基于STC89C52的体重指数（BMI）测量仪的设计

王妍+田鹏+顾亭

摘 要：体重指数测量仪的设计以STC89C52单片机为核心，外围电路集成了壓力传感器，LCD液晶显示模块，按键模块，复位电路等。在测量体重之前通过键盘输入被测者的身高值，再进行体重测量，然后系统自动处理，通过液晶屏幕显示BMI的值，同时语音播报被测者的体重状态。

关键词：STC89C52单片机；压力传感器；BMI；

（西北民族大学电气工程学院双E项目资助，项目编号：20161806）

引言

随着经济社会的发展，人们的生活水平得到了提高，营养条件得到极大的改善，同时现代人的生活方式也发生了转变，导致运动锻炼时间越来越少，而静态生活的时间则不断增加，导致机体能量摄入与能量消耗不平衡，由此造成了肥胖和超重。BMI是与体内脂肪总量密切相关且简单实用，能反应全身性超重和肥胖的指标，该指标综合考虑了体重和身高两个因素。在测量因超重而面临心脏病、高血压等疾病时，比单纯的以体重来认定，更具准确性。由于现代生活要求更高精度和更加稳定的测量仪器，基于此，设计了电子体重指数检测仪器。既克服了传统称重仪的不足，又能检测体重指数是否合乎正常标准。

1体重指数（BMI）测量仪的基本结构

测量仪的应用系统是由硬件和软件所组成。 硬件电路的构成主要有以下几部分：STC89C52的最小系统，键盘输入，数据采集，语音播报电路，复位电路以及显示电路等。在信号采集方面设计用称重传感器采集弱点信号，由于采集的信号只有mv级别，故而设计了小信号的放大电路和信号的滤波电路以此保证能够采集到良好的信号和便于下级单片机易于处理的信号。在A/D转换上，为了获得高精度的体重值，采用10位的A/D转换功能对其进行转化；软件主要是进行系统初始化，基本数据的输入，体重测量的处理，体重状态的判定以及体重结果和状态的显示与播报等。软件设计均采用模块化设计，整个程序包括主程序、定时中断程序、中断程序按键程序、数据处理子程序、LCD液晶显示子程序等模块，所有的程序均采用C汇编语言进行编写。结构简图如1所示：

2系统工作原理

首先在测量体重前通过键盘输入被测者的身高值，然后再进行体重测量。通过压力传感器将采集到被测者的重量转换成电压信号，输出电压信号通常很小，需要利用放大电路实现电信号的线性放大，再通过A/D转换电路实现数字量的输出，然后将转换成的数字量送入到主控电路的单片机中进行处理，单片机使用BMI算法计算出被测者的BMI值，再通过单片机控制液晶显示器部分以及语音播报部分对测量及计算的结果进行输出，从而使被测者得知自己的的体重以及BMI值。同时，在测量完一次BMI值时，复位电路自动对其进行复位，以便于下一次的测量。

3系统总体设计

体重指数测量仪需要有数据输入、数据采集、数据处理、存结果、送显示的运行过程。根据这一要求，本设计由五部分构成：键盘输入部分、测量部分、控制器部分、数据显示部分以及语音播报部分。测量仪的数据输入部分由键盘实现。信息采集与处理分为以下阶段：在单片机的控制下，经传感器转换的电压信号通过输入电路送入A/D转换器处理，存入到数据存储器中；单片机通过使用BMI算法对键盘输入与传感器采集的数据进行必要的数据处理，计算出被测者的BMI值，然后再将数据结果通过输出接口电路输出并进行显示与播报。由此设计出的电子秤系统，硬件部分简单，软件部分易于实现，并且在编程时大大减少程序量，在电路结构上只有简单的输出输入关系。

结束语：体重指数测量仪以其优良的准确性和稳定性受到广大消费者的青睐，同时随着集成电路和现代电子技术的飞速发展，使得单片机在日常的生活中得到广泛的应用，这更加方便了对测量仪的升级和维护。当然，BMI指数测量仪只是单片机在众多领域应用中的冰山一角。相信随着人们对于单片机认识的加深以及利用单片机作为控制中心的智能仪器的推广，在今后的生活中单片机会为人们的生活带来更多的便捷。

参考文献：

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