基于STM32单片机的人体称系统设计
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作者:邝光鸿 万在红 钟大林 孙慧蓉 邱悦
【摘要】把压力传感器作为系统的研究对象，以STM32单片机为系统核心，设计了一个新型的智能人体称，目的在于方便快捷地测量人体体重。该人体秤系统利用STM32单片机、压力传感器、ADC-CS1237和液晶显示器实现了人体体重信息的实时显示，并且可以通过蓝牙将体重信息传输到手机上，长时间不工作时自动关机。该系统可以让用户保存自己的称重记录，客观又直接地观察自身的体重变化，能给用户生活带来方便。
【关键词】STM32单片机 压力传感器 蓝牙
【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
【基金项目】南昌航空大学创新实践训练。
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2020）09-0255-02
1.系统硬件设计
1.1系统硬件设计总体框架
系统硬件主要包含：单片机最小系统，采用STM32单片机作为控制核心;压力传感器模块，将重力转换成电压信号输出;放大器和A/D转换模块，采用ADC-CS1237模块，将采集的模拟信号转换为单片机能接收处理的数字信号;液晶显示模块，采用LCD1602显示体重信息;复位电路，设置多个功能按键对系统进行操作;蓝牙模块，将体重信息传送到手机上。其整体框架如图1所示。
1.2压力传感器模块
压力传感器内部有一个贴片式电阻应变片粘贴在悬梁臂一端，当悬梁臂受力时，电阻应变片的阻值随之改变，使得传感器输出电压发生改变;悬梁臂不受力时传感器输出电压为0。压力传感器的等效电路如图2所示。
1.3放大器与A/D转换模块
ADC-CS1237模块采用CS1237作为转换芯片，用于把微小电压信号转换为具有24位精度的数字信号。同时CS1237提供了一个低噪声、低漂移的放大器与桥式传感器差分输出连接，其基本结构如图3所示。
1.4蓝牙模块
本系统通过HC-05蓝牙模块实现单片机与手机之间的无线通信，该模块按UART方式与单片机连接，有效通信距离为10米。
2.系统软件设计
系统的软件设计主要包括：LCD1602显示程序、按键扫描处理程序、A/D转换程序、Android蓝牙开发程序。其中Android 蓝牙开发流程如图5所示。
手机APP获取Bluetooth Adapter对象，判断设备是否支持蓝牙，再判断蓝牙是否开启，采用同步自动开启蓝牙后进行权限处理;开始扫描周围蓝牙设备，扫描出周围蓝牙设备后取消扫描蓝牙;进行蓝牙配对，手动选择;配对完成后连接蓝牙，由于蓝牙连接稍微比较耗时，因此将其放到子线程中进行，启动连接线程，判断是否连接成功;蓝牙连接成功后便可以通信，启动读取数据线程，数据读取完后断开连接。
在连接建立好后，接下来就是數据传输，蓝牙数据传输的流程图如图6所示。
3.结束语
本系统将单片机技术和蓝牙技术结合应用到人体秤的设计中，不仅方便实用，而且成本较低，适用于家庭、商场等多种场合，推广范围很大，能大规模生产，具有一定的社会价值。
参考文献：
[1]蒋正金，王艺环，黄旭德，等. 基于STM32和HX710A的高精度电子秤[J].微型机与应用，2017（5）：91-94.
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[3]孟祥宇.基于Android系统的人体生理参数监护仪的设计与研究[D].
[4]曾甜甜.一种基于蓝牙技术和单片机的数据传输系统的设计和实现[J].科技信息（科学教研），2007（23）：79.
作者简介：
邝光鸿（1996-），男，江西吉安人，研究方向：电子信息工程。
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