CN107101708A - 一种地毯式的节能体重秤 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种地毯式的节能体重秤，一种地毯式的节能体重秤，其特征在于：所述体重秤包括上压板、下压板以及布置在上压板和下压板之间的发电模块、电能存储及转换模块、体重测量模块、液晶显示模块、无线通信模块和控制模块；所述发电模块与电能存储及转换模块相连，所述电能存储及转换模块和体重测量模块均与控制模块电连接，体重测量模块分别与无线通信模块和液晶显示模块板相连。本发明的有益效果为：本发明具有绿色环保，使用寿命长、节能的特点。本发明利用压电陶瓷的正电效应将机械能转换成电能，并通过超级电容储存，达到节能环保的效果。

Description

一种地毯式的节能体重秤
技术领域
本发明属于一种体重秤，具体涉及一种地毯式的节能体重秤。
背景技术
随着社会的不断进步与科学技术的不断发展，人们越来越关心我们赖以生存的地球，世界上大多数国家也充分认识到了环境对我们人类发展的重要性。各国都在采取积极有效的措施改善环境，减少污染。这其中最为重要也是最为紧迫的问题就是能源问题。如何获取可再生能源和节能，实现绿色能源和能源可持续发展，成为解决能源问题的关键。
随着人民生活水平的不断提高以及人们对身体健康的不断重视，体重秤逐渐成为人们日常生活中经常使用的产品，通过体重秤可及时测量并了解自身体重状况，其使用方便，测量快速简单，有利于保障人们的身体健康。然而，现有的体重秤大多采用传统的化学电池，存在寿命短、存储能量有限以及带来环境污染等各种不利因素。
随着物联网的广泛研究，如何将其应用到生活中，成为了人们研究的热点。而现有的体重秤，大多数无法对每次的体重数据进行记录，这样不利于使用者对自身的体重进行长期的跟踪观察。
发明内容
本发明的目的是提供一种地毯式的节能体重秤，以克服现有的体重秤中存在的不足。
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明所采用的技术方案为：一种地毯式的节能体重秤，所述体重秤包括上压板、下压板以及布置在上压板和下压板之间的发电模块、电能存储及转换模块、体重测量模块、液晶显示模块、无线通信模块和控制模块；所述发电模块与电能存储及转换模块相连，所述电能存储及转换模块和体重测量模块均与控制模块电连接，体重测量模块分别与无线通信模块和液晶显示模块板相连。
进一步的，所述发电模块由若干压电陶瓷片组成。
进一步的，所述电能存储及转换模块包括整流模块、储能模块和电压转化模块；通过整流模块将收集到的不稳定电能转化成直流电，并储存在储能模块中，之后通过电压转化模块给体重测量模块、液晶显示模块、无线通信模块以及控制模块供电。
进一步的，所述整流模块为桥式整流电路。
进一步的，还包括备用电源模块，所述备用电源模块与控制模块电连接。
进一步的，所述控制模块包括工作电源选择开关和工作模式选择开关，所述电能存储及转换模块的电压输出端与工作电源选择开关的第一输入端相连，备用电源模块的电压输出端与工作电源选择开关的第二输入端相连，工作电源选择开关的输出端与工作模式选择开关的输入端相连，工作模式选择开关的输出端与体重测量模块相连。
进一步的，所述体重测量模块包括依次相连的压力传感器模块、数据采集模块和单片机主控模块。
进一步的，所述无线通信模块包括蓝牙模块和WIFI模块；蓝牙模块或WIFI模块与单片机主控模块相连。
进一步的，所述无线通信模块通过无线网络的形式与网关相连，所述的网关通过无线网络的形式与外部网络相连。
进一步的，所述网关包括有线网络和无线网络。
本发明的有益效果为：基于正压电效应的压电陶瓷发电装置以其结构简单、无污染、能量密度大等优点，受到人们的关注，并逐渐在压力发电领域得到应用。
本发明具有绿色环保，使用寿命长、节能的特点。本发明利用压电陶瓷的正电效应将机械能转换成电能，并通过超级电容储存，达到节能环保的效果。
本发明充分利用生活中的人踩踏地面产生的微弱能量，为体重秤正常工作提供能量。本发明的使用不受时间和空间的限制，可长期使用，有着广泛的应用前景。
本发明应用了物联网技术，将数据通过无线的方式直接发送到用户的手机或者电脑，方便了用户的使用。
附图说明
图1是本发明提供的一种地毯式的节能体重秤结构示意图；
图2是本发明提供的一种地毯式的节能体重秤的各模块平面分布示意图；
图中：发电模块1，电能存储及转换模块2，备用电源模块3，体重测量模块4，液晶显示模块5，无线通信模块6，工作电源选择开关7，工作模式选择开关8。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供了一种地毯式的节能体重秤。本发明采用压电陶瓷的正电效应将机械能转换成电能，并通过超级电容储存，为体重秤的各个模块供电；地毯式的设计使得本发明可直接当作地毯使用，减少空间的占用，起到一物两用的效果；同时可以通过物联网技术将数据传到手机或电脑，方便用户对数据的存储；
一种地毯式的节能体重秤，所述体重秤包括上压板、下压板以及布置在上压板和下压板之间的发电模块1、电能存储及转换模块2、备用电源模块3、体重测量模块4、液晶显示模块5、无线通信模块6和控制模块(工作电源选择开关7和工作模式选择开关8)；所述发电模块与电能存储及转换模块相连，所述电能存储及转换模块和体重测量模块均与控制模块电连接，体重测量模块分别与无线通信模块和液晶显示模块板相连。
进一步的，所述发电模块由若干压电陶瓷片组成。
进一步的，所述电能存储及转换模块包括整流模块、储能模块和电压转化模块；通过整流模块将收集到的不稳定电能转化成直流电，并储存在储能模块中，之后通过电压转化模块给体重测量模块、液晶显示模块、无线通信模块以及控制模块供电。所述整流模块为桥式整流电路；所述储能模块为多个5.5V、4F的超级电容并联；电压转化模块可以采用Linear公司LTC3588‐1型号的产品，但不限于此。
进一步的，还包括备用电源模块，所述备用电源模块与控制模块电连接；备用电源模块为CR2032‐3V纽扣电池。
进一步的，所述控制模块包括工作电源选择开关和工作模式选择开关，所述电能存储及转换模块的电压输出端与工作电源选择开关的第一输入端相连，备用电源模块的电压输出端与工作电源选择开关的第二输入端相连，工作电源选择开关的输出端与工作模式选择开关的输入端相连，工作模式选择开关的输出端与体重测量模块相连。
进一步的，所述体重测量模块包括依次相连的压力传感器、数据采集模块和单片机主控模块；所述单片机主控模块与控制模块相连。数据采集模块可以采用TI公司ICL7135型号的产品，但不限于此；单片机主控模块可以采用Intel公司80C51型号的产品，但不限于此；
进一步的，所述无线通信模块包括蓝牙模块和WIFI模块；蓝牙模块或WIFI模块与单片机主控模块相连。蓝牙模块可以采用Seanywell公司XLW‐BLE003U型号的产品，但不限于此；WIFI模块可以采用Seanywell公司XLW‐210D型号的产品，但不限于此；
进一步的，所述无线通信模块通过无线网络的形式与网关相连，所述的网关通过无线网络的形式与外部网络相连。
进一步的，所述网关包括有线网络和无线网络。
如图2所示，本发明地毯式的节能体重秤，作为地毯放置在门口，当有人踩踏在体重秤中间区域时，体重秤表面会发生不规则的形变从而导致内部的压电陶瓷片受到压力，产生形变，引起介质表面带电，产生正压电效应，实现机械能到电能的转换，而通过桥式整流电路将收集到的不稳定电能转化成直流电，并储存在超级电容中，之后通过电压转化模块给体重测量模块、液晶显示模块、无线通信模块以及控制模块供电；
如图2所示，在不使用称重功能的情况下，可通过工作模式选择开关8，切断电能储存及转换模块2和备用电源模块3对其他模块(不包括发电模块1)的供电，以节约能量；在需要使用称重功能时，通过工作模式选择开关8的选择，恢复对各个用电模块的供电；当电能储存及转换模块2所储存的电能不足时，可通过工作电源选择开关7切换至备用电源供电模式，以保证体重秤的正常工作。
如图2所示，在正常称重时，用户需站在体重测量模块4所在区域进行称重；其中压力传感器模块产生压力信号，数据采集模块对压力信号进行数据采集，并传送至单片机主控模块，单片机内部进行处理后，将具体数值发送给液晶显示模块5和无线通信模块6；无线通信模块通过网关将数据或数字发送到外部网络，将称量的体重传输到用户的手机或电脑。
本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种地毯式的节能体重秤，其特征在于：所述体重秤包括上压板、下压板以及布置在上压板和下压板之间的发电模块、电能存储及转换模块、体重测量模块、液晶显示模块、无线通信模块和控制模块；所述发电模块与电能存储及转换模块相连，所述电能存储及转换模块和体重测量模块均与控制模块电连接，体重测量模块分别与无线通信模块和液晶显示模块板相连。
2.根据权利要求1所述的一种地毯式的节能体重秤，其特征在于：所述发电模块由若干压电陶瓷片组成。
3.根据权利要求1所述的一种地毯式的节能体重秤，其特征在于：所述电能存储及转换模块包括整流模块、储能模块和电压转化模块；通过整流模块将收集到的不稳定电能转化成直流电，并储存在储能模块中，之后通过电压转化模块给体重测量模块、液晶显示模块、无线通信模块以及控制模块供电。
4.根据权利要求3所述的一种地毯式的节能体重秤，其特征在于：所述整流模块为桥式整流电路。
5.根据权利要求1所述的一种地毯式的节能体重秤，其特征在于：还包括备用电源模块，所述备用电源模块与控制模块电连接。
6.根据权利要求5所述的一种地毯式的节能体重秤，其特征在于：所述控制模块包括工作电源选择开关和工作模式选择开关，所述电能存储及转换模块的电压输出端与工作电源选择开关的第一输入端相连，备用电源模块的电压输出端与工作电源选择开关的第二输入端相连，工作电源选择开关的输出端与工作模式选择开关的输入端相连，工作模式选择开关的输出端与体重测量模块相连。
7.根据权利要求1所述的一种地毯式的节能体重秤，其特征在于：所述体重测量模块包括依次相连的压力传感器模块、数据采集模块和单片机主控模块。
8.根据权利要求7所述的一种地毯式的节能体重秤，其特征在于：所述无线通信模块包括蓝牙模块和WIFI模块；蓝牙模块或WIFI模块与单片机主控模块相连。
9.根据权利要求1所述的一种地毯式的节能体重秤，其特征在于：所述无线通信模块通过无线网络的形式与网关相连，所述的网关通过无线网络的形式与外部网络相连。
10.根据权利要求9所述的一种地毯式的节能体重秤，其特征在于：所述网关包括有线网络和无线网络。
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