**单片机设计介绍，基于51单片机智能体脂体重称系统设计

  基于51单片机智能体脂体重称系统设计概要

一、引言

随着人们对健康管理的日益重视，智能体脂体重称逐渐成为家庭健康监测的必备工具。本设计基于51单片机，结合高精度传感器和显示技术，旨在实现体脂、体重的准确测量和实时显示，为用户提供全面的健康管理数据。

二、系统组成

核心控制器：采用51单片机作为系统的核心控制器，负责接收传感器数据、处理数据、控制显示模块等功能。51单片机具有低功耗、高性能的特点，适合用于此类嵌入式系统。 称重传感器：选用高精度称重传感器，如HX711模块与压力传感器组合，实现体脂、体重的准确测量。HX711是一款24位高精度ADC模块，专门用于读取重量传感器数据。 体脂测量模块：通过生物电阻抗法（BIA）进行体脂测量，利用专门的体脂测量电路和算法，结合用户的身高、年龄等参数，计算出体脂率。 显示模块：采用LCD显示屏或数码管等设备，实时显示体重、体脂率等测量数据。显示模块应具有清晰的显示效果和友好的用户界面。 电源模块：为系统提供稳定的电源供应，确保系统的正常工作。 三、工作原理

初始化设置：系统上电后，51单片机进行初始化设置，包括I/O口配置、定时器设置等。 数据采集：称重传感器和体脂测量模块分别采集体重和体脂数据，并将数据传输给51单片机。 数据处理：51单片机接收传感器数据后，进行必要的滤波和校准处理，确保数据的准确性。同时，结合用户的身高、年龄等参数，计算出体脂率。 数据显示：处理后的数据通过显示模块实时显示出来，供用户查看。 四、设计特点

高精度测量：采用高精度称重传感器和体脂测量模块，确保体重和体脂数据的准确性。 实时显示：通过LCD显示屏或数码管实时显示测量数据，用户可以随时查看自己的健康状况。 用户友好：系统具有简洁明了的用户界面和操作流程，方便用户使用。 可扩展性：系统采用模块化设计，方便后续功能的扩展和升级。例如，可以加入蓝牙通信模块，实现与智能手机的数据同步和健康管理APP的集成。 五、总结

基于51单片机的智能体脂体重称系统结合了高精度传感器、显示技术和51单片机的控制功能，实现了体脂、体重的准确测量和实时显示。该系统具有高精度、实时性强、用户友好和可扩展性等特点，是家庭健康管理的理想选择。

毕业设计需要做一个体脂称。查找了一番资料，决定使用HX711和51单片机来做。由于要求需要写手机APP，下位机测量体重，通过蓝牙上传给手机，手机上输入身高，通过计算可以得到BMI值。智能体重体脂称实物展示：

在图中，从右到左，按键K1为去皮功能，K2和K3是修改报警参数值。K2加，K3减。当所测重量大于设置的报警值时，P3.0驱动继电器工作，继电器可以接报警装置等。

校正方法：如果所测重量偏小。则按住K3键不放，再按下K1键。 直到显示重量为正确重量时再放开K1和K3按键。

如果所测重量偏大。则按住K2键不放，再按下K1键。 直到显示重量为正确重量时再放开K1和K2按键。。校正系数我储存在单片机的eeprom中，具有断电保存功能。手机APP上可以打开蓝牙，并读取蓝牙数据，连接上蓝牙后，可实时看到体重，手机端输入身高，即可计算BMI，并且给出合理化的建议。

设计思路 文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现 本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。 ————————————————

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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目 录

摘 要 I Abstract II 引 言 1 1 控制系统设计 2 1.1 主控系统方案设计 2 1.2 传感器方案设计 3 1.3 系统工作原理 5 2 硬件设计 6 2.1 主电路 6 2.1.1 单片机的选择 6 2.2 驱动电路 8 2.2.1 比较器的介绍 8 2.3放大电路 8 2.4最小系统 11 3 软件设计 13 3.1编程语言的选择 13 4 系统调试 16 4.1 系统硬件调试 16 4.2 系统软件调试 16 结 论 17 参考文献 18 附录1 总体原理图设计 20 附录2 源程序清单 21 致 谢 25