Разработка и дизайн программы весов

2020-09-02 16:26:24 fandoukeji

Типы весов можно разделить на: электронные весы, механические весы (стрелочные весы). Весы также можно разделить на весы со стержнем роста и весы без стержня. Существует также шкала жировой прослойки, которая представляет собой разновидность электронных весов, которая позволяет измерять не только массу тела, но и жир, калории, костную массу и влажность.


Весы могут точно взвешивать вес человека и посредством ежедневных изменений веса отражать статус контроля веса за определенный период времени. В весах для измерения роста и веса используется ультразвуковая технология (без касания); точные датчики измеряют вес, которые могут одновременно отображать результаты роста и веса. Традиционные весы для измерения роста и веса могут измерять только вес или рост и имеют единственную функцию. Исходя из этого, мы разработали интересные весы для роста и веса человеческого тела, которые могут использовать 5 светодиодных индикаторов для индикации полноты и худобы тела, что увеличивает интерес к весам для роста и веса. И практичность.


1. Интересная структура весов и роста.

Интересные для человеческого тела весы для роста и веса сконструированы с датчиками давления и ультразвуковыми датчиками. Принципиальная схема конструкции представлена на рисунке 1.


趣味体重秤结构图

Интересные весы для роста и веса человеческого тела включают в себя: основание весов, модуль датчика давления, штангу весов, модуль ультразвукового датчика, однокристальную минимальную систему, пять световых индикаторов, источник питания, кнопку выбора пола и т. Д. Стойка весов вертикально закреплена на основании весов, модуль датчика давления и источник питания установлены внутри основания весов, кнопка выбора пола установлена сбоку стойки весов, модуль ультразвукового датчика закреплен на верхней части стойки весов, модуль датчика давления и Все сигналы напряжения, выдаваемые модулем ультразвукового датчика, отправляются в однокристальную минимальную систему, а однокристальная минимальная система отправляет результаты обработки на пять световых индикаторов для отображения.


2. Конструкция схемы весов роста и веса.

Программирование однокристального микрокомпьютера простое, недорогое и имеет широкий спектр приложений во многих областях управления. Минимальная системная схема однокристального микрокомпьютера включает однокристальный микрокомпьютер, схему кварцевого генератора, которая обеспечивает синхронизацию, схему сброса для инициализации и схему источника питания. Однокристальный микрокомпьютер AT89S5X имеет 40 портов, а порт P0 обычно используется для получения высокого уровня путем исключения подключения. Однокристальный микрокомпьютер в однокристальной минимальной системе хранит соотношение между ростом и весом мужчин и женщин, а минимальный выходной сигнал системы однокристального микрокомпьютера управляет одним из пяти световых индикаторов, чтобы загореться.


Источником питания является источник постоянного тока на 5 В, и его положительный полюс подключен к контакту 40 однокристального микрокомпьютера в самой маленькой системе однокристального микрокомпьютера, а отрицательный полюс подключен к выводу 20 однокристального микрокомпьютера в самой маленькой однокристальной системе. Один конец кнопки выбора пола подключается к отрицательному полюсу источника питания (11), а другой конец подключается к 25-контактному выводу однокристального микрокомпьютера в самой маленькой системе однокристального микрокомпьютера.


Схема блока интересной шкалы роста и веса человеческого тела показана на рисунке 3. Модуль датчика давления включает в себя датчик давления [4-6], усилитель и аналого-цифровой преобразователь. Модуль датчика давления имеет 4 внешних контакта, которые являются источником питания Vcc и часами SCK. DT вывода данных, земля GND, эти 4 контакта подключаются к разъему и выводятся с помощью выводных проводов, где источник питания Vcc подключен к 40-контактному разъему однокристального микрокомпьютера в самой маленькой системе однокристального микрокомпьютера, а тактовый SCK подключен к 26-контактному выводу однокристального микрокомпьютера в самой маленькой системе однокристального микрокомпьютера. Выход DT подключен к 27-контактному выводу однокристального микрокомпьютера в самой маленькой системе однокристального микрокомпьютера, а земля GND подключена к 20-контактному выводу однокристального микрокомпьютера в наименьшей системе однокристального микрокомпьютера.


趣味体重秤电路单元

Модуль ультразвукового датчика имеет 4 внешних контакта: источник питания VCC, заземление GND, цифровой сигнал DO и аналоговый сигнал AO. Источник питания VCC и земля GND подключены соответственно к положительному и отрицательному полюсам источника питания, а выходной аналоговый сигнал AO отправляется на 28-контактный разъем однокристального микрокомпьютера на самой маленькой системной плате однокристального микрокомпьютера, а вывод цифрового сигнала DO не подключается.


Отрицательные полюса пяти светодиодных индикаторов [7-8] соединены последовательно с резистором 470 Ом, а затем подключены к 20-контактному выводу однокристального микрокомпьютера в самой маленькой системе однокристального микрокомпьютера. Световой индикатор (6) излучает красный свет, когда он горит, что указывает на ожирение. Положительный полюс второго светового индикатора подключен к 38-контактному выводу однокристального микрокомпьютера в самой маленькой системе однокристального микрокомпьютера. Когда второй световой индикатор горит, он излучает желтый свет, указывая на то, что вес тяжелый. Положительный полюс третьего светового индикатора подключен к 37-контактному выводу однокристального микрокомпьютера в самой маленькой системе однокристального микрокомпьютера. Когда третий световой индикатор горит, он излучает зеленый свет, указывая на то, что вес нормальный. Положительный полюс четвертого светового индикатора подключен к 36-контактному разъему однокристального микрокомпьютера в самой маленькой системе однокристального микрокомпьютера. Когда четвертый световой индикатор горит, он излучает синий свет, указывая на то, что вес небольшой. Положительный полюс пятого светового индикатора подключен к 35-контактному выводу однокристального микрокомпьютера в самой маленькой системе (5) однокристального микрокомпьютера. Когда пятый световой индикатор горит, он излучает белый свет, указывая на недостаточный вес.


3. Программный дизайн весов роста и веса.

Когда программа MCU запущена, она сначала считывает значения модуля датчика давления и модуля ультразвукового датчика и определяет, находится ли кто-нибудь на интересной шкале роста и веса на основе значения датчика. Когда кто-то стоит на интересной шкале роста и веса, выберите, нажимать ли ее в соответствии с полом Кнопка выбора пола в соответствии со стандартами Всемирной организации здравоохранения для полных и тонких мужчин: (рост-80) × 70% = стандартный вес, женщины: (рост-70) × 60% = стандартный вес, где рост указан в сантиметрах. Стандартный вес плюс-минус 10% - это нормальный вес, стандартный вес плюс-минус 10% -20% - избыточный или недостаточный вес, а стандартный вес плюс-минус 20% - это ожирение или недостаточный вес. Самая маленькая однокристальная микрокомпьютерная система оценивается в соответствии со стандартами Всемирной организации здравоохранения. Вес тела человека отображается индикатором контроля результата вывода. Когда минимальная система однокристального микрокомпьютера определяет, что человек сошел с интересующей нас шкалы роста и веса, все индикаторы гаснут, и значения модуля датчика давления и модуля ультразвукового датчика считываются снова.


Интересные весы для роста и веса человеческого тела разработаны с самой маленькой однокристальной микрокомпьютерной системой, модулем датчика давления, модулем ультразвукового датчика, светодиодной подсветкой и другими устройствами. Сигналы, выдаваемые модулем датчика давления и модулем ультразвукового датчика, отправляются в минимальную систему однокристального микрокомпьютера для обработки, и получаются данные о массе тела и росте. Кнопка выбора пола разработана по новаторски. В зависимости от пола тестера, нажимать ли кнопку выбора пола выбирается в соответствии с прогрессом в однокристальном микрокомпьютере. Стандарты накопленного жира и худобы, установленные Всемирной организацией здравоохранения, определяют степень ожирения и худобу. Самая маленькая система однокристального микрокомпьютера использует результаты обработки для управления пятью световыми индикаторами для отображения жира и тонкости.


深圳体重秤方案开发

В-четвертых, продуманный дизайн весов

1. Введение в интеллектуальные весы на основе технологии IoT


Текущие весы имеют только функцию взвешивания и не могут хранить эти данные, а также не могут отображать тенденцию изменения веса, не говоря уже о напоминании, когда пользователь имеет избыточный вес.


Регистрация тенденции изменения веса и напоминание пользователю путем отправки текстовых сообщений, когда вес превышает определенный порог, является эффективным вспомогательным методом для людей, контролирующих вес. Специально для развивающихся младенцев и людей, физические состояния которых, такие как высокое кровяное давление и высокий уровень сахара в крови, тесно связаны с их весом, эта функция может не только помочь врачам понять тенденцию изменения веса пациента, но также помочь пользователям понять изменения их собственных физических заболеваний. И записи, чтобы обеспечить основу для будущих планов питания и улучшить рациональность, актуальность и науку фитнес-мероприятий. Кроме того, записывая данные об изменении веса большинства пользователей и проводя анализ больших данных, можно понять различные показатели, такие как статус питания китайского населения, уровень развития жизни и взаимосвязь между весом и болезнью.


С повышением уровня жизни людей стремление людей к здоровью становится все выше и выше; с развитием Интернета вещей для мобильных Интернет-технологий больших данных и их применения в различных отраслях, приложения для сбора данных через Интернет вещей и отправки их на платформу больших данных для анализа Все больше и больше моделей.


На основе существующих весов были добавлены новые функции, а традиционные весы были преобразованы, чтобы иметь функцию беспроводной передачи. То есть, когда пользователь закончил взвешивание, нажмите кнопку, и значение веса будет передано на принимающую платформу через устройство беспроводной передачи. Платформа-получатель будет хранить полученные данные и анализировать данные. Если данные превышают заданный порог, она отправляет текстовое сообщение пользователю через шлюз SMS во время еды, чтобы напомнить пользователю обратить внимание на свою диету, чтобы помочь пользователю контролировать свой собственный вес. Цель контроля. Кроме того, вы также можете записать значение веса и создать кривую изменения веса.


深圳体重秤PCBA设计

2. Архитектура интеллектуального масштабирования.


Конструкция интеллектуальных весов на основе технологии Интернета вещей включает в себя: основную часть весов, коммуникационный сервер, сервер базы данных, веб-сервер и приложение мобильного терминала. Коммуникационный сервер, сервер базы данных и веб-сервер вместе составляют внутренний сервер системы управления весом. Приложение мобильного терминала устанавливается на смартфон и подключается к системе управления весом через мобильную сеть. Блок-схема системы представлена на рис.1.


智能体重秤系统框图

(1) Основная часть весов: помимо функции взвешивания обычных весов, весы также имеют модуль беспроводной связи, который имеет функцию отправки данных во внешнюю сеть с помощью технологии беспроводной связи. Учитывая, что каждая шкала в семье может использоваться несколькими людьми, при разработке шкалы разрабатывается несколько кнопок, и каждая кнопка соответствует одному человеку. Каждая шкала имеет глобально уникальный SN, который используется для различения различных шкал. SN плюс номер кнопки используется для однозначной идентификации пользователя. В протоколе передачи данных данные SN и номера кнопок должны явно отправляться на сервер связи по протоколу TCP. Каждая шкала - это TCP-клиент. Через беспроводное сетевое соединение доступ к коммуникационному серверу с фиксированным IP-адресом. Данные SN, номера кнопки и веса составляют пакет данных, который должен быть отправлен сразу. Каждый раз, когда вы взвешиваете лишний вес, весы устанавливают соединение, отправляют данные и отключаются.


(2) Коммуникационный сервер: основная функция коммуникационного сервера - действовать как серверная сторона TCP-соединения. Программа коммуникационного сервера принимает соединение с весами, анализирует данные, получает SN весов, номер кнопки и значение веса и записывает информацию в базу данных. Когда количество устройств велико, нагрузка на коммуникационный сервер относительно высока. По этой причине коммуникационный сервер использует асинхронное соединение для получения данных от весов. На практике обнаружено, что из-за беспроводного соединения иногда возникает явление ложного соединения, то есть устройство фактически было отключено, но нестабильность беспроводного соединения вызовет иллюзию, что соединение на стороне сервера все еще поддерживается, и оно не будет отключено само. Падение. Недостатком этого явления ложного подключения является то, что, когда программа связи работает слишком долго, общее количество подключений превысит максимальное количество подключений, которое может получить сервер, и новые устройства не могут быть подключены. Чтобы избежать этого явления, можно отслеживать время отправки данных для каждого соединения. Если обнаруживается, что в Qmin нет отправки и получения данных, серверная программа активно отключается.


Другая функция коммуникационного сервера - запись данных в базу данных. Когда количество устройств велико, нагрузка на одновременный доступ высока. Чтобы снизить нагрузку на базу данных, принимаются две меры: одна - использовать механизм пула соединений с базой данных; другая - сначала сохранять данные в памяти в течение 1 минуты. Через 1 минуту они будут записаны в базу данных. Это значительно снижает нагрузку на доступ к базе данных.


(3) Сервер базы данных: сервер базы данных использует базу данных MongoDB. MongoDB - это высокопроизводительная распределенная база данных для хранения документов с открытым исходным кодом и без схемы, написанная на языке C ++. Ее цель - предоставить масштабируемое и высокопроизводительное решение для хранения данных для веб-приложений. В настоящее время это популярная база данных Nosql. Его можно использовать для замены традиционных реляционных баз данных или хранилища ключей / значений во многих сценариях. MongoDB - это продукт между реляционными и нереляционными базами данных. Это наиболее универсальная и наиболее похожая на реляционная база данных среди нереляционных баз данных. Структура данных, которую он поддерживает, очень свободна, и это формат bjson, похожий на json, поэтому он может хранить более сложные типы данных. Его самая большая особенность заключается в том, что поддерживаемый язык запросов очень мощный, а его синтаксис немного похож на объектно-ориентированный язык запросов, который может почти выполнять большинство функций, подобных однотабличным запросам в реляционных базах данных, а также поддерживает индексацию данных. Он обладает такими характеристиками, как высокая производительность, простота развертывания, простота использования и очень удобное хранение данных. А MongoDB можно использовать в качестве источника данных и базы данных назначения для хранения данных Hadoop MapReduce через соединитель, который закладывает основу для анализа больших данных в будущем.


(4) Веб-сервер: Веб-сервер предоставляет программу архитектуры B / S, которая используется для поддержки пользователей для доступа к своим собственным данным о весе с ПК или мобильного телефона, просмотра кривой изменения веса и в соответствии с пороговым значением веса, заранее заполненным пользователем, когда вес превышает пороговое значение. В это время шлюз SMS будет отправлять SMS, чтобы напомнить пользователям, что им следует соблюдать диету.


体重秤控制板设计厂家

3. Аппаратный дизайн умных весов


Еще одним ключевым моментом является усовершенствование традиционных весов и разработка недорогих весов с низким энергопотреблением и функцией беспроводной передачи.


(1) Аппаратный модуль весов: устройство питается от батареи и может собирать данные с датчика силы тяжести через A / D, обрабатывать полученную исходную информацию в соответствии с определенным алгоритмом и отображать текущее собранное значение образца на ЖК-дисплее. Пользователи могут взаимодействовать с узлами посредством ключевых операций и загружать данные на платформу. Подключите модуль беспроводной связи GPRS через последовательный порт. Модуль может передавать собранные данные на удаленную платформу. Используя маломощный процессор MSP430, батарея разделена на 3 способа подачи питания на датчик силы тяжести, процессор, дисплей и беспроводной модуль. Этим можно добиться экономии энергии.


(2) Конструкция оборудования с низким энергопотреблением: конструкция оборудования разделена на три части в соответствии с функциями и потребностями конструкции с низким энергопотреблением. В основе его дизайна лежит конструкция с низким энергопотреблением. Первая часть - это конструкция схемы датчика. Схема датчика усиливает и изменяет форму исходного аналогового сигнала для облегчения аналого-цифрового сбора данных микроконтроллером; вторая часть - это цифровая схема и конструкция человеко-машинного интерфейса, включая аналого-цифровой сбор данных, данные ЖК-дисплея в реальном времени и Отображение состояния и данные и статус в реальном времени, отправляемые в беспроводной модуль; третья часть - это дизайн приложения беспроводного модуля, в основном, источник питания беспроводного модуля и дизайн интерфейса данных. Ключевыми технологиями проектирования маломощного оборудования являются разделение источников питания, изоляция, низкое энергопотребление и другие технологии.