摘要

目前，人们体检时经常要测量的两项生理指标是身高和体重。体重测量采用了秤盘，身高用到了压降式的方法；这些方法必要与人体直接接触，且测量数据具有一定的误差，本文设计了一款用于测量人体身高与体重的设备，体重和身的高测量分别用到了超声波、称重传感器，数据可以通过液晶显示器直接展现出来。设计的这款测量设备具有较强的实用价值，可以直接、快速的读取到人的身高与体重数据，缩短了体检测量的时间，提高了其效率。

本系统除了实时检测体重和身高外，还可以对测试者的BMI值进行计算。BMI指数又称之为体质指数、身材质量指数；IBM等于体重千克数与身高米数的商，这项指数是目前衡量个体健康水平、胖瘦程度的关键指标。此外，BMI指数是较为科学的、准确的，能够说明个人体重对分歧高度所产生的健康影响。

通过验证发现，设计的系统稳定可靠，性能良好，具有较好的应用价值。

第1章.主要介绍本设计的课题背景及国内外研究状况；

第2章.主要说明系统方案的选择；

第3章.主要介绍硬件电路的组成及使用方法；

第4章.主要介绍软件设计；

第5章.主要介绍硬件调试。

第二章 方案的设计与论证

2.1控制方案的确定

本文设计系统其主要控制原件为单片机，型号是STC89C52，整个电源的电路构成主要有五个部分：第一部分是超声测距模块电路、第二部分是按键电路、第三部分是 LCD1602液晶显示模块、第四部分是 HX711称重传感器模块电路、第五个部分是电源电路。

2.2控制方式的选择

2.2.1 单片机芯片的选择

方案一

控制器选取 CPLD，这是一款可编程的逻辑器件，其具备了稳定性强、占用体积小、精度高、范围大、功效强、易于拓展等诸多的优点。输入输出方式用到了并行，大大提升了系统的运行效率，适用于大规模控制体系中。但是这种系统对于数据的处理效率不高，针对一些复杂的逻辑无法处理。且从利用及经济的角度斟酌，还是不采用此方案。

方案二

主控制器选择型号为STC89C52的单片机，这款控制器的优点是性能突出、功耗较低，

具备8K 在体系可编程 Flash 存储器。同时其还具备了性价比高、接口丰富等有点，因此达到了设计的需求。

方案三

主控制器选择型号为 MSP430的单片机，该款单片机是由美国德州仪器研发出的一种功耗超低的夹杂旌旗灯号处置器( Mixed Signal Processor)，其原理是依据使用的情况，在一个芯片中整合了微处理器、模拟电路及数字电路的功能。MSP430 F149是一款混合型单片机，其具备了超低功耗、指令集精简、体积小、性价比高、可靠性强、易于使用等诸多的优点，因此在一些专用智能化设备、仪器仪表等方面得到了广泛的运用，能够显著提高经济效益，提升控制质量。但是其缺点是价格较高故舍弃。

综上所述，故选择方案二。

2.2.2显示方案的选择

方案一

显示方案选择 LED数码管动态扫描，这种方法的优点是适合数字表现，且价格易于接受，与单片机毗连采用了动态扫描的方法，同时具备了性价比高、电路简单、占用资源少等优点。然而，数码管显示的数据有限，本设计显示的数据较多，故舍弃。

方案二

选择点阵式数码管作为显示方案，这种器件比较适合表现笔墨对比，主要是由8*8的发光二极管组成，缺点是数字显示过于华丽，性价比较低，故舍弃。

方案三

显示方案选择了 LCD液晶，驱动方式则用到了单片机，这种方法主要是用于笔墨、图形及大量数据的表现，其显示的效果较好，另外编写相关的程序也较为简单，采用了1602液晶显示屏，这种显示屏的能够一次显示大量的数字、字符，且显示清晰，另外其稳定性较好、耐用性强、功耗低。

故选择方案三。

2.2.3 距离检测模块的选择

方案一

使用红外线光电开关。因为红外线指向性强，在介质中传布远，所以红外线常常应用于间隔的丈量、障碍物的探测等。这种检测模块的原理是当红外线在空气中传播过程中遇到了阻碍，就会立即返回，其接收器会对返回的红外线进行对应的处理，以测定障碍物的方位及间距。然而此模块输出的是高低电平信号，只能得出是否超过距离阈值，无法对距离实时读取，故舍弃。

方案二

选择超声传感器对间距进行测量，这种设备的原理是通过发射器朝特定的方向发出超声波，当其在空气中传播时，遇到了障碍物就会立即返回，接收模块会接受返回的超声波信号，经过一系列的电路处理，以测定障碍物的相关方位、距离，测量精度比较高。

方案三

选择红外测距传感器。GP2 Y0 A21 YK0 F是测距传感器单元，是基于 PSD的微距传感器，可以有效的测距间距在10-80 cm内，有效丈量角度大于40度，输出的旌旗灯号为模拟电压，在0-8 cm内于 Juin成正比非线性关系，在10-80 cm范围内成反比非线性关系，平均工号约为30 mA，反应时间约为5 ms，在光线较强、温度较高的环境下表现较为稳定，性价比高，所以