鄺光鴻 萬(wàn)在紅 鐘大林 孫慧蓉 邱悅

【摘要】把壓力傳感器作為系統(tǒng)的研究對(duì)象，以STM32單片機(jī)為系統(tǒng)核心，設(shè)計(jì)了一個(gè)新型的智能人體稱(chēng)，目的在于方便快捷地測(cè)量人體體重。該人體秤系統(tǒng)利用STM32單片機(jī)、壓力傳感器、ADC-CS1237和液晶顯示器實(shí)現(xiàn)了人體體重信息的實(shí)時(shí)顯示，并且可以通過(guò)藍(lán)牙將體重信息傳輸?shù)绞謾C(jī)上，長(zhǎng)時(shí)間不工作時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)。該系統(tǒng)可以讓用戶(hù)保存自己的稱(chēng)重記錄，客觀(guān)又直接地觀(guān)察自身的體重變化，能給用戶(hù)生活帶來(lái)方便。

【關(guān)鍵詞】STM32單片機(jī) ?壓力傳感器 ?藍(lán)牙

【Abstract】Taking pressure sensor as the research object of the system and STM32 single chip computer as the core of the system， a new type of intelligent human body scale is designed to measure body weight conveniently and quickly. The system uses STM32， pressure sensor， ADC？鄄CS1237 and LCD to realize the real？鄄time display of human body weight information. It can also transmit the weight information to the mobile phone through Bluetooth， and shut down automatically without working for a long time. The system allows users to keep their own weighing records and observe their weight changes objectively and directly， which can bring convenience to users？蒺 life.

【Keywords】STM32 MCU; pressure sensor; Bluetooth

【基金項(xiàng)目】南昌航空大學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練。

【中圖分類(lèi)號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2020）09-0255-02

1.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

1.1系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體框架

系統(tǒng)硬件主要包含：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小系統(tǒng)，采用STM32單片機(jī)作為控制核心;壓力傳感器模塊，將重力轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出;放大器和A/D轉(zhuǎn)換模塊，采用ADC-CS1237模塊，將采集的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為單片機(jī)能接收處理的數(shù)字信號(hào);液晶顯示模塊，采用LCD1602顯示體重信息;復(fù)位電路，設(shè)置多個(gè)功能按鍵對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作;藍(lán)牙模塊，將體重信息傳送到手機(jī)上。其整體框架如圖1所示。

1.2壓力傳感器模塊

壓力傳感器內(nèi)部有一個(gè)貼片式電阻應(yīng)變片粘貼在懸梁臂一端，當(dāng)懸梁臂受力時(shí)，電阻應(yīng)變片的阻值隨之改變，使得傳感器輸出電壓發(fā)生改變;懸梁臂不受力時(shí)傳感器輸出電壓為0。壓力傳感器的等效電路如圖2所示。

1.3放大器與A/D轉(zhuǎn)換模塊

ADC-CS1237模塊采用CS1237作為轉(zhuǎn)換芯片，用于把微小電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有24位精度的數(shù)字信號(hào)。同時(shí)CS1237提供了一個(gè)低噪聲、低漂移的放大器與橋式傳感器差分輸出連接，其基本結(jié)構(gòu)如圖3所示。

1.4藍(lán)牙模塊

本系統(tǒng)通過(guò)HC-05藍(lán)牙模塊實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與手機(jī)之間的無(wú)線(xiàn)通信，該模塊按UART方式與單片機(jī)連接，有效通信距離為10米。

2.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要包括：LCD1602顯示程序、按鍵掃描處理程序、A/D轉(zhuǎn)換程序、Android藍(lán)牙開(kāi)發(fā)程序。其中Android 藍(lán)牙開(kāi)發(fā)流程如圖5所示。

手機(jī)APP獲取Bluetooth Adapter對(duì)象，判斷設(shè)備是否支持藍(lán)牙，再判斷藍(lán)牙是否開(kāi)啟，采用同步自動(dòng)開(kāi)啟藍(lán)牙后進(jìn)行權(quán)限處理;開(kāi)始掃描周?chē){(lán)牙設(shè)備，掃描出周?chē){(lán)牙設(shè)備后取消掃描藍(lán)牙;進(jìn)行藍(lán)牙配對(duì)，手動(dòng)選擇;配對(duì)完成后連接藍(lán)牙，由于藍(lán)牙連接稍微比較耗時(shí)，因此將其放到子線(xiàn)程中進(jìn)行，啟動(dòng)連接線(xiàn)程，判斷是否連接成功;藍(lán)牙連接成功后便可以通信，啟動(dòng)讀取數(shù)據(jù)線(xiàn)程，數(shù)據(jù)讀取完后斷開(kāi)連接。

在連接建立好后，接下來(lái)就是數(shù)據(jù)傳輸，藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鞒虉D如圖6所示。

3.結(jié)束語(yǔ)

本系統(tǒng)將單片機(jī)技術(shù)和藍(lán)牙技術(shù)結(jié)合應(yīng)用到人體秤的設(shè)計(jì)中，不僅方便實(shí)用，而且成本較低，適用于家庭、商場(chǎng)等多種場(chǎng)合，推廣范圍很大，能大規(guī)模生產(chǎn)，具有一定的社會(huì)價(jià)值。

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作者簡(jiǎn)介：

鄺光鴻（1996-），男，江西吉安人，研究方向：電子信息工程。