统，单片机最小系统将处理结果送入第一指示灯、第二指示灯、第三指示灯、第四指示灯及第五指示灯，电源提供电能；
所述单片机最小系统包括单片机、P0口上拉电阻、时钟电路和复位电路，单片机最小系统中的单片机内部贮存男女身高与体重的关系式，单片机最小系统输出信号控制第一指示灯、第二指示灯、第三指示灯、第四指示灯或第五指示灯中的一个点亮；
所述电源为5伏直流电源，其正极接接单片机最小系统中单片机的40管脚，负极接单片机最小系统中单片机的20管脚；
所述的男女选择按钮一端连接电源的负极，另一端连接单片机最小系统中单片机的25管脚；
所述压力传感器模块包括压力传感器、放大器和A/D转换器，压力传感器模块外接4个管脚，分别是电源Vcc，时钟SCK，数据输出DT，地GND，这4个管脚插在排针座上用引线引出，其中电源Vcc接单片机最小系统中单片机的40管脚，时钟SCK接单片机最小系统中单片机的26管脚，数据输出DT接单片机最小系统中单片机的27管脚，地GND接单片机最小系统中单片机的20管脚；
所述超声波传感器模块外接4个管脚，分别是电源VCC，地GND，数字信号DO,模拟信号AO，其电源VCC、地GND分别接电源的正负极，其输出的模拟信号AO送入单片机最小系统板中单片机的28管脚，其数字信号DO管脚不连接；
所述第一指示灯的负极串联一个470欧的电阻后接单片机最小系统中单片机的20管脚，第一指示灯的正极接单片机最小系统中单片机的39管脚；
所述第二指示灯的负极串联一个470欧的电阻后接单片机最小系统中单片机的20管脚，第二指示灯的正极接单片机最小系统中单片机的38管脚；
所述第三指示灯的负极串联一个470欧的电阻后接单片机最小系统中单片机的20管脚，第三指示灯的正极接单片机最小系统中单片机的37管脚；
所述第四指示灯的负极串联一个470欧的电阻后接单片机最小系统中单片机的20管脚，第四指示灯的正极接单片机最小系统中单片机的36管脚；
所述第五指示灯的负极串联一个470欧的电阻后接单片机最小系统中单片机的20管脚，第五指示灯的正极接单片机最小系统中单片机的35管脚。
本发明的有益效果是：能用5个LED灯对人体的胖瘦作出指示，增加了身高体重秤的趣味性和实用性。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图；
图2 本发明电路原理图；
图3 本发明整体工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作具体说明。
参见图1，人体胖瘦身高体重秤，由体重秤底座1、压力传感器模块2、体重秤立杆3、超声波传感器模块4、单片机最小系统5、第一指示灯6、第二指示灯7、第三指示灯8、第四指示灯9、第五指示灯10、电源11、男女选择按钮12组成，体重秤立杆3垂直固定在体重秤底座1上，压力传感器模块2和电源11安装在体重秤底座1的内部，男女选择按钮12安装在体重秤立杆3的侧面，超声波传感器模块4固定在体重秤立杆3的顶端，压力传感器模块2和超声波传感器模块4输出的电压信号都送入单片机最小系统5，单片机最小系统5将处理结果送入第一指示灯6、第二指示灯7、第三指示灯8、第四指示灯9及第五指示灯10，电源11提供电能；
参见图2，所述的单片机最小系统5包括单片机、P0口上拉电阻、时钟电路和复位电路，P0口上拉电阻的1管脚接单片机的40管脚，P0口上拉电阻的2管脚接单片机的39管脚，P0口上拉电阻的3管脚接单片机的38管脚，P0口上拉电阻的4管脚接单片机的37管脚，P0口上拉电阻的5管脚接单片机的36管脚，P0口上拉电阻的6管脚接单片机的35管脚，P0口上拉电阻7管脚接单片机的34管脚，P0口上拉电阻的8管脚接单片机的33管脚，P0口上拉电阻的9管脚接单片机的32管脚，时钟电路中X1接单片机的19管脚，X2接单片机的18管脚，复位电路中MCURST接单片机的9管脚，单片机最小系统5中的单片机内部贮存男女身高与体重的关系式，单片机最小系统5输出信号控制第一指示灯6、第二指示灯7、第三指示灯8、第四指示灯9或第五指示灯10中的一个点亮；
所述的电源11为5伏直流电源，其正极接接单片机最小系统5中单片机的40管脚，负极接单片机最小系统5中单片机的20管脚；
所述的男女选择按钮12一端连接电源11的负极，另一端连接单片机最小系统5中单片机的25管脚；
所述的压力传感器模块2包括压力传感器、放大器和A/D转换器，压力传感器模块2外接4个管脚，分别是电源Vcc，时钟SCK，数据输出DT，地GND，这4个管脚插在排针座上用引线引出，其中电源Vcc接单片机最小系统5中单片机的40管脚，时钟SCK接单片机最小系统5中单片机的26管脚，数据输出DT接单片机最小系统5中单片机的27管脚，地GND接单片机最小系统5中单片机的20管脚；
所述的超声波传感器模块4外接4个管脚，分别是电源VCC，地GND，数字信号DO,模拟信号AO，其电源VCC、地GND分别接电源11的正负极，其输出的模拟信号AO送入单片机最小系统板5中单片机的28管脚，其数字信号DO管脚不连接；
所述的第一指示灯6的负极串联一个470欧的电阻后接单片机最小系统5中单片机的20管脚，第一指示灯6的正极接单片机最小系统5中单片机的39管脚，当第一指示灯6被点亮时发出红光，表示肥胖；
所述的第二指示灯7的负极串联一个470欧的电阻后接单片机最小系统5中单片机的20管脚，第二指示灯7的正极接单片机最小系统5中单片机的39管脚，当第二指示灯7被点亮时发出黄光，表示体重过重；
所述的第三指示灯8的负极串联一个470欧的电阻后接单片机最小系统5中单片机的20管脚，第三指示灯8的正极接单片机最小系统5中单片机的39管脚，当第三指示灯8被点亮时发出绿光，表示体重正常；
所述的第四指示灯9的负极串联一个470欧的电阻后接单片机最小系统5中单片机的20管脚，第四指示灯9的正极接单片机最小系统5中单片机的39管脚，当第四指示灯9被点亮时发出蓝光，表示体重过轻；
所述的第五指示灯10的负极串联一个470欧的电阻后接单片机最小系统5中单片机的20管脚，第五指示灯10的正极接单片机最小系统5中单片机的39管脚，当第五指示灯10被点亮时发出白光，表示体重不足。
参见图3，单片机最小系统5开始工作后首先读取压力传感器模块2和超声波传感器模块4的数值，根据传感器的数值判断是否有人站上了趣味身高体重秤，当有人站上了趣味身高体重秤后，根据性别选取是否按下男女选择按钮12，根据世界卫生组织的人体的胖瘦标准，男性：(身高cm－80)×70﹪=标准体重，女性：(身高cm－70)×60﹪=标准体重，标准体重正负10﹪为正常体重，标准体重正负10﹪~ 20﹪为体重过重或过轻，标准体重正负20﹪以上为肥胖或体重不足，单片机最小系统5按照世界卫生组织的标准判断人体的胖瘦，输出结果控制指示灯作出指示。使用时，5个LED灯只有一个被点亮，第一指示灯6发出红光时，表示肥胖，第二指示灯7发出黄光时，表示体重过重，第三指示灯8发出绿光时，表示体重正常，第四指示灯9发出蓝光时，表示体重过轻，第五指示灯10发出白光时，表示体重不足。当单片机最小系统5判断人已经走下趣味身高体重秤后，熄灭全部指示灯并重新读取压力传感器模块2和超声波传感器模块4的数值。
Claims (1)
1.人体胖瘦身高体重秤，其特征在于：由体重秤底座（1）、压力传感器模块（2）、体重秤立杆（3）、超声波传感器模块（4）、单片机最小系统（5）、第一指示灯（6）、第二指示灯（7）、第三指示灯（8）、第四指示灯（9）、第五指示灯（10）、电源（11）、男女选择按钮（12）组成，体重秤立杆（3）垂直固定在体重秤底座（1）上，压力传感器模块（2）和电源（11）安装在体重秤底座（1）的内部，男女选择按钮（12）安装在体重秤立杆（3）的侧面，超声波传感器模块（4）固定在体重秤立杆（3）的顶端，压力传感器模块（2）和超声波传感器模块（4）输出的电压信号都送入单片机最小系统（5），单片机最小系统（5）将处理结果送入第一指示灯（6）、第二指示灯（7）、第三指示灯（8）、第四指示灯（9）及第五指示灯（10），电源（11）提供电能；
所述的单片机最小系统（5）包括单片机、P0口上拉电阻、时钟电路和复位电路，P0口上拉电阻的1管脚接单片机的40管脚，P0口上拉电阻的2管脚接单片机的39管脚，P0口上拉电阻的3管脚接单片机的38管脚，P0口上拉电阻的4管脚接单片机的37管脚，P0口上拉电阻的5管脚接单片机的36管脚，P0口上拉电阻的6管脚接单片机的35管脚，P0口上拉电阻7管脚接单片机的34管脚，P0口上拉电阻的8管脚接单片机的33管脚，P0口上拉电阻的9管脚接单片机的32管脚，时钟电路中X1接单片机的19管脚，X2接单片机的18管脚，复位电路中MCURST接单片机的9管脚，单片机最小系统（5）中的单片机内部贮存男女身高与体重的关系式，单片机最小系统（5）输出信号控制第一指示灯（6）、第二指示灯（7）、第三指示灯（8）、第四指示灯（9）或第五指示灯（10）中的一个点亮；
所述的电源（11）为5伏直流电源，其正极接接单片机最小系统（5）中单片机的40管脚，负极接单片机最小系统（5）中单片机的20管脚；
所述的男女选择按钮（12）一端连接电源（11）的负极，另一端连接单片机最小系统（5）中单片机的25管脚；
所述的压力传感器模块（2）包括压力传感器、放大器和A/D转换器，压力传感器模块（2）外接4个管脚，分别是电源Vcc，时钟SCK，数据输出DT，地GND，这4个管脚插在排针座上用引线引出，其中电源Vcc接单片机最小系统（5）中单片机的40管脚，时钟SCK接单片机最小系统（5）中单片机的26管脚，数据输出DT接单片机最小系统（5）中单片机的27管脚，地GND接单片机最小系统（5）中单片机的20管脚；
所述的超声波传感器模块（4）外接4个管脚，分别是电源VCC，地GND，数字信号DO,模拟信号AO，其电源VCC、地GND分别接电源（11）的正负极，其输出的模拟信号AO送入单片机最小系统板（5）中单片机的28管脚，其数字信号DO管脚不连接；
所述的第一指示灯（6）的负极串联一个470欧的电阻后接单片机最小系统（5）中单片机的20管脚，第一指示灯（6）的正极接单片机最小系统（5）中单片机的39管脚；
所述的第二指示灯（7）的负极串联一个470欧的电阻后接单片机最小系统（5）中单片机的20管脚，第二指示灯（7）的正极接单片机最小系统（5）中单片机的39管脚；
所述的第三指示灯（8）的负极串联一个470欧的电阻后接单片机最小系统（5）中单片机的20管脚，第三指示灯（8）的正极接单片机最小系统（5）中单片机的39管脚；
所述的第四指示灯（9）的负极串联一个470欧的电阻后接单片机最小系统（5）中单片机的20管脚，第四指示灯（9）的正极接单片机最小系统（5）中单片机的39管脚；
所述的第五指示灯（10）的负极串联一个470欧的电阻后接单片机最小系统（5）中单片机的20管脚，第五指示灯（10）的正极接单片机最小系统（5）中单片机的39管脚。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170707 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |