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蓝牙营养秤智能化方案之单片机开发设计
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伴随着科学技术和社会的发展,人们的生活日新月异,生活质量不断提高,营养秤的更新换代速度更是惊人,由以前的繁重复杂变的灵活多变,精度不断提高,生活质量日益提高。采用基于单片机的高精度蓝牙智能营养秤的设计,进一步完善了传统营养秤的不足,更方便了人们的生活。

蓝牙智能营养秤配有电子仪器秤。因其涉及到贸易结算和保护消费者利益的种类繁多,因而受到世界各国政府的广泛关注和重视。伴随着电子信息技术、高精度测量技术的迅速发展,传统测量工具在形式、智能性、便携、准确性等方面已无法满足要求。

1、蓝牙智能营养秤的系统功能介绍和方案设计。

1.1功能说明。

(1)使用高精度压力传感器,使其测量范围达到0-10千克。

(2)使用24位转换芯片对来自该传感器的信号进行转换。

(3)单片机的主要控制芯片是CSU8RP1186单片机,用于实现称量等功能。

(4)带超限报警功能块,配蜂鸣器,LED灯完成报警。

(5)系统采用USB供电。

1.2系统方案设计。

该系统包括称重传感器模块、A/D转换模块、LED显示模块、矩阵键盘模块、传感器模块五大模块。该系统的硬件电路包括A/D转换模块、LED和传感器模块;软件模块可以分为主程序模块、A/D转换模块和LCD显示模块。先用测力传感器采集压力变化后产生的电压信号,再将其转换为A/D转换器的数字信号,再送到单片机微机上,再由单片机进行相应的处理。程序控制液晶显示器,然后将显示的信息显示给用户。

2、蓝牙智能营养秤的硬件设计。

第一,采用重量传感器检测被测物体,输出电压信号;它用于信号的分析、调理和转换。单片计算机采集测量数据,计算并输出,然后显示在LCD显示器上。在得到被测物品的质量后,用户通过键盘输入该物品的单价,并将其显示在蓝牙智能营养秤上。将单片机、电路、传感器等电源供电,保证正常工作。

2.1称量传感器组件。

电阻式应变称重传感器是指弹性物体在外力作用下发生弹性变形,其电阻应变计同时变形,而变量表的电阻值则随应变表变形而变化,应变计在平衡桥的形式下,变阻表的电阻值的变化会引起桥梁不平衡,信号从表面输出,从而完成外力转换为信号的过程。

2.2模数转换设计模块。

物体的重量信息通过称重传感器电路转换成电压信号,得到的信号属于模拟信号。在将模拟信号转换成数字信号后,输入MCU(MCU)MCU(MCU)处理该数字信号。所以,必须将模拟量输入微处理器进行处理,并执行模数转换。由于应变器本身的变形小,输出电压信号变化不大,在使用前必须进行放大,直接使用不方便。蓝牙智能营养秤的称重精度、响应时间等直接影响到放大电路的精度、稳定性和A/D转换的精度。

2.3LCD组件。

这款蓝牙智能营养秤是通过显示器显示称重的结果。为使称量信息更直观、方便、清晰地显示,采用了液晶显示和汉字显示功能。质量、单价、数量等信息在一台显示器上更为详细、清晰的显示,用户可按需通过“单位”开关按钮在“公斤”、“斤”、“千克”、“克”之间切换。

2.4传感器组件。

称重传感器是蓝牙智能营养秤的重要组成部分,它被比喻为蓝牙智能营养秤的心脏部件,它的性能好坏很大程度上决定了蓝牙智能营养秤的精度和稳定性本设计采用电阻应变式称重传感器,包括两个主要部分,一个是弹性敏感元件,利用它将被测重量转换成弹性体的应变值;另一个是电阻应变计,作为传感元件,它把弹性体的应变,同步地转换成电阻值的变化。电阻器所感受到的机械应变数通常是10–6–10–2,由此产生的电阻变化率约为10–6–10–2。这种小电阻变化用一般测电阻的仪器难以测出,必须用某种形式的测量电路,把微小的电阻变化率转变为电压或电流,以便在二次仪表上显示。电阻值应变式称重传感器通过桥式电路将电阻的变化转化成电压变化。

3、蓝牙智能营养秤的系统软件。

为便于蓝牙智能营养秤设计的一系列要求完成,程序设计采用了由上到下、模块化、结构化的设计,逐步实现每一项功能,各功能之间相互独立,模块与模块之间相互协调、配合,以实现具体功能。软硬件实现了系统的初始化、数据处理、按键测试、数据显示等操作。系统主程序初始化,子程序模块化结构,便于A/D转换模块、数据处理及LCD显示模块的检测与调试。系统初始化后,按键检测重物,直至完成测试,整个操作过程,程序以有序、协调的方式实现蓝牙智能营养秤功能。

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