身高、體重測量儀的製作方法

2023-11-07 00:05:42 2

專利名稱：身高、體重測量儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及測量儀器，特別是一種身高、體重測量儀。
背景技術：
人們測量身高、體重是常有的事，特別是隨著經濟的發展和人們生活水平的不斷提聞，家長對小孩子體質狀況的關注度日益提升，小孩子正處在長身體的關鍵時期，身聞和體重是孩子體質狀況的重要參數，而現有身高體重測量儀或是體積大、重量大、佔用空間大，結構複雜，使用麻煩。現雖有身高體重測量儀主要是在各種身高測量儀的底座上附加體重測量單元，SP實現了一個儀器既可以測量身高，又可以測量體重的目的。身高測量有超聲波、紅外、雷射位置傳感器等，體重測量主要採用稱重傳感器。整個儀器中，底座、立柱仍然是不可或缺的組成部分，直接導致了儀器佔用空間大、重量大，如專利號為200720017648公布了一種身高、體重測量儀，其特徵在於儀器的頂板上設置光電測距裝置，底板上設置腳踏電源連接開關，控制板上設置液晶顯示器。使用中，被檢查者站在底板上，光電測距裝置向底板方向發射並接收反射的脈衝信號，根據信號延遲時間計算出被檢者的高度，即身高，將數據傳輸到液晶顯示器顯示出來。底板在結構和原理上基本同電子秤，在秤的檯面上設置了串連的兩個腳踏連接開關，測量體重時，被檢測者足跟踩在腳踏連接開關上，電路接通，電子秤正常工作，將測得的體重數值傳輸到液晶顯示器顯示出來。當被檢測者翹腳時，腳踏開關自動斷電，防止作弊行為產生的不準確數據。又如專利號為200910036679公布了一種應用在身高體重測量項目中自動測身高、體重的身高體重智能測試儀。整個器材由測高手持終端、電子體重計兩個部分組成。測高手持終端由電路板和外殼組成。電路板結構由一片微處理器s T C 8 9 C 5 8、一片射頻發射晶片n r f 2 4 O I和一塊超聲波測距模塊組成。微處理器S T C 8 9 C 5 8負責完成各設備間的通信控制、數據判定、統計及記錄工作；射頻發射晶片n r f 2 4 O I負責把數據通過無線信道完成相互間的傳輸；超聲波測距模塊完成距離測量、溫度校正等功能。外殼包括L C D顯示器、鍵盤，其中L C D顯示器用來顯示各種數據和狀態，鍵盤用來操作發出各種命令。電子體重計由體重稱部分和數據傳輸部分組成，體重稱部分採用上海產的T 3 5 O 8表頭。數據傳輸部分由電路板和外殼組成，電路板由一片微處理器S T C I 2C 5 O 5 2、一片射頻發射晶片n r f 2 4 O I組成，使儀器體積大大減小，重量減輕。但由於手持測高，不能保證儀器處於水平狀態，因此測量數據存在誤差；同時，測高和稱重部分結構分立，對放置和攜帶造成了不便。因此，至今沒有一款適合家居身高、體重測量的結構簡單、便於放置移動的身高體重測量儀。
發明內容針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本實用新型之目的就是提供一種新型的身高、體重測量儀，可有效解決易於攜帶的方便、準確的測量人體身高、體重的問題。、[0006]本實用新型解決的技術方案是，包括殼體和殼體內的測量電路，殼體前部一邊裝有置於稱重傳感器上的稱重託盤，另一邊從上至下依次裝有身高鎖存器、數碼顯示器和並排的開機按鈕、身高按鈕、體重按鈕，殼體側面上經數據線裝有帶指示燈的調平顯示器及超聲波傳感器(又稱超聲波身高數據採集器)；所述的測量電路包括中央處理器，中央處理器分別接調平顯示器、超聲波傳感器、數碼顯示器、體重數據放大及模數轉換器和身高鎖存器，體重數據放大及模數轉換器與體重數據採集器相連，身高鎖存器與數碼顯示器相連，中央處理器、體重數據採集器、體重數據放大及模數轉換器、身高鎖存器、調平顯示器、超聲波傳感器和數碼顯示器均與電源相連。本實用新型結構新穎獨特，體積小，易攜帶，使用方便，測試準確，可有效用於測量人體的身高和體重，是身高、體重測量設備上的創新。

圖I為本實用新型的外部結構主視圖。圖2為本實用新型的測量電路連接框示圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作詳細說明。由圖I、2所示，本實用新型包括殼體和殼體內的測量電路，殼體I前部一邊裝有置於稱重傳感器3上的稱重託盤2，另一邊從上至下依次裝有身高鎖存器5、數碼顯示器4和並排的開機按鈕7、身高按鈕8、體重按鈕9，殼體側面上經數據線10裝有帶指示燈的調平顯示器11及超聲波傳感器(又稱超聲波身高數據採集器)6 ;所述的測量電路包括中央處理器12，中央處理器12分別接調平顯示器11、超聲波傳感器6、數碼顯示器4、體重數據放大及模數轉換器13和身高鎖存器5，體重數據放大及模數轉換器13與體重數據採集器14相連，身高鎖存器5與數碼顯示器4相連，中央處理器12、體重數據採集器14、體重數據放大及模數轉換器13、身高鎖存器5、調平顯示器11、超聲波傳感器6和數碼顯示器4均與電源15相連。為了保證使用效果，所述的稱重傳感器3包括體重數據採集器14和體重數據放大及模數轉換器13，體重數據放大及模數轉換器13由UA741集成運算放大器和TLC1543開關電容式A/D晶片連接在一起構成；所述的開機按鈕7同電源相連，身高按鈕8與超聲波傳感器6相連，體重按鈕9與稱重傳感器3相連。所述的中央處理器12為AT89S52單片機，身高鎖存器5為74HC573數據鎖存器，超聲波傳感器6為DYP-ME007型超聲波模塊(用於測量距離)，調平顯示器11基於MMA7361三軸角度傳感器模塊，附加外圍led顯示電路，構成調平(及)顯示器。所述的中央處理器上還裝有復位器和振蕩器，構成主控系統，復位器完成對程序 的復位操作，振蕩器為中央處理器工作提供脈衝振蕩信號，主控系統的功能是接受超聲波模塊採集的身高數據或者A/D晶片(TLC1543)輸出的體重數位訊號，對接收到的數據計算、處理，並給顯示模塊提供相應的顯示信號。超聲波傳感器6為DYP-ME007型超聲波模塊，該測距模塊可提供3cm—5m的非接觸式距離感測功能，包括超聲波發射器、接收器與控制電路。其基本工作原理為給予此超聲波測距模塊一觸發信號後發射超聲波，當超聲波投射到物體而反射回來時，模塊輸出一迴響信號，觸發信號和迴響信號存在時間差，將差值送給微處理器，通過測距公式distance= (time_value*l. 885)/10,計算得到身高數據,之後通過顯示模塊顯示出來,讀取身高測量結果。調平顯示器基於MMA7361三軸角度傳感器模塊，附加外圍led顯示電路，當傳感器水平時，兩個互相垂直的水平軸和豎軸對應的輸出均為I. 65v模擬量，而當傳感器在任意一軸上傾斜時，在該軸上就存在加速度分量，該軸輸出的模擬量就會增大，其變化範圍在I. 65v 2. 4v之間，本實用新型只用其兩個互相垂直的水平軸進行水平位置調整。水平的橫向軸狀態指示採用窗口比較電路，當 該軸輸出量小於窗口上沿設置的基準電壓時，比較器輸出低電平，經過⑶4011四二輸入與非門構成的反相器，使8050 (NPN型三極體)的基極變為高電平，三極體導通，此時該軸左偏指示燈亮，表明儀器在該軸方向上左偏了一定的角度，微動調整至該燈熄滅，表明該軸已經水平；如果該軸右偏指示燈亮，同樣進行上述調整，至指示燈熄滅。水平的縱向軸狀態指示仍然採用窗口比較電路，其工作情況與水平的橫向軸狀態指示電路相同，不再贅述。數碼顯示器由四位數碼管組成個、十、百、千四個顯示位，其位選信號分別由單片機的四個I/o 口提供，送給74hc573數據鎖存器，鎖存器輸出接數碼管的段選端，通過SW-SPDT單刀雙擲開關所置的位置，控制顯示模塊的動態掃描顯示或者數據鎖存，鎖存的數據可直接讀取。稱重傳感器是由四個50Kg量程半橋式稱重傳感器組成全橋測量結構，量程為200kg,四個50Kg量程半橋式稱重傳感器分別置於稱重託盤的四角下部，當人站於稱重託盤上時，四個傳感器發生變化，使輸出的模擬電壓信號發生變化，信號(+ )和信號(_)的電壓差值在IOmv到80mv之間。TLC1543是一種開關電容式A/D轉換晶片，10位精度、11通道、三種內建的自測模式、提供EOC (轉換完成)信號，與單片機的接口採用串行接口方式，該電路中選擇O通道作為模擬信號輸入口，UA741集成運算放大器的輸出信號經TLC1543進行A/D轉換，之後把輸出的數位訊號送給單片機，應用公式zhi=(ADC(p0rt)-ZZhi)*2. 431計算得到體重數據並
顯不O電源可採用10節7#乾電池組成正負電源，經電容濾波，7805穩壓晶片輸出穩定的+5v電壓，7905穩壓晶片輸出穩定的-5v電壓。要指出的是，上述給出的實施方式只是用於說明本實用新型的技術方案，並非用於限制本實用新型，本實用新型是利用現有電器元件經創新性的組合在一起，構成一種新的測量身高、體重控制電路，因此，凡是採用等效替代手段所作出的與本實用新型本質上相同的技術方案，均屬於本實用新型的保護範圍。本實用新型的使用情況是，身高測量時，測試儀置於頭頂，將帶指示燈的調平顯示器自然放下，指示測試儀水平狀態；測量體重，測試儀放在地上，人站於稱重託盤中心上。具體操作是I.開機一按「電源」鍵，電源指示燈亮，單片機工作指示燈亮；[0027]2.身高測量——按下「身高」鍵，數碼管顯示數據變化，將測量儀置於頭頂，調整測試儀至四個水平位置指示燈全部熄滅，按下鎖存鍵，取下測試儀，讀取身高測量結果；3.體重測量一按下「體重」鍵，數碼管顯示數值歸零，站於稱重託盤上，數碼管立即顯示體重測量結果；4.功能切換一使用過程中，按「身高」或「體重」鍵，可實現測試儀功能的自由切換； 5.關機一按「電源」鍵，電源指示燈滅，單片機工作指示燈滅。本實用新型與現有技術相比，具有以下突出的有益技術效果I、手持測身高，無豎直立柱，結構簡單；2、擁有水平位置調整模塊，使身高測量結果精確到1_ ；3、採用超聲波測距測量身高，對人體無任何危害；4、擁有數據鎖存功能，方便讀取測量結果；5、稱重單元採用全橋結構，量程為200Kg，精度高達O. IKg ；6、集身高體重測量功能於一身，開機裝態下，可以自由切換測量儀功能，置於頭頂可測身高，放在地上可測體重；7、擁有獨立ISP下載口，便於系統的優化與更新；8、採用模塊化設計，成本低，同時便於工業化批量生產；9、測量儀設計尺寸為長28cm寬17cm高(厚)3cm，長寬比符合美學的黃金分割比例，視覺效果好；設計重量為O. 75Kg。儀器體積小，重量輕，便於放置、攜帶，是測量身高、體重設備上的創新。
權利要求1.一種身高、體重測量儀，包括殼體和殼體內的測量電路，其特徵在於，殼體(I)前部一邊裝有置於稱重傳感器(3)上的稱重託盤(2)，另一邊從上至下依次裝有身高鎖存器(5)、數碼顯示器(4)和並排的開機按鈕(7)、身高按鈕(8)、體重按鈕(9)，殼體側面上經數據線(10)裝有帶指示燈的調平顯示器(11)及超聲波傳感器(6);所述的測量電路包括中央處理器(12)，中央處理器(12)分別接調平顯示器(11)、超聲波傳感器(6)、數碼顯示器(4)、體重數據放大及模數轉換器(13)和身高鎖存器(5)，體重數據放大及模數轉換器(13)與體重數據採集器(14)相連，身高鎖存器(5)與數碼顯示器(4)相連，中央處理器(12)、體重數據採集器(14)、體重數據放大及模數轉換器(13)、身高鎖存器(5)、調平顯示器(11)、超聲波傳感器(6 )和數碼顯示器(4 )均與電源(15 )相連。
2.根據權利要求I所述的身高、體重測量儀，其特徵在於，所述的稱重傳感器(3)包括體重數據採集器(14)和體重數據放大及模數轉換器(13)，體重數據放大及模數轉換器(13)由UA741集成運算放大器和TLC1543開關電容式A/D晶片連接在一起構成。
3.根據權利要求I所述的身高、體重測量儀，其特徵在於，所述的開機按鈕(7)同電源相連，身高按鈕(8)與超聲波傳感器(6)相連，體重按鈕(9)與稱重傳感器(3)相連。
4.根據權利要求I所述的身高、體重測量儀，其特徵在於，所述的中央處理器上裝有復位器和振蕩器,構成主控系統。
專利摘要本實用新型涉及身高、體重測量儀，可有效解決易於攜帶的方便、準確的測量人體身高、體重的問題，其結構是，包括殼體和殼體內的測量電路，殼體前部一邊裝有置於稱重傳感器上的稱重託盤，另一邊從上至下依次裝有身高鎖存器、數碼顯示器和開機按鈕、身高按鈕、體重按鈕，殼體側面上經數據線裝有帶指示燈的調平顯示器及超聲波傳感器；測量電路的中央處理器分別接調平顯示器、超聲波傳感器、數碼顯示器、體重數據放大及模數轉換器和身高鎖存器，體重數據放大及模數轉換器與體重數據採集器相連，身高鎖存器與數碼顯示器相連，上述模塊均與電源相連，本實用新型結構新穎獨特，體積小，易攜帶，使用方便，測試準確，是身高、體重測量設備上的創新。
文檔編號G01G19/50GK202372244SQ201120567480
公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月30日 優先權日2011年12月30日
發明者王志方 申請人:王志方