基于msp430單片機的體重計程序與實物設計

ID:437525 · 發表于 2018-12-2 10:29

智能體重秤主要由壓力秤模塊、MPU 模塊和 App 模塊構成，將智能體重秤放置在床邊，每日清晨起床時站在秤上測量一下自己的體重，體重秤會通過數碼管將體重顯示出來，并與已知數據比較，系統會自動發出提示語音，然后通過內置在體重秤內的藍牙模塊將數據傳送到手機App 客戶端，將數據記錄下來，堅持每日測量的話，系統會根據每日的測量數據繪制體重曲線，進而通過曲線分析人體健康狀況，并給出合理建議。用戶還可以隨時查詢之前的體重數據，通過對比來更好地把握自己的健康狀況。

通過人體體重變化來監測人體健康情況已有相關文獻研究，我們可以借鑒相關的一些研究成果來對人體健康狀況進行分析。

模塊劃分：

①定時器模塊：定時期間只記錄一次數據，兩次計數之間用定時器定時。

②HX711 數據采集模塊：采集來自 HX711 的串行數據。

③串口模塊：單片機與手機藍牙串口助手交互功能。

④數碼管模塊：依據不同的工作模式顯示不同的數據。

⑤按鍵功能模塊：根據不同的按鍵，進入不同的工作模式。共包括：測量模式、記錄模式、查詢模式、清零模式。

制作出來的實物圖如下：

實例

原理圖

單片機源程序如下:

#include "io430.h"
#include "in430.h"
unsigned long int HX711_Read(); //HX711數據采集函數聲明
void Segshow(int n,int a,int b,int c,int d); //數碼管顯示函數聲明
void HC595SendData(unsigned char SendVal); //HC5955數據移入函數聲明
void HC595ShowData(); //HC5955數據發送函數聲明
void HX711_delay(); //HX711采集延遲函數聲明
void USCIA0_init(); //藍牙設置初始化函數聲明
void HX711_init(); //HX711設置初始化函數聲明
void TAO_init(); //定時器設置初始化函數聲明
void GPIO_init(); //GPIO設置初始化函數聲明
char int_char(int n); //數據格式轉換函數聲明
void delay(); //延時按鍵防抖函數聲明
char buffer[32]; //藍牙收發數據緩沖區
char advice1[50]="more exercise and less meat!”;//建議1字符串
char advice2[50]="good body and keep on!”; //建議2字符串
int weightdata[32]; //記錄體重數據的數據串
unsigned int j=0; //計數變量i、j、k、l、p
unsigned int i=0;
unsigned int k=0;
unsigned int l=0;
unsigned int p=0;
int num1,num2,num3,num4,n; //數碼管參數
int count1=0; //兩次采集數據之間間隔計時
int flag1=0; //測量模式
int flag2=0; //記錄模式
int flag3=0; //查詢模式
int flag4=0; //建議1發送
int flag5=0; //建議2發送
int main( void )
{
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; //關閉看門狗
unsigned int m=0; //數碼管選通計數變量
_EINT(); //中斷總控位打開
USCIA0_init();
HX711_init();
GPIO_init();
TAO_init();
IE2|=UCA0RXIE; //接收中斷位打開
//****************************************************
//主循環：功能模式、數碼管顯示
//****************************************************
while(1)
{
if(flag1==1)//測量模式
{
num4=(n)%10;
num3=(n%100)/10;
num2=n/100;
num1=0;
}
else if(flag2==1) //記錄模式
{
num4=(weightdata[k-1])%10;
num3=(weightdata[k-1]%100)/10;
num2=weightdata[k-1]/100;
num1=0;
}
else if(flag3==1) //查詢模式
{
num4=(weightdata[l])%10;
num3=(weightdata[l]%100)/10;
num2=weightdata[l]/100;
num1=0;
}
else //查詢清零模式
{
num4=0;
num3=0;
num2=0;
num1=0;
}
Segshow(m,num1,num2,num3,num4);
m=m+1;
if(m==4) m=0;
}
}
//****************************************************
//中斷子函數
//****************************************************
#pragma vector=TIMER0_A0_VECTOR //定時器中斷
__interrupt void timer0_A0_ISR()
{
if(count1<30)
count1=count1+1;
if(count1==30)
{
n=(HX711_Read()-8529600)/1000;//采集數據
count1=0;
}
}
#pragma vector=USCIAB0RX_VECTOR //藍牙接收中斷
__interrupt void UCA0RX_isr()
{
buffer[j]=UCA0RXBUF; //讀接收緩沖器保存一個字符
j++;
if(buffer[0]=='a')
{
j=0;
flag4=1;
flag5=0;
IE2|=UCA0TXIE; //打開發送中斷位
}
else if(buffer[0]=='b')
{
j=0;
flag4=0;
flag5=1;
IE2|=UCA0TXIE; //打開發送中斷位
}
}
#pragma vector=USCIAB0TX_VECTOR //藍牙發送中斷
__interrupt void UCA0TX_isr()
{
if(flag4==1)
{
buffer[0]=int_char(num1);
buffer[1]=int_char(num2);
buffer[2]=int_char(num3);
buffer[3]=int_char(num4);
if(i<4)
{
UCA0TXBUF= buffer[i]; //從發送緩沖器發送一個字符
}
i++;
if(i==4)
{
i=0;
IE2&=~UCA0TXIE; //關閉發送中斷位
}
}
else if(flag5==1)
{
if(weightdata[k-1]<400)
{
P2OUT|=BIT7;
if(i<50)
{
UCA0TXBUF=advice2[i]; //從發送緩沖器發送一個字符
}
i++;
if(i==50)
{
i=0;
IE2&=~UCA0TXIE; //關閉發送中斷位
}
}
else if(weightdata[k-1]>400)
{
P2OUT&=~BIT7;
if(i<50)
{
UCA0TXBUF=advice1[i]; //從發送緩沖器發送一個字符
}
i++;
if(i==50)
{
i=0;
IE2&=~UCA0TXIE; //關閉發送中斷位
}
}
}
}
#pragma vector=PORT1_VECTOR //P1向量中斷
__interrupt void port_ISR1()
{
delay();
if((P1IFG&BIT7)!=0) //進入記錄模式
{
P2OUT|=BIT7;
weightdata[k]=n;
if(k<5)
k++;
else if(k==5)
k=0;
flag1=0;
flag2=1;
flag3=0;
p=0;
P1IFG&=~BIT7;
}
if((P1IFG&BIT3)!=0) //進入測量模式
{
P2OUT|=BIT7;
flag1=1;
flag2=0;
flag3=0;
p=0;
P1IFG&=~BIT3;
}
}
#pragma vector=PORT2_VECTOR //P2向量中斷
__interrupt void port_ISR2()
{
delay();
if((P2IFG&BIT4)!=0) //進入查詢模式
{
flag1=0;
flag2=0;
flag3=1;
p=0;
if(l<5)
l++;
else if(l==5)
l=0;
P2IFG&=~BIT4;
}
if((P2IFG&BIT6)!=0) //進入清零模式
{
P2OUT|=BIT7;
flag1=0;
flag2=0;
flag3=0;
while(p<32) //所有數據清零
{
weightdata[p]=0;
p++;
}
k=0; //從頭計數
P2IFG&=~BIT6;
}
}
//****************************************************
//子函數
//****************************************************
void HC595SendData(unsigned char SendVal) //HC5955數據移入函數
{
int m;
for(m=0;m<8;m++)
{
if((SendVal<<m)&0x80) P1OUT_bit.P4=1;
else P1OUT_bit.P4=0;
P1OUT_bit.P5=0; //從SHCP產生一上升沿(移入數據)
P1OUT_bit.P5=1;
}
}
void HC595ShowData() //HC5955數據發送函數
{
P1OUT_bit.P6=0; //STCP產生一上升沿(輸出數據)
P1OUT_bit.P6=1;
}
void HX711_delay() //HX711采集延遲函數
{
int m;
for(m=0;m<2;m++);
}
unsigned long int HX711_Read(int a,int b,int c,int d) //HX711數據采集函數
{
unsigned long int count;
unsigned int k;
HX711_delay();
P1OUT_bit.P0=0;
count=0;
while(P2IN_bit.P5);
for(k=0;k<24;k++) //前24個脈沖下降沿存下數據到count中
{
P1OUT_bit.P0=1;
count=count<<1;
P1OUT_bit.P0=0;
if(P2IN_bit.P5)
count++;
}
P1OUT_bit.P0=1;
count=count^0x800000; //第25個脈沖下降沿來時，轉換數據
HX711_delay();
P1OUT_bit.P0=0;
return(count);
}
void Segshow(int n,int a,int b,int c,int d) //數碼管顯示函數
{
unsigned char Segdata[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
switch(n)
{
case 0:
HC595SendData(Segdata[d]); //注意數據和選通的先后順序
HC595ShowData();
P2OUT&=~BIT3;
P2OUT|=BIT0;
break;
case 1:
HC595SendData(Segdata[c]);
HC595ShowData();
P2OUT&=~BIT0;
P2OUT|=BIT1;
break;
case 2:
HC595SendData(Segdata[b]);
HC595ShowData();
P2OUT&=~BIT1;
P2OUT|=BIT2;
break;
case 3:
HC595SendData(Segdata[a]);
HC595ShowData();
P2OUT&=~BIT2;
P2OUT|=BIT3;
break;
}
}
void USCIA0_init() //藍牙設置初始化函數
{
UCA0CTL1 |= UCSWRST; //swrst=1
P1SEL |= BIT1+BIT2;
P1SEL2 |= BIT1+BIT2; //P1.1和P1.2引腳功能設置
UCA0CTL1 |= UCSSEL_2+UCRXEIE; //時鐘源選 SMCLK 默認約 1MHz
UCA0BR1 = 0; //高八位 0
UCA0BR0 = 104; //低八位為 104
UCA0MCTL = UCBRS_1; //由上述計算出 0.167*8 近似為 1
UCA0CTL1 &=~UCSWRST ; //swrst=0
}
void HX711_init() //HX711設置初始化函數
{
P2SEL&=~BIT5; //對應HX711的DOUT
P2DIR|=BIT5;
P2DIR&=~BIT5;
P2REN|=BIT5;
P1DIR|=BIT0; //對應HX711的SCK
P1SEL&=~BIT0;
P1SEL2&=~BIT0;
P1OUT&=~BIT0;
}
void TAO_init() //定時器設置初始化函數
{
TA0CTL|=TACLR+TASSEL_2+MC_1; //設置TA0計時，選用DCO時鐘源1MHz
TA0CCR0=10000;
TA0CCTL0|=CCIE; //進入定時器中斷
}
void GPIO_init() //GPIO設置初始化函數
{
P1DIR|=BIT4+BIT5+BIT6; //數碼管顯示設置
P1SEL&=~(BIT4+BIT5+BIT6);
P1SEL2&=~(BIT4+BIT5+BIT6);
P1OUT&=~(BIT4+BIT5+BIT6);
P2DIR|=BIT0+BIT1+BIT2+BIT3;
P2SEL&=~(BIT0+BIT1+BIT2+BIT3);
P2SEL2&=~(BIT0+BIT1+BIT2+BIT3);
P2OUT&=~(BIT0+BIT1+BIT2+BIT3);
P2SEL&=~(BIT4+BIT6); //設置2.4、2.6允許中斷
P2SEL2&=~(BIT4+BIT6);
P2OUT|=(BIT4+BIT6);
P2REN|=(BIT4+BIT6);
P2DIR&=~(BIT4+BIT6);
P2IES|=(BIT4+BIT6);
P2IFG&=~(BIT4+BIT6);
P2IE|=(BIT4+BIT6);
P1SEL&=~(BIT3+BIT7); //設置1.3、1.7允許中斷
P1SEL2&=~(BIT3+BIT7);
P1OUT|=(BIT3+BIT7);
P1REN|=(BIT3+BIT7);
P1DIR&=~(BIT3+BIT7);
P1IES|=(BIT3+BIT7);
P1IFG&=~(BIT3+BIT7);
P1IE|=(BIT3+BIT7);
P2DIR|=BIT7; //蜂鳴器設置
P2SEL&=~BIT7;
P2SEL2&=~BIT7;
P2OUT|=BIT7;
}
char int_char(int n) //數據格式轉換函數
{
char m;
switch(n)
{
case(0): m='0';break;
case(1): m='1';break;
case(2): m='2';break;
case(3): m='3';break;
case(4): m='4';break;
case(5): m='5';break;
case(6): m='6';break;
case(7): m='7';break;
case(8): m='8';break;
case(9): m='9';break;
}
return m;
}
void delay() //延時按鍵防抖函數
{ unsigned int o;
for (o=0;o<0x00ff;o++);
}

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