本發(fā)明屬于物理測(cè)量領(lǐng)域，涉及一種人體胖瘦身高體重秤。

背景技術(shù)：

體重秤能夠準(zhǔn)確的稱量人體的體重，并且通過每日的體重變化，反應(yīng)某段時(shí)間的體重控制情況。身高體重秤采用超聲波技術(shù)測(cè)量身高（無觸碰式），精密傳感器測(cè)量體重，能同時(shí)測(cè)得身高、體重。人體的胖瘦通常采用世界衛(wèi)生組織的標(biāo)準(zhǔn)，男性：(身高cm－80)×70﹪=標(biāo)準(zhǔn)體重，女性：(身高cm－70)×60﹪=標(biāo)準(zhǔn)體重，標(biāo)準(zhǔn)體重正負(fù)10﹪為正常體重，標(biāo)準(zhǔn)體重正負(fù)10﹪~20﹪為體重過重或過輕，標(biāo)準(zhǔn)體重正負(fù)20﹪以上為肥胖或體重不足。

超聲波換能器是一種能量轉(zhuǎn)換器件，它能完成高頻電能與機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)化,由材料的壓電效應(yīng)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)或把機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。

壓電式超聲波探頭是利用壓電晶體的諧振來工作的。超聲波探頭當(dāng)它的兩極外加脈沖信號(hào)，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí)，壓電晶片會(huì)發(fā)生共振，并帶動(dòng)共振板振動(dòng)產(chǎn)生超聲波，這時(shí)它就是一個(gè)超聲波發(fā)生器。反之，如果兩電極問未外加電壓，當(dāng)共振板接收到超聲波時(shí)，將壓迫壓電晶片作振動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，這時(shí)它就成為超聲波接收器。

壓力傳感器是能感受壓力并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器。一般普通壓力傳感器的輸出為模擬信號(hào)，模擬信號(hào)是指信息參數(shù)在給定范圍內(nèi)表現(xiàn)為連續(xù)的信號(hào)?；蛟谝欢芜B續(xù)的時(shí)間間隔內(nèi)，其代表信息的特征量可以在任意瞬間呈現(xiàn)為任意數(shù)值的信號(hào)。

壓力傳感器的種類繁多，主要有壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器等。但應(yīng)用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器，它具有極低的價(jià)格和較高的精度以及較好的線性特性。電阻應(yīng)變片是一種將被測(cè)件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號(hào)的敏感器件。它是壓阻式應(yīng)變傳感器的主要組成部分之一。電阻應(yīng)變片應(yīng)用最多的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。應(yīng)變片在受力時(shí)產(chǎn)生的阻值變化通常較小，一般這種應(yīng)變片都組成應(yīng)變電橋，并通過后續(xù)的儀表放大器進(jìn)行放大，再傳輸給處理電路（通常是a/d轉(zhuǎn)換和cpu）顯示或執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，是典型的嵌入式微控制器（microcontrollerunit），常用英文字母的縮寫mcu表示單片機(jī)，它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。單片機(jī)是靠程序運(yùn)行的，并且可以修改。通過不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，通過程序，用單片機(jī)可以方便的控制led燈、數(shù)碼管點(diǎn)亮速度和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以方便的產(chǎn)生各種隨機(jī)數(shù)字并進(jìn)行運(yùn)算。通過程序可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高智能，高效率，以及高可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、性能可靠、造價(jià)低廉的人體胖瘦身高體重秤，可用led燈指示人體的胖瘦程度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

人體胖瘦身高體重秤，由體重秤底座、壓力傳感器模塊、體重秤立桿、超聲波傳感器模塊、單片機(jī)最小系統(tǒng)、第一指示燈、第二指示燈、第三指示燈、第四指示燈、第五指示燈、電源、男女選擇按鈕組成，體重秤立桿垂直固定在體重秤底座上，壓力傳感器模塊和電源安裝在體重秤底座的內(nèi)部，男女選擇按鈕安裝在體重秤立桿的側(cè)面，超聲波傳感器模塊固定在體重秤立桿的頂端，壓力傳感器模塊和超聲波傳感器模塊輸出的電壓信號(hào)都送入單片機(jī)最小系統(tǒng)，單片機(jī)最小系統(tǒng)將處理結(jié)果送入第一指示燈、第二指示燈、第三指示燈、第四指示燈及第五指示燈，電源提供電能；

所述單片機(jī)最小系統(tǒng)包括單片機(jī)、p0口上拉電阻、時(shí)鐘電路和復(fù)位電路，單片機(jī)最小系統(tǒng)中的單片機(jī)內(nèi)部貯存男女身高與體重的關(guān)系式，單片機(jī)最小系統(tǒng)輸出信號(hào)控制第一指示燈、第二指示燈、第三指示燈、第四指示燈或第五指示燈中的一個(gè)點(diǎn)亮；

所述電源為5伏直流電源，其正極接接單片機(jī)最小系統(tǒng)中單片機(jī)的40管腳，負(fù)極接單片機(jī)最小系統(tǒng)中單片機(jī)的20管腳；

所述的男女選擇按鈕一端連接電源的負(fù)極，另一端連接單片機(jī)最小系統(tǒng)中單片機(jī)的25管腳；

所述壓力傳感器模塊包括壓力傳感器、放大器和a/d轉(zhuǎn)換器，壓力傳感器模塊外接4個(gè)管腳，分別是電源vcc，時(shí)鐘sck，數(shù)據(jù)輸出dt，地gnd，這4個(gè)管腳插在排針座上用引線引出，其中電源vcc接單片機(jī)最小系統(tǒng)中單片機(jī)的40管腳，時(shí)鐘sck接單片機(jī)最小系統(tǒng)中單片機(jī)的26管腳，數(shù)據(jù)輸出dt接單片機(jī)最小系統(tǒng)中單片機(jī)的27管腳，地gnd接單片機(jī)最小系統(tǒng)中單片機(jī)的20管腳；

所述超聲波傳感器模塊外接4個(gè)管腳，分別是電源vcc，地gnd，數(shù)字信號(hào)do,模擬信號(hào)ao，其電源vcc、地gnd分別接電源的正負(fù)極，其輸出的模擬信號(hào)ao送入單片機(jī)最小系統(tǒng)板中單片機(jī)的28管腳，其數(shù)字信號(hào)do管腳不連接；

所述第一指示燈的負(fù)極串聯(lián)一個(gè)470歐的電阻后接單片機(jī)最小系統(tǒng)中單片機(jī)的20管腳，第一指示燈的正極接單片機(jī)最小系統(tǒng)中單片機(jī)的39管腳；

所述第二指示燈的負(fù)極串聯(lián)一個(gè)470歐的電阻后接單片機(jī)最小系統(tǒng)中單片機(jī)的20管腳，第二指示燈的正極接單片機(jī)最小系統(tǒng)中單片機(jī)的38管腳；

所述第三指示燈的負(fù)極串聯(lián)一個(gè)470歐的電阻后接單片機(jī)最小系統(tǒng)中單片機(jī)的20管腳，第三指示燈的正極接單片機(jī)最小系統(tǒng)中單片機(jī)的37管腳；

所述第四指示燈的負(fù)極串聯(lián)一個(gè)470歐的電阻后接單片機(jī)最小系統(tǒng)中單片機(jī)的20管腳，第四指示燈的正極接單片機(jī)最小系統(tǒng)中單片機(jī)的36管腳；

所述第五指示燈的負(fù)極串聯(lián)一個(gè)470歐的電阻后接單片機(jī)最小系統(tǒng)中單片機(jī)的20管腳，第五指示燈的正極接單片機(jī)最小系統(tǒng)中單片機(jī)的35管腳。

本發(fā)明的有益效果是：能用5個(gè)led燈對(duì)人體的胖瘦作出指示，增加了身高體重秤的趣味性和實(shí)用性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2本發(fā)明電路原理圖；

圖3本發(fā)明整體工作流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作具體說明。

參見圖1，人體胖瘦身高體重秤，由體重秤底座1、壓力傳感器模塊2、體重秤立桿3、超聲波傳感器模塊4、單片機(jī)最小系統(tǒng)5、第一指示燈6、第二指示燈7、第三指示燈8、第四指示燈9、第五指示燈10、電源11、男女選擇按鈕12組成，體重秤立桿3垂直固定在體重秤底座1上，壓力傳感器模塊2和電源11安裝在體重秤底座1的內(nèi)部，男女選擇按鈕12安裝在體重秤立桿3的側(cè)面，超聲波傳感器模塊4固定在體重秤立桿3的頂端，壓力傳感器模塊2和超聲波傳感器模塊4輸出的電壓信號(hào)都送入單片機(jī)最小系統(tǒng)5，單片機(jī)最小系統(tǒng)5將處理結(jié)果送入第一指示燈6、第二指示燈7、第三指示燈8、第四指示燈9及第五指示燈10，電源11提供電能；

參見圖2，所述的單片機(jī)最小系統(tǒng)5包括單片機(jī)、p0口上拉電阻、時(shí)鐘電路和復(fù)位電路，p0口上拉電阻的1管腳接單片機(jī)的40管腳，p0口上拉電阻的2管腳接單片機(jī)的39管腳，p0口上拉電阻的3管腳接單片機(jī)的38管腳，p0口上拉電阻的4管腳接單片機(jī)的37管腳，p0口上拉電阻的5管腳接單片機(jī)的36管腳，p0口上拉電阻的6管腳接單片機(jī)的35管腳，p0口上拉電阻7管腳接單片機(jī)的34管腳，p0口上拉電阻的8管腳接單片機(jī)的33管腳，p0口上拉電阻的9管腳接單片機(jī)的32管腳，時(shí)鐘電路中x1接單片機(jī)的19管腳，x2接單片機(jī)的18管腳，復(fù)位電路中mcurst接單片機(jī)的9管腳，單片機(jī)最小系統(tǒng)5中的單片機(jī)內(nèi)部貯存男女身高與體重的關(guān)系式，單片機(jī)最小系統(tǒng)5輸出信號(hào)控制第一指示燈6、第二指示燈7、第三指示燈8、第四指示燈9或第五指示燈10中的一個(gè)點(diǎn)亮；

所述的電源11為5伏直流電源，其正極接接單片機(jī)最小系統(tǒng)5中單片機(jī)的40管腳，負(fù)極接單片機(jī)最小系統(tǒng)5中單片機(jī)的20管腳；

所述的男女選擇按鈕12一端連接電源11的負(fù)極，另一端連接單片機(jī)最小系統(tǒng)5中單片機(jī)的25管腳；

所述的壓力傳感器模塊2包括壓力傳感器、放大器和a/d轉(zhuǎn)換器，壓力傳感器模塊2外接4個(gè)管腳，分別是電源vcc，時(shí)鐘sck，數(shù)據(jù)輸出dt，地gnd，這4個(gè)管腳插在排針座上用引線引出，其中電源vcc接單片機(jī)最小系統(tǒng)5中單片機(jī)的40管腳，時(shí)鐘sck接單片機(jī)最小系統(tǒng)5中單片機(jī)的26管腳，數(shù)據(jù)輸出dt接單片機(jī)最小系統(tǒng)5中單片機(jī)的27管腳，地gnd接單片機(jī)最小系統(tǒng)5中單片機(jī)的20管腳；

所述的超聲波傳感器模塊4外接4個(gè)管腳，分別是電源vcc，地gnd，數(shù)字信號(hào)do,模擬信號(hào)ao，其電源vcc、地gnd分別接電源11的正負(fù)極，其輸出的模擬信號(hào)ao送入單片機(jī)最小系統(tǒng)板5中單片機(jī)的28管腳，其數(shù)字信號(hào)do管腳不連接；

所述的第一指示燈6的負(fù)極串聯(lián)一個(gè)470歐的電阻后接單片機(jī)最小系統(tǒng)5中單片機(jī)的20管腳，第一指示燈6的正極接單片機(jī)最小系統(tǒng)5中單片機(jī)的39管腳，當(dāng)?shù)谝恢甘緹?被點(diǎn)亮?xí)r發(fā)出紅光，表示肥胖；

所述的第二指示燈7的負(fù)極串聯(lián)一個(gè)470歐的電阻后接單片機(jī)最小系統(tǒng)5中單片機(jī)的20管腳，第二指示燈7的正極接單片機(jī)最小系統(tǒng)5中單片機(jī)的39管腳，當(dāng)?shù)诙甘緹?被點(diǎn)亮?xí)r發(fā)出黃光，表示體重過重；

所述的第三指示燈8的負(fù)極串聯(lián)一個(gè)470歐的電阻后接單片機(jī)最小系統(tǒng)5中單片機(jī)的20管腳，第三指示燈8的正極接單片機(jī)最小系統(tǒng)5中單片機(jī)的39管腳，當(dāng)?shù)谌甘緹?被點(diǎn)亮?xí)r發(fā)出綠光，表示體重正常；

所述的第四指示燈9的負(fù)極串聯(lián)一個(gè)470歐的電阻后接單片機(jī)最小系統(tǒng)5中單片機(jī)的20管腳，第四指示燈9的正極接單片機(jī)最小系統(tǒng)5中單片機(jī)的39管腳，當(dāng)?shù)谒闹甘緹?被點(diǎn)亮?xí)r發(fā)出藍(lán)光，表示體重過輕；

所述的第五指示燈10的負(fù)極串聯(lián)一個(gè)470歐的電阻后接單片機(jī)最小系統(tǒng)5中單片機(jī)的20管腳，第五指示燈10的正極接單片機(jī)最小系統(tǒng)5中單片機(jī)的39管腳，當(dāng)?shù)谖逯甘緹?0被點(diǎn)亮?xí)r發(fā)出白光，表示體重不足。

參見圖3，單片機(jī)最小系統(tǒng)5開始工作后首先讀取壓力傳感器模塊2和超聲波傳感器模塊4的數(shù)值，根據(jù)傳感器的數(shù)值判斷是否有人站上了趣味身高體重秤，當(dāng)有人站上了趣味身高體重秤后，根據(jù)性別選取是否按下男女選擇按鈕12，根據(jù)世界衛(wèi)生組織的人體的胖瘦標(biāo)準(zhǔn)，男性：(身高cm－80)×70﹪=標(biāo)準(zhǔn)體重，女性：(身高cm－70)×60﹪=標(biāo)準(zhǔn)體重，標(biāo)準(zhǔn)體重正負(fù)10﹪為正常體重，標(biāo)準(zhǔn)體重正負(fù)10﹪~20﹪為體重過重或過輕，標(biāo)準(zhǔn)體重正負(fù)20﹪以上為肥胖或體重不足，單片機(jī)最小系統(tǒng)5按照世界衛(wèi)生組織的標(biāo)準(zhǔn)判斷人體的胖瘦，輸出結(jié)果控制指示燈作出指示。使用時(shí)，5個(gè)led燈只有一個(gè)被點(diǎn)亮，第一指示燈6發(fā)出紅光時(shí)，表示肥胖，第二指示燈7發(fā)出黃光時(shí)，表示體重過重，第三指示燈8發(fā)出綠光時(shí)，表示體重正常，第四指示燈9發(fā)出藍(lán)光時(shí)，表示體重過輕，第五指示燈10發(fā)出白光時(shí)，表示體重不足。當(dāng)單片機(jī)最小系統(tǒng)5判斷人已經(jīng)走下趣味身高體重秤后，熄滅全部指示燈并重新讀取壓力傳感器模塊2和超聲波傳感器模塊4的數(shù)值。