体重健康管理系统设计

如 今 微 信 已 成 为 一 种 新 的 生 活 方 式 ，越来越多的基于 MCU, 同 时 需 要 配 置 公 众 号 的 原 始 ID。 在 这 里 ，借助了已
输
出源自文库
的
电
压
允
，又 因
为 R1=R2 = R3 = R4 ， 且 在 受 力 时 A R f A R f A R f A R o 则:
八R
U 0=E < ，UQ与 A R j R i 成线性关系，则差动半桥电路无
线性误差。 电压灵敏度SV= E，且具有温度补偿。
产生模拟信号
电 阻 应 变 片
单 片 机
用于系统参数检测。该芯片集成有稳压电源和内部时钟振荡 起到了承上启下的作用。本系统中微信与设备互联的功能可
器 ，所以系统板上无需外接模拟电源，也无需外部提供振荡 以推广到其他各种智能家居设备上，应用前景十分广泛。
信号。因此该芯片集成度高，操作简单。此外其特有的上电 ■ 3 . 2 设备与微信硬件绑定过程
选 用 电 阻 应 变 式 称 重 传 感 器 ，其 电 阻 大 小 随 应 变 片 受 重 产 生 的 形 变 而 改 变 ，通 过 弹 性 敏 感 材 料 （石 英 ， 陶 瓷 ， 硅） 的 电 阻 变 化 ，即 应 变 效 应 ，随 着 电 阻 的 改 变 ，会引起 电 路 中 电 流 的 改 变 ，之 后 测 量 电 路 中 电 流 的 大 小 ，经过换 算 ，得出 体 重 。 其 对 形 变 信 号 非 常 敏 感 ，因而电阻应变片 是一种在测力与测量微小形变方面具有广泛应用的传感器 元件。 应 变 式 传 感 器 根 据 应 变 片 组 成 的 电 路 不 同 ，其稳定 性和灵敏度皆有区别。全桥电路因其对称的电阻应变片黏 贴 方 式 ，灵敏度可达半桥的两倍。 除此以外全桥电路具有 良好的抗干扰能力，即可消除电桥的非线性误差以及温度 误差等共模干扰。故本系统选择采用差动全桥电路作为测 量电路，该 电 路 由 4 片电阻应变片构成。如 2 图所示， 是 完 全 相 同 的 4 个应变片，当电桥开路时，不平衡电桥
自 动 复 位 功 能 ，简 化 了 开 机 过 程 ，加 快 了 开 机 速 度 。
首 先 申 请 一 个 微 信 公 众 号 ，获 得 对 应 的 公 众 号 原 始
3 . 微信平台的设计
ID。接 着 进 行 设 备 M C U 开 发 和固件烧录，在 W iFi模块写 入 A irKiss时， 需 要 将 机 智 云 的 produck_ ke y写 入 设 备
智 能 手 机
图 1 系统整体结构框图
2 . 称重传感器的设计
■ 2 .1电阻式应变片传感器 体重健康管理系统最为基础的功能则是体重的测量，
因 此 称 重 传 感 器 是 本 系 统 最 重 要 的 部 分 之 一 ，其 性 能 直 接 决 定 了 电 子 测 重 的 精 确 度 及 稳 定 性 等 重 要 性 能 。 本系统
图 2 差动全桥电路
■ 2.2 A/D 转换模块 电子称重需要将应变片的物理形变产生的电压模拟信
号转 换 成 数 字 信 号 ，则 需 要 A/D 转 换 模 块 ，加上电子秤重 对精度的较高要求，所 以 最 终 选 用 HX7 1 1 芯片。 HX7 1 1 是 —款 2 4 位高精 度 的 A/D 转换芯片，与 其 它 A/D 转换芯片相 比 ，其不仅具有响应速度快'抗干扰性能强等优势；除此之 外该芯片还具有较高的集成度，因为其内部已经集成有稳 压电源和片内吋钟振荡器等外围电路。符合芯片越做越精， 越做越小的趋势。该芯片有两路通道可供差分输入选择，
1.系统整体结构设计
本 系 统 以 5 2 单片机为核心，硬件部分选择由电阻应变 片构成差 动 全 桥 电 路 ，A/D 转 换 部 分 选 用 HX7 1 1 芯片。 除 了基本的测重功能外，本 系 统 提 出 了 _种 基 于 微 信 平 台 、 WiFi、机智云平台对数据进行保存和分析的功能。本系统实 现了将用户测得的体重信息进行保存及分析，将结果通过微 信平台反馈给用户，同时用户也可以通过微信控制电子称重 实体。
电子电路设计与方案
体重健康管理系统设计
作者/刘 琼 ，田 会 峰 ，江 苏 科 技 大 学 电 气 与 信 息 工 程 学 院 摘要：设计了一款基于微信平台，WiFi联网的体重健康管理系统。硬件部分选择由电阻应变片构成差动全桥电路；软件系统设计以52单片 机最小系统为核心，用HX711芯片进行A/D转换，采集的数据传送至单片机，通过W in模块将单片机中的数据上传至机智云平台，云平台 作为数据的中转站，进而将数据上传至微信公众号，同样控制命令的数据可以逆行下传，实现通过手机控制电子称重设备。 关键词：体重测量；测重模块；微信平台；单片机
2 8 丨电子制作2017年 8 月
电子电路设计与方案
图 3 HX7 1 1 模块原理图
分 别 为 通 道 A 和 通 道 B。 通 道 A 的差分输入信号大小可为 据可以从微信通过机智云下行传送到设备MCU，从而实现对
± 2 0 m V或 ± 4 0 mV,通 道 B 的可编程增益为固定的3 2 增益， 电子秤设备的控制，可以看出机智云平台在此部分的设计中
引目
随着电子测重技术的成熟，电子秤已经逐渐取代老式测 重设备。其因操作简单、测重准确、体积小、测量速度快、 读 数 方 便 ，广 泛 应 用 于 商 业 贸 易 、 医院、 学 校 、企业等部门 [1-2]。 随着制造工艺的提高，电子秤更是越做越轻巧便携， 加 之 人 们 对 美 的 追 求 ，越 来 越 关 注 自 己 体 型 的 变 化 ，因此如 今几乎家家备有电子体重秤。同时随着物联网时代的到来以 及 微 信 技 术 的 发 展 ，物 联 网 技 术 必 然 会 用 到 越 来 越 多 的 微 信 平台资源。本文即为大家介绍一款基于微信平台的体重健康 管 理 系 统 ，本 系 统 不 仅 能 测 重 ，更 能 让 用 户 了 解 自 己 体 重 阶 段 性 的 变 化 。 同 时 利 用 微 信 平 台 ，让本 系 统 拥 有 较 好 的 人 机 交 互 的 体 验 感 觉 ，使 系 统 更 人 性 化 、 智 能 化 。