一种学校用智能体质测量系统的制作方法

本实用新型涉及测量仪器领域，特别涉及人体综合体质的测试技术领域，具体为一种学校用智能体质测量系统。

背景技术：

科技的发展正在为人们带来更多上个时代的前辈无法想象的便利：手机和电脑的功能随着技术的逐渐完善与加强也如井喷般增长，强化，懒人化；却也是一把尖锐的双刃剑：近年来大学生的体质数据越来越无法被忽视，学生宁愿躲在宿舍里上网睡觉也不肯下楼去锻炼身体。因此国家于2014出台了相关政策《国家学生体质健康标准》。其中提到：学生体测成绩达到或超过良好，才有资格参与评优与评奖。《国家学生体质健康标准》的内涵是测量学生体质健康状况和锻炼效果的评价标准，是国家对不同年龄段学生体质健康方面的基本要求，是学生体质健康的个体评价标准。正因为有着这样的大环境，国家的重视下，才正需要有能将体质测试的程序简化，数据处理，规划，网上查阅的学生智能体质测量系统的出现。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种学校用智能体质测量系统，该系统电路简单易于实现，能够实现人体各项参数的测量，实现了学生体质测试的数字化。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种学校用智能体质测量系统，包括主控芯片及与该主控芯片连接的液晶显示电路、按键电路、数据采集模块、用于实现与网络平台通信的WIFI模块，所述数据采集模块还分别与用于实现环境温湿度测量的温湿度传感器、用于实现升高测量的超声波传感器、用于实现肺活量测量的压力传感器及用于实现体重测量的电阻应变片式体重秤连接；还包括一用于为整个系统供电的电源模块。

在本实用新型一实施例中，所述液晶显示电路采用的为LCD12864液晶显示。

在本实用新型一实施例中，所述主控芯片采用STC12C5A60S2。

在本实用新型一实施例中，所述数据采集模块采用HX711。

在本实用新型一实施例中，所述超声波传感器采用HC-SR04。

在本实用新型一实施例中，所述WIFI模块采用ESP8266。

在本实用新型一实施例中，所述温湿度传感器采用DHT11。

在本实用新型一实施例中，所述压力传感器采用XGZP6847。

相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型简单易于实现，能够实现人体各项参数的测量，实现了学生体质测试的数字化。

附图说明

图1为本实用新型所述一种学校用多功能智能体质测量系统的系统整体设计模块图。

图2为本实用新型所述一种学校用多功能智能体质测量系统的单片机电原理图。

图3为本实用新型所述一种学校用多功能智能体质测量系统的压力传感器电路图。

图4为本实用新型所述一种学校用多功能智能体质测量系统的显示模块的电原理图。

图5为本实用新型所述一种学校用多功能智能体质测量系统的按键电原理图。

图6为本实用新型所述一种学校用多功能智能体质测量系统的无线传输模块原理图。

图7为本实用新型所述一种学校用多功能智能体质测量系统的超声波传感器电原理图。

图8为本实用新型所述一种学校用多功能智能体质测量系统的HX711转换器电原理图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行具体说明。

如图1所示，一种学校用多功能智能体质测量系统，包括液晶显示、按键电路、超声波模块、压力传感器、温湿度传感器、主控芯片、电阻应变片、WIFI模块和网站平台。本实用新型采用单片机作为控制，对各个模块进行调用，实现对身高、体重、肺活量等数据进行测量。利用超声波在空气中的传输速率和计数传播时间算出身高距离。利用电阻应变片搭建的全桥电路来反映人体的重量，再利用AD转换器获取数字量传输至单片机。采用压力传感器对气体流动压力进行数据采集，再将数据进行软件积分即可测量出人体呼气的流量，经过标定从而计算出人体肺活量。最后通过WIFI模块将所采集到的数据根据学生编号上传至网站。在网站上可以实现用户的注册、登陆，数据的存储以及曾经测量的相关历史记录。

如图2所示，为单片机电原理图。所述模块的引脚分别与单片机的输入引脚相连。主控芯片采用STC12C5A60S2单片机。STC12C5A60S2单片机是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容8051，但速度快8-12倍内部集成2路PWM，8路高速10位A/D转换。STC12C5A60S2单片机几乎包含了数据采集和控制中所需的所有单元模块，可称得上一个片上系统。

如图3所示，为压力传感器电路图。所述模块采用XGZP6847型气体压力变送器，封装形式为DIP。压力传感器作为敏感元件集成了数字调理芯片与信号处理器芯片，对传感器的偏移、灵敏度、温漂和非线性进行数字补偿。供电电压为5V，数据输出端口与单片机P1.0口相连接，单片机内置AD模块对压力传感器传来的模拟量转换成数字量，再将数据进行软件积分，测量出肺活量。

如图4所示，为显示模块的电原理图。所述显示模块采用液晶LCD12864。LCD12864模块的第7至14引脚为数据传输端口，将其与单片机的P0口相连，进行并行的数据传输。带字库的LCD12864模块每屏可显示4行8列共32个16×16点阵的汉字，每个显示RAM可显示1个中文字符或2个16×8点阵全高ASCII码字符，即每屏最多可实现32个中文字符或64个ASCII码字符的显示。字符显示是通过将字符显示编码写入该字符显示RAM实现的。字符显示RAM在液晶模块中的地址80H～9FH。字符显示的RAM的地址与32个字符显示区域有着一一对应的关系。

如图5所示，为按键电原理图。按键电路包含了独立按键和矩阵按键，与单片机的P2端口连接。在按键未被按下时与按键相连接的引脚均为高电平，当按键按下时引脚电平与电源地相同，呈电平。通过检测按键的电平变化判断按键的状态，从而实现通过按键控制的数据重测，跳过测试，数据确认等功能。

如图6所示，为无线传输模块原理图。所述无线传输模块采用ESP8266。无线传输模块的供电为3.3V。将无线传输模块的RX引脚和第TX引脚与单片机的P3.1和P3.0的串口引脚相连，利用单片机的串口与ESP8266进行数据传输；先发送一个post地址，等待esp8266的数据反馈；再将其数据传送至智能体质测量系统的网站上。

如图7所示，为超声波传感器电原理图。所述超声波传感器采用型号为HC-SR04的传感器。HC-SR04超声波测距模块可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到3mm；通过单片机给脉冲触发引脚（trig）输入一个长为20us的高电平方波。输入方波后，模块会自动发射8个40KHz的声波，与此同时回波引脚（echo）端的电平会由0变为1，同时启动定时器计时，当超声波返回被模块接收到时，回波引脚端的电平会由1变为0，再停止定时器计数，定时器记下的这个时间即为超声波由发射到返回的总时长。

如图8所示，为HX711转换器电原理图。HX711是一款专为高精度电子秤而设计的24位A/D转换器芯片。与同类型其它芯片相比，该芯片集成了包括稳压电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需要的外围电路，具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。降低了电子秤的整机成本，提高了整机的性能和可靠性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，但并非限定本实用新型，对于熟悉本领域的技术人员，在不偏离本实用新型的保护范围，可以对前述的实施例所记载的技术方案进行修改、等同替换、改进。

以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。