基于STM32單片機的人體稱系統(tǒng)設計

鄺光鴻 萬在紅 鐘大林 孫慧蓉 邱悅

【摘要】把壓力傳感器作為系統(tǒng)的研究對象，以STM32單片機為系統(tǒng)核心，設計了一個新型的智能人體稱，目的在于方便快捷地測量人體體重。該人體秤系統(tǒng)利用STM32單片機、壓力傳感器、ADC-CS1237和液晶顯示器實現(xiàn)了人體體重信息的實時顯示，并且可以通過藍牙將體重信息傳輸?shù)绞謾C上，長時間不工作時自動關機。該系統(tǒng)可以讓用戶保存自己的稱重記錄，客觀又直接地觀察自身的體重變化，能給用戶生活帶來方便。

【關鍵詞】STM32單片機 ?壓力傳感器 ?藍牙

【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

【基金項目】南昌航空大學創(chuàng)新實踐訓練。

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2020）09-0255-02

1.系統(tǒng)硬件設計

1.1系統(tǒng)硬件設計總體框架

系統(tǒng)硬件主要包含：單片機最小系統(tǒng)，采用STM32單片機作為控制核心;壓力傳感器模塊，將重力轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出;放大器和A/D轉(zhuǎn)換模塊，采用ADC-CS1237模塊，將采集的模擬信號轉(zhuǎn)換為單片機能接收處理的數(shù)字信號;液晶顯示模塊，采用LCD1602顯示體重信息;復位電路，設置多個功能按鍵對系統(tǒng)進行操作;藍牙模塊，將體重信息傳送到手機上。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)部有一個貼片式電阻應變片粘貼在懸梁臂一端，當懸梁臂受力時，電阻應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轉(zhuǎn)換為具有24位精度的數(shù)字信號。同時CS1237提供了一個低噪聲、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藍牙模塊

本系統(tǒng)通過HC-05藍牙模塊實現(xiàn)單片機與手機之間的無線通信，該模塊按UART方式與單片機連接，有效通信距離為10米。

2.系統(tǒng)軟件設計

系統(tǒng)的軟件設計主要包括：LCD1602顯示程序、按鍵掃描處理程序、A/D轉(zhuǎn)換程序、Android藍牙開發(fā)程序。其中Android 藍牙開發(fā)流程如圖5所示。

手機APP獲取Bluetooth Adapter對象，判斷設備是否支持藍牙，再判斷藍牙是否開啟，采用同步自動開啟藍牙后進行權(quán)限處理;開始掃描周圍藍牙設備，掃描出周圍藍牙設備后取消掃描藍牙;進行藍牙配對，手動選擇;配對完成后連接藍牙，由于藍牙連接稍微比較耗時，因此將其放到子線程中進行，啟動連接線程，判斷是否連接成功;藍牙連接成功后便可以通信，啟動讀取數(shù)據(jù)線程，數(shù)據(jù)讀取完后斷開連接。

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

3.結(jié)束語

本系統(tǒng)將單片機技術和藍牙技術結(jié)合應用到人體秤的設計中，不僅方便實用，而且成本較低，適用于家庭、商場等多種場合，推廣范圍很大，能大規(guī)模生產(chǎn)，具有一定的社會價值。

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作者簡介：

鄺光鴻（1996-），男，江西吉安人，研究方向：電子信息工程。