智能体重秤/zh

概述 项目名称：Microduino智能电子称 目的：显示体重并声音播报 难度：中 耗时：2小时 制作者： 简介: 它能够称量出我们的体重，并将体重显示在OLED屏幕上，而且还能通过喇叭将体重数据播报出来。 材料清单 Microduino设备 模块 数量 功能 Microduino-Core/zh 1 核心板 Microduino-USBTTL/zh 1 下载程序 Microduino-Audio/zh 1 音频模块 Microduino-Amplifier/zh 1 声音放大 Microduino-OLED/zh 1 显示 Microduino-Duo-H2/zh 1 扩展板，降低高度 Microduino-BM/zh 1 供电 Microduino-Weight/zh 1 连接压力传感器 其他设备 名称 数量 功能 压力传感器（带底座，带喇叭） 1 测重力 USB线 1 下载程序，供电 电池 1 供电 螺丝 1 固定模块 实验原理 Mircoduino-Weight模块和底座上的压力传感器组成惠斯通电桥，能够测量底座上承受的重量，然后核心Core收集该体重数据并实时显示到OLED屏上，使用户能够观察到体重秤上的数据变化。然后在体重秤测量的数据稳定后，核心CPU即认为此时的体重数据即为测量到的最终体重，并控制Audio模块播报出此时的体重数据。 称重传感器 电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理：弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在它表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为芯片可以识别的电信号。 为了测量称重传感器的应变片的电阻变化，通常采用应变片组成桥式电路（惠斯通电桥）来进行测量，当被测重力作用在应变片上时，粘附在弹性体上的惠斯通电桥就产生不平衡输出，该输出信号正比于被测重力。 惠斯通电桥中，R1、R2、R3、R4为应变电阻，Ui为激励电压，Uo为输出电压，根据分析，可以得出Uo的输出表达式为: 因此最终可通过测量Uo的输出电压间接测量出应变片的电阻变化，也就是应变片承受额重力。 文档 调试 下载程序: 将Microduino-Core与Microduino-USBTTL叠加（无上下顺序），通过USB数据与电脑连接起来。 打开Arduino IDE编程软件，点击【文件】->【打开】 浏览到项目程序地址，点击“WeighingScale.ino”程序打开。 点击【工具】，在板选项里面选择板卡（Microduino-Core），在处理器选项里面选择处理器（Atmega328p@16M,5V），再在端口选项里面选择正确的端口号，然后直接烧录程序。 使用USB数据线将Microduino-Audio模块与电脑连接。 连接成功能显示出一个名为Microduino Audio的CD驱动器，然后执行以下步骤： 打开CD驱动器后会出现音乐更新软件Music Update tool，选择“音频加载”选项； 点击“浏览”，选择“体重”文件夹中的所有音频文件，将音频文件添加到软件中； 在”更新下载”选项中选择“更新”，更新完成后，音频文件就已写入flash中。 搭建： 使用螺丝将Microduino-Duo-H2和Microduino-OLED固定到外壳的面板上。 把用到的设备叠加到Microduino-Duo-H2上。 *Microduino-Core *Microduino-Audio *Microduino-Amplifier *Microduino-BM *Microduino-Weight 把Microduino-OLED接到Microduino-Duo-H2的OLED接口，压力传感器接到Microduino-Weight模块，电池接到Microduino-BM模块，喇叭接到Micrdouino-Amplifier模块。 打开外壳中BM模块的电源开关，确认模块电源灯点亮。如果电池不能正常供电，可以用USB供电来激活电池。 启动后可以以看到OLED上显示“体重管家” 可以站在体重秤上测量自己的体重，体重数据显示稳定后喇叭会播报出“您的体重为XX公斤”。 程序说明 主程序部分 #include "HX711.h"        //称重传感器库  #include "U8glib.h"  #include "oled.h"        //OLED显示界面  #include "audio.h"        //音频控制  #include <I2Cdev.h>  #include <Wire.h>        //添加必须的库文件  #include <SoftwareSerial.h>    float Weight = 0.0, Weight_cg = 0;  long time = 0;            //测量时间  boolean flag = false;    //播报语音标志位  int music_vol = 28;     //初始音量0~30    void setup()  {      Init_Hx711();                //初始化HX711模块连接的IO设置        Serial.begin(115200);      audio_init(DEVICE_Flash, MODE_One_END, music_vol);     //初始化Audio模块      delay(500);      Get_Maopi();            //获取毛皮重量      Wire.begin();  }    //播报语音  void broadcast(int num)  {      int decade = num / 10; //十位数      int unit = num % 10;    //个位数      audio_choose(11);        //播报“您的体重”      delay(1600);      audio_choose(decade + 1);    //播报十位数      delay(400);      audio_choose(1);        //播报“十”      delay(400);      if(unit)      {          audio_choose(unit + 1);    //播报个位数          delay(400);      }      audio_choose(12);        //播报“公斤”  }    void loop()  {      Weight = Get_Weight() / 1000;        //测量重量      u8g.firstPage();      do      {          drawWeight(Weight);                //显示重量      }      while( u8g.nextPage() );        if(Weight > 25)                //重量大于25公斤，播报功能有效      {          if(Weight > Weight_cg)        //重量还没有稳定          {              Weight_cg = Weight;              time = millis() + 2000;   //更新测量时间          }          else if(millis() > time && flag == false)  //在2S内测量重量没有增大，说明测量值已稳定          {              broadcast((int)Weight);        //播报重量              flag = true;                    //播报标志位置位          }      }      else                //重量小于25公斤      {          Weight_cg = 0;            //不判断重量是否稳定          flag = false;            //播报标志位清零      }      delay(200);  }  Audio音频部分 #include "arduino.h"  #include <SoftwareSerial.h>    SoftwareSerial mySerial(2, 3); // RX, TX  //#define AUDIO_PORT Serial1    //Core+  #define AUDIO_PORT mySerial  //Core    byte sn_reset[4] =                //复位指令  {      0x7E, 0x02, 0x0C, 0xEF  };    byte sn_choose[6] =                //选择曲目指令  {      0x7E, 0x04, 0x03, 0x00, 0x01, 0xEF  };    byte sn_vol[5] =                    //调节音量指令  {      0x7E, 0x03, 0x06, 0x18, 0xEF  };    byte sn_device[5] =                //设备设置指令  {      0x7E, 0x03, 0x09, 0x01, 0xEF  };    byte sn_pause[4] =                //暂停指令  {      0x7E, 0x02, 0x0E, 0xEF  };    byte sn_play[4] =                //播放指令  {      0x7E, 0x02, 0x0D, 0xEF  };    byte sn_mode[5] =                //设置播放模式指令  {      0x7E, 0x03, 0x11, 0x00, 0xEF  };    byte sn_down[4] =                //选择下一曲目指令  {      0x7E, 0x02, 0x01, 0xEF  };    byte sn_up[4] =                    //选择上一曲目指令  {      0x7E, 0x02, 0x02, 0xEF  };    byte sn_eq[5] =                    //设置播放风格指令  {      0x7E, 0x03, 0x07, 0x01, 0xEF  };    //-----------------------------  void audio_pause()                //音频暂停  {      AUDIO_PORT.write(sn_pause, 4);      delay(50);  }    void audio_play()                //音频播放  {      AUDIO_PORT.write(sn_play, 4);      delay(50);  }    //play eq    (Normal/Pop/Rock/Jazz/Classic/Base)  0-5  void audio_eq(byte _audio_eq)            //设置播放风格  {      sn_mode[3] = _audio_eq;      AUDIO_PORT.write(sn_eq, 5);      delay(100);  }    #define MODE_loopAll 0  #define MODE_loopOne 1  #define MODE_One_STOP 2  #define MODE_One_END  4  //play mode    (ALL/FOL/ONE/RAM/ONE_STOP)  0-4  void audio_mode(byte _audio_mode)        //设置播放模式  {      sn_mode[3] = _audio_mode;      AUDIO_PORT.write(sn_mode, 5);      delay(100);  }    #define DEVICE_Flash  5  #define DEVICE_TF  1  //device select    (U/TF/AUX/SLEEP/FLASH)  0-4  void audio_device(byte _audio_device)        //设置存储方式  {      sn_device[3] = _audio_device;      AUDIO_PORT.write(sn_device, 5);      delay(1500);  }    void audio_down()                //播放下一曲目  {      AUDIO_PORT.write(sn_down, 4);      delay(500);  }    void audio_up()                    //播放上一曲目  {      AUDIO_PORT.write(sn_up, 4);      delay(500);  }    void audio_vol(byte _audio_vol)        //设置音量  {      sn_vol[3] = _audio_vol;      AUDIO_PORT.write(sn_vol, 5);      delay(50);  }    void audio_choose(byte _audio_choose)    //选择曲目  {      sn_choose[4] = _audio_choose;      AUDIO_PORT.write(sn_choose, 6);      delay(100);  }    void audio_reset()                    //复位  {      AUDIO_PORT.write(sn_reset, 4);      delay(500);  }  //初始化  void audio_init(int _audio_init_device, int _audio_init_mode, int _audio_init_vol)  {      AUDIO_PORT.begin(9600);      delay(500);      audio_reset();      audio_device(_audio_init_device);      audio_mode(_audio_init_mode);      audio_vol(_audio_init_vol);      audio_pause();  }  OLED显示部分 #include "U8glib.h"    U8GLIB_SSD1306_128X64 u8g(U8G_I2C_OPT_NONE);    static unsigned char u8g_logo_bits1[] U8G_PROGMEM =  {      0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,  0xFF, 0xFF, 0xF8, 0xC7, 0xFF, 0xFF, 0xFC, 0xE7, 0xFF, 0xFF, 0xFC,  0xE7, 0xFF, 0x7F, 0xFE, 0xE7, 0xFF, 0x7F, 0xFE, 0xE7, 0xFF, 0x3F,  0xFF, 0xE7, 0xE7, 0x3F, 0x03, 0x00, 0xC0, 0xBF, 0xFF, 0xC1, 0xFF,  0x1F, 0xFE, 0xC1, 0xFF, 0x1F, 0xFF, 0xA4, 0xFF, 0x2F, 0xFF, 0xA4,  0xFF, 0x27, 0x7F, 0xA6, 0xFF, 0x37, 0x7F, 0x66, 0xFF, 0x3B, 0x3F,  0x67, 0xFF, 0x3D, 0x3F, 0xE7, 0xFE, 0x3F, 0x9F, 0xE7, 0xFC, 0x3F,  0xDF, 0xE7, 0xF9, 0x3F, 0xEF, 0xE7, 0xF1, 0x3F, 0xE7, 0xE7, 0xE3,  0x3F, 0xF3, 0xE7, 0xC2, 0x3F, 0x1B, 0x00, 0xE0, 0x3F, 0xFD, 0xE7,  0xFF, 0x3F, 0xFF, 0xE7, 0xFF, 0x3F, 0xFF, 0xE7, 0xFF, 0x3F, 0xFF,  0xE7, 0xFF, 0x3F, 0xFF, 0xE7, 0xFF, 0x3F, 0xFF, 0xE7, 0xFF, 0xBF,  0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, //"体",0  };    static unsigned char u8g_logo_bits2[] U8G_PROGMEM =  {      0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x3F,  0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x07, 0xFE, 0xFF, 0x07, 0xE0, 0xFF, 0x3F, 0x78,  0xFE, 0xFF, 0xFF, 0x7F, 0xFE, 0xFF, 0xFF, 0x7F, 0xFE, 0xF3, 0x07,  0x00, 0x00, 0xE0, 0xFF, 0x7F, 0xFE, 0xFF, 0xFF, 0x7F, 0x7E, 0xFF,  0x7F, 0x00, 0x00, 0xFC, 0x7F, 0x7E, 0x7E, 0xFE, 0x7F, 0x7E, 0x7E,  0xFE, 0x7F, 0x7E, 0x7E, 0xFE, 0x7F, 0x00, 0x00, 0xFE, 0x7F, 0x7E,  0x7E, 0xFE, 0x7F, 0x7E, 0x7E, 0xFE, 0x7F, 0x7E, 0x7E, 0xFE, 0x7F,  0x00, 0x00, 0xFE, 0x7F, 0x7E, 0x7E, 0xFE, 0xFF, 0x7F, 0xFE, 0xFF,  0xFF, 0x7F, 0xFE, 0xFF, 0xFF, 0x7F, 0xFE, 0xFC, 0x1F, 0x00, 0x00,  0xF8, 0xFF, 0x7F, 0xFE, 0xFF, 0xFF, 0x7F, 0xFE, 0xFF, 0xFF, 0x7F,  0xFE, 0xE7, 0x03, 0x00, 0x00, 0xC0, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,  0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, //"重",1  };    static unsigned char u8g_logo_bits3[] U8G_PROGMEM =  {      0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x7F, 0xFF, 0xFF,   0xFF, 0x7F, 0xFE, 0xE7, 0xFF, 0x3F, 0xFE, 0xE7, 0xFF, 0x3F, 0xBF,  0xF3, 0xF7, 0x1F, 0x00, 0x03, 0xE0, 0xDF, 0xFD, 0xBD, 0xFF, 0xCF,  0xF9, 0x3E, 0xFF, 0xE7, 0x3B, 0x7F, 0xFE, 0xFB, 0x7B, 0x7E, 0xFF,  0xEF, 0x7F, 0xFE, 0xE7, 0x0F, 0x00, 0x00, 0xC0, 0xEF, 0xFF, 0xFF,  0xE7, 0xE7, 0xFF, 0xBF, 0xF3, 0xE3, 0x00, 0x00, 0xFB, 0xFF, 0xFC,  0x9F, 0xFF, 0xFF, 0xFC, 0x9F, 0xFF, 0xFF, 0xFC, 0x9F, 0xFF, 0xFF,  0x00, 0x80, 0xFF, 0xFF, 0xFC, 0x9F, 0xFF, 0xFF, 0xFC, 0xFF, 0xFF,  0xFF, 0xFC, 0x7F, 0xFF, 0xFF, 0x00, 0x00, 0xFE, 0xFF, 0xFC, 0x3F,  0xFF, 0xFF, 0xFC, 0x3F, 0xFF, 0xFF, 0xFC, 0x3F, 0xFF, 0xFF, 0xFC,  0x3F, 0xFF, 0xFF, 0x00, 0x00, 0xFF, 0xFF, 0xFC, 0x3F, 0xFF, 0xFF,  0xFC, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, //"管",2  };    static unsigned char u8g_logo_bits4[] U8G_PROGMEM =  {      0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x9F, 0xFF,  0xFF, 0xFF, 0x3F, 0xFE, 0xFF, 0xFF, 0x7F, 0xFE, 0xFF, 0xDF, 0xFF,  0xFE, 0xF7, 0x1F, 0x00, 0x00, 0xE0, 0xDF, 0xFF, 0xFF, 0xE3, 0xCF,  0xFF, 0xFF, 0xFB, 0xE7, 0xFF, 0x3F, 0xFD, 0x7F, 0x00, 0x00, 0xFE,  0xFF, 0x9F, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xCF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xA7, 0x7F,  0xFE, 0xFF, 0x33, 0x3F, 0xFC, 0xFF, 0x7C, 0x9E, 0xFF, 0x3F, 0x3F,  0xE6, 0xFF, 0xCF, 0x9F, 0xE8, 0xFF, 0xF7, 0xCF, 0xDD, 0xFF, 0xFF,  0xF3, 0xD8, 0xFF, 0xFF, 0x79, 0x98, 0xFF, 0x7F, 0x3E, 0xB8, 0xFF,  0x9F, 0x1F, 0x3B, 0xFF, 0xE7, 0xCF, 0x7B, 0xFE, 0xFF, 0xE7, 0xFB,  0xF8, 0xFF, 0xF9, 0xFB, 0xE1, 0xFF, 0xFC, 0xF9, 0xE3, 0x1F, 0xFF,  0xF9, 0xF7, 0xE7, 0x0F, 0xF8, 0xFF, 0xFB, 0x3F, 0xFC, 0xFF, 0xFF,  0x7F, 0xFE, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, //"家",3  };    void drawWeight(float num)  {      if(num > 25)            //重量大于25公斤显示重量      {          u8g.setFont(u8g_font_gdr25);          u8g.setPrintPos(0, 50);          u8g.print(num, 2);          u8g.setPrintPos(85, 50);          u8g.print("Kg");      }      else                    //重量小于25公斤显示“体重管家”界面      {          u8g.drawXBMP( 0, 16, 32, 32, u8g_logo_bits1);          u8g.drawXBMP( 32, 16, 32, 32, u8g_logo_bits2);          u8g.drawXBMP( 64, 16, 32, 32, u8g_logo_bits3);          u8g.drawXBMP( 96, 16, 32, 32, u8g_logo_bits4);          u8g.drawLine(0, 62, 128, 62);      }  }  称重部分 #include <Arduino.h>    #define HX711_SCK 4  #define HX711_DT 5  #define GapValue 24.3    long Weight_Maopi = 0, Weight_Shiwu = 0;  //****************************************************  //初始化HX711  //****************************************************  void Init_Hx711()  {      pinMode(HX711_SCK, OUTPUT);      pinMode(HX711_DT, INPUT);  }   //****************************************************  //读取HX711  //****************************************************  unsigned long HX711_Read(void)    //增益128  {      unsigned long count;      unsigned char i;        digitalWrite(HX711_DT, HIGH);      delayMicroseconds(1);      digitalWrite(HX711_SCK, LOW);      delayMicroseconds(1);        count = 0;      while(digitalRead(HX711_DT));      for(i = 0; i < 24; i++)      {          digitalWrite(HX711_SCK, HIGH);          delayMicroseconds(1);          count = count << 1;          digitalWrite(HX711_SCK, LOW);          delayMicroseconds(1);          if(digitalRead(HX711_DT))              count++;      }      digitalWrite(HX711_SCK, HIGH);      count ^= 0x800000;      delayMicroseconds(1);      digitalWrite(HX711_SCK, LOW);      delayMicroseconds(1);        return(count);  }    //****************************************************  //获取毛皮重量  //****************************************************  void Get_Maopi()  {      Weight_Maopi = HX711_Read();  }  //****************************************************  //称重  //****************************************************  float Get_Weight()  {      Weight_Shiwu = HX711_Read() - Weight_Maopi;                //获取实物的AD采样数值。      if(Weight_Shiwu < 0)      {          return 0;      }      else      {          return Weight_Shiwu / GapValue;      }  }  视频