CN204556077U - 一种基于无线通信的低功耗体重测量装置 - Google Patents

一种基于无线通信的低功耗体重测量装置 Download PDF

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程亮亮
赵晓虎
曹欣远
陈前华
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Abstract

本实用新型公开了一种基于无线通信的低功耗体重测量装置,基于无线通信的低功耗体重测量装置中内置单片机控制电路、数据采集电路、数据信号放大电路、无线通信电路和为上述电路供电的电源电路。数据采集电路为四个压力传感器串联组成的一个全桥电路,压力传感器的信号输出端与所述数据信号放大电路的信号输入端电性连接。本实用新型相比现有技术具有以下优点:本实用新型的基于无线通信的低功耗体重测量装置,压力传感器感受到压力,发生形变,引起电压的改变,电压信号通过放大电路对电压信号进行放大,送入到单片机控制电路中经过无线wifi模块向外辐射信号,通过PC或手机等移动设备接收数据。

Description

一种基于无线通信的低功耗体重测量装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及体重测量装置,尤其涉及的是一种基于无线通信的低功耗体重测量装置。
背景技术
[0002] 在测量领域中,质量一直是一个极其重要的参数。很久以来用什么样的方法称重,人们是非常重视的。在远古时代,人们为了对货物进行量的估计,最初是用木棍,结绳或用陶土制作成的陶片对货物进行计量。在这以后,称定质量又采用结构简单的秤。秤是最普及和最普遍的测量工具,在现在,电子秤取代机械秤,这是科学技术发展的必然结果。电子秤具有低成本、使用方便且高智能化,毫无疑问,这些优点具有非常广阔的市场。
[0003] 但如何称重,人们一直以来就很重视这个问题。作为一种测量手段,它在科学研宄、交通运输、工农业发展以及内外贸易等各个领域应用都非常广泛。总之,“电子秤与人们的生活,与国家的经济发展,生产实践息息相关,电子秤的发展对于社会,经济效益的提高相当重要”。电子称称重的方法由静态称重到动态称重,测量的方法由模拟测量到数字测量,测量的特点由一个参数测量到多个参数测量。通过近几年以来分析电子测量工具的发展情况及国内外市场的需求,电子测量工具总的发展趋势是模块化、小型化、智慧化、集成化;它的技术性能总的趋向是可靠性高、准确度高、稳定性高、速率高;它的功能总的趋向是测量的非控制信息和控制信息的“智能化”功能相并重;它的应用性能总的趋向是组合性和综合性并重。伴随着微电子技术的发展与应用,在市场上使用的传统称重工具已经满足不了人们的要求,因此为克服传统称重工具在使用上存在的缺陷,在本设计的电子秤重的系统中用上了人性化、自动化、智能化。所以基于wifi的低功耗体重计设计与实现具有重要意义。
[0004] 本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供了一种基于无线通信的低功耗体重测量装置。
[0005] 本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种基于无线通信的低功耗体重测量装置,所述基于无线通信的低功耗体重测量装置中内置单片机控制电路、数据采集电路、数据信号放大电路、无线通信电路和为上述电路供电的电源电路,所述单片机控制电路为微处理器芯片及其外围电路组成的嵌入式系统,所述单片机控制电路的信号输入端与数据采集电路和无线通信电路的信号输入端电性连接,所述微处理器芯片为STM32F103ZET6单片机芯片,所述数据采集电路为四个压力传感器串联组成的一个全桥电路,所述压力传感器的信号输出端与所述数据信号放大电路的信号输入端电性连接。
[0006] 作为上述方案的进一步优化,所述数据信号放大电路包括AD623仪表放大器及其外围电路,所述压力传感器的信号输出端与所述AD623仪表放大器的信号输入端电性连接。
[0007] 作为上述方案的进一步优化,所述无线通信电路为UART-ETH-WIFI模块,具体采用HLK-RM04集成模块,其通过跳线帽接口 RT_TX、RT_RX与所述微处理器芯片串口通讯连接。
[0008] 本实用新型相比现有技术具有以下优点:本实用新型提供的一种基于无线通信的低功耗体重测量装置,压力传感器感受到压力,使应变片发生形变,电阻也跟着改变进而引起电压的改变,压力传感器采集电压信号,并且通过放大电路对电压信号进行放大,对放大后的信号稍加调理,之后送入到STM32F103ZET6单片机控制电路中。STM32F103ZET6单片机控制电路通过自身的A/D转换器对数据进行转换,再通过串口发送至无线wifi模块,再经过无线wifi模块向外辐射信号,通过PC或手机等移动设备接收数据。
附图说明
[0009] 图1是本实用新型的基于无线通信的低功耗体重测量装置的电路结构框图。
[0010] 图2是本实用新型的基于无线通信的低功耗体重测量装置的数据采集电路的电路连接示意图。
[0011]图3是本实用新型的基于无线通信的低功耗体重测量装置的数据采集电路和数据放大电路的连接的电路原理图。
具体实施方式
[0012] 下面对本实用新型的实施例作详细说明,本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
[0013] 参见图1,为本实用新型的基于无线通信的低功耗体重测量装置的电路结构框图。一种基于无线通信的低功耗体重测量装置,内置单片机控制电路、数据采集电路、数据信号放大电路、无线通信电路和为上述电路供电的电源电路。单片机控制电路为微处理器芯片及其外围电路组成的嵌入式系统,单片机控制电路的信号输入端与数据采集电路和无线通信电路的信号输入端电性连接。其中,微处理器芯片为STM32F103ZET6单片机芯片,数据采集电路为四个压力传感器串联组成的一个全桥电路,所述压力传感器的信号输出端与所述数据信号放大电路的信号输入端电性连接。其中,单片机控制电路采用的STM32F103ZET6芯片引脚比较多,共有32个1引脚可供使用,本实用新型中只需要使用其中得PA9,PA10,PAO, GND和参考电压的引脚,其中PA9、PAlO是作为串口通信的RX、TX引脚,PAO作为控制引脚。其中,引脚的最大输入电压为5V,即当GP1端口作为输入端使用时,电压是不能超过5V的。
[0014] 参见图2,基于无线通信的低功耗体重测量装置的数据采集电路的电路连接示意图。本实用新型的基于无线通信的低功耗体重测量装置的优先实施例中,采用压力传感器A、压力传感器B、压力传感器C和压力传感器D,压力传感器A、压力传感器B、压力传感器C和压力传感器D串联在一起的,每只压力传感器采用的是双连片,相当于2个应变片组成的半桥电路,每只传感器中内置3根线,其中一根线(红线)是2个应变片的公共出线,在四只传感器组成的体重计中,四只传感器的黑线串联,白线串联,这样四个压力传感器组成一个全桥电路,每个压力传感器中公共的红线,是整个全桥电路的供电和输出线。
[0015] 参见图3,为本实用新型的基于无线通信的低功耗体重测量装置的数据采集电路和数据放大电路的连接的电路原理图。所述数据信号放大电路包括AD623仪表放大器及其外围电路。人站在本实用新型的基于无线通信的低功耗体重测量装置的上面,压力传感器的应变片发生形变,压力传感器输出电压信号,但是压力传感器输出的电压信号比较弱,不能使STM32F103ZET6单片机正常工作,压力传感器的信号输出端与AD623仪表放大器的信号输入端电性连接。压力传感器输出电压信号,经过Ad623放大电路放大电压信号,输送给STM32F103ZET6 单片机。
[0016] 本实用新型的无线通讯电路采用UART-ETH-WIFI (串口 -以太网-无线网)模块,UART-ETH-WIFI模块是基于通用串行接口的符合网络标准的嵌入式模块,内置TCP/IP协议栈,实现串口、以太网、无线网三个接口间的转换。本实用新型采用的HLK-RM04模块,其通过跳线帽接口 RT_TX、RT_RX与所述微处理器芯片串口通讯连接。
[0017] 本实用新型提供的一种基于无线通信的低功耗体重测量装置,压力传感器感受到压力,使应变片发生形变,电阻也跟着改变进而引起电压的改变,压力传感器采集电压信号,并且通过放大电路对电压信号进行放大,对放大后的信号稍加调理,之后送入到STM32F103ZET6单片机控制电路中。STM32F103ZET6单片机控制电路通过自身的A/D转换器对数据进行转换,再通过串口发送至无线wifi模块,再经过无线wifi模块向外辐射信号,通过PC或手机等移动设备接收数据。
[0018] 对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0019] 此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种基于无线通信的低功耗体重测量装置,所述基于无线通信的低功耗体重测量装置中内置单片机控制电路、数据采集电路、数据信号放大电路、无线通信电路和为上述电路供电的电源电路,所述单片机控制电路为微处理器芯片及其外围电路组成的嵌入式系统,所述单片机控制电路的信号输入端与数据采集电路和无线通信电路的信号输入端电性连接,其特征在于:所述微处理器芯片为STM32F103ZET6单片机芯片,所述数据采集电路为四个压力传感器串联组成的一个全桥电路,所述压力传感器的信号输出端与所述数据信号放大电路的信号输入端电性连接。
2.根据权利要求1所述的基于无线通信的低功耗体重测量装置,其特征在于:所述数据信号放大电路包括AD623仪表放大器及其外围电路,所述压力传感器的信号输出端与所述AD623仪表放大器的信号输入端电性连接。
3.根据权利要求1所述的基于无线通信的低功耗体重测量装置,其特征在于:所述无线通信电路为UART-ETH-WIFI模块,具体采用HLK-RM04集成模块,其通过跳线帽接口 RT_TX、RT_RX与所述微处理器芯片串口通讯连接。
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