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第二届电气电子与土木工程国际会议（ICEECE#39;2012）新加坡2012年4月28日至29日

基于单片机的自动身体质量指数液晶显示计算器

伯罕·乌丁·伊斯梅尔，赛义德·法哈德·阿克巴·阿里，阿里.阿斯迦.阿亚兹

摘要：该项目的目的是设计一种基于单片机的自动身体质量指数(BMI)液晶显示计算器，其中计算的身体质量指数使用体重和身高这两个基本参数。该项目的硬件包括称重传感器或称重机构，用于计算人的体重，并内置了高度计算机制，用于计算人的身高。根据BMI标准公式[3]，以千克为单位计算人的体重，以米为单位计算身高。基于单片机的自动身体质量指数计算器是一个有用的设备，你可以用它来控制你的体重以及保持健康的生活风格。它通过测压元件计算的人的体重，将机械力转换成电信号，通过单片机处理后可以很容易地获得。而人的高度是由具有内置发射和接收电路的超声波传感器计算的，在发射器发出超声波后，击中物体或人后反射回接收器，然后通过计算超声信号的速度乘以它返回传感器所花费的时间，就可以得到身高了。所有这些数据都通过单片机进行操作，然后结果显示在LCD显示屏上。

关键词：身体质量指数计算器，维持健康生活，测压元件，超声波传感器

1. 介绍

身体质量指数（BMI），可以近似计算出存在于人体内的脂肪总量。BMI是基于人体的身高和体重这两个变量，即使BMI很难给出一个关于人体脂肪总量的精确值，但是根据大量对于BMI的研究，有一件事是确定的，那就是BMI指数与其他的体脂测量方法的结果一样，例如双能x线吸收计量法和水下称重法，与人体脂肪总量具有某种关联。BMI是一种使用更为广泛的方法，因为同其他体脂检测技术而言，其价格低廉，易于计算与肥胖有关的健康风险。

伯罕·乌丁·伊斯梅尔在巴基斯坦卡拉奇的NED工程技术大学生物医学工程系工作。

赛义德·法哈德·阿克巴·阿里和阿里.阿斯迦.阿亚兹在巴基斯坦卡拉奇的赛义德工程技术大学生物医学工程系工作。

电子邮件：fahadakbarali@gmail.com，ali.asghar.ayaz @ gmail.com，burhanmalak @ gmail.com

A.用法

BMI只能大概判断潜在的体重问题，但它不能被直接应用作为诊断工具。一个人在有较高的BMI指数时会面临较大风险，还要通过一些其他测量，医生可以给出相应的基于体重的健康风险评估。例如根据针对人体健康的皮肤褶皱测量和BMI指数的显示，营养学家可以给出相应的健康饮食建议。

B. BMI的计算

BMI的计算可以在给定的标准公式的帮助下计算。

BMI = [体重（单位：公斤）/（高度*高度（单位：米）

C.超重和肥胖的健康后果

超重和肥胖的人更易患多种疾病，健康状况的风险不断增加，包括高血压，高胆固醇，糖尿病，心脏动脉斑块，心脏骤停，胆囊感染，退行性关节炎，呼吸系统疾病和乳腺癌[4]。

1. BMI的概念

早在19世纪，使用公式计算BMI就已经不是一个新概念了；奎特利体重指数由比利时统计学家埃多菲. 奎特利提出。根据他的定义，BMI的计算方法是将一个人的体重（千克）除以他们身高的平方（英寸）。1980年以前，医生一般使用体重和身高评估表，男性和女性的体重和身高是不同的。但这些表格并不是那么好用，因为它只依赖于重量而不包括身体成分[5]。目前BMI计算有了很大的进步，比如高度和重量利用公式自动计算，得到的数据自动输入电脑，通过监视器屏幕上或液晶显示器自动显示身体质量指数。

A.项目目标

该项目的目的是设计一个BMI单位并给出数值，该数值与身体脂肪的百分比有关。如果数值小于20，则该人将被认为

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体重不足；如果它的值在20到25之间，则被视为健康；数值在25岁以上被认为是超重，35以上被认为是肥胖。在这种情况下，我们需要一个精确的仪器来计算身体脂肪百分比，如浸没水箱。因为由于体脂成分的不同，两个体重相同的人不会漂浮在同一水平。对于与健康相关的专业人员和调查人员来说，BMI是一个有用的工具，在某些情况下，超重者的死亡风险很高，一英镑就可能会让人处于危急情况，有冠心病的人就是其中之一。我们体内的脂肪增加，阻塞静脉，产生不同的问题。而自动或电子体重计算器是一个有用的工具，它可以克服边际误差从而非常准确。

1. 设计方法

通过称重传感器或数字称重机计算人的重量。人的高度由超声传感器计算。项目内置有一个超声波传感器，可以传输和接收超声波。首先它会发出超声波，当它们撞击任何物体或其附近的人时，会反射回来，再次被传感器感知。高度实际上是通过时间乘以超声波的速度来计算的

然后将从超声波传感器和称重传感器接收的数据发送到单片机，在那里进行计算，最后将结果发送到显示设备。

A.项目设计

我们项目的设计以流程图的形式显示在图1中。

B.主要特点

我们的BMI机器是一种现代化的，精美的，有重要意义的高精度电子医疗设备，它可以在一分钟内测量一个人的身高和体重。它的主要特点是通过测量身高和体重，自动计算体重指数，在液晶屏上显示输出，易于操作，用户互动最少，结果准确。

C.在生物医学工程中的应用

自动体重指数计算器在生物医学工程领域的很多方面有着广泛应用。众所周知，生物医学工程是关于工程应用的

图。1。 自动体重指数计算器流程图 ^{Fig. 2. Block Diagram of BMI Circuit}

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医学领域。电子BMI就是一种用于医院，诊所甚至药房的设备。它可以放置在健身房，机场，酒店，巴士站和其他社交场所。众所周知，肥胖是当今直接或间接死亡的主要原因。BMI是最方便，最有效的肥胖指标。我们的特定项目旨在提供一种更方便的方法来衡量BMI，因为它消除了计算的麻烦。它还可以通过安装防呆硬币接收器系统用于商业目的。

1. 项目建设

图2和图3分别以方框图和BMI计算器单元的电路板的形式显示了我们项目的结构。

图3。 BMI计算器控制单元的电路视图

IV。结果

身体质量指数是一个身高和体重之比的名称，它代表身体脂肪百分比与器官，肌肉或骨骼的重量。BMI升高表明身体的脂肪百分比升高。我们项目的主要目标是开发一种能够自动计算人体高度和体重并计算人体BMI的机器。我们的自动身体质量指数计算器被计划设计为一种现代化的，精美的，有重要意义的高精度电子医疗设备。

1. 讨论

是由超声波传感器计算出来的;超声波传感器具有传输和接收超声波的功能。传感器发出超声波，当超声波撞击任何物体或其附近的人时，会反射回来。实际上，通过将超声波的速度与超声波返回传感器所花费的时间相乘可以来计算高度。然后将从超声波传感器和称重传感器接收的数据发送到单片机，在那里进行计算并将结果发送到显示设备。自动体重指数计算器在生物医学工程领域有许多应用。众所周知，生物医学工程是关于电子学在医学领域的应用;而自动BMI计算器是一种可用于医院，诊所甚至药房的设备，通过添加硬币接收器系统，我们甚至可以将BMI用于商业目的。

VI．结论

我们可以从我们的项目研究中得出结论，BMI作为计算不同疾病的健康风险的统计工具是多么重要；我们在项目开始时所做的理论研究也告诉我们，BMI作为健康指标的重要性。通过设计我们的自动体重指数计算器的不同方面，我们不仅学到了我们在课程中学到的电子原理的应用，还学到了很多关于机械原理的应用，这些原理对于任何类型的工程应用都至关重要。我们很快提高了单片机的技能，并确定了单片机的广泛应用。通过编写本报告，我们了解了保留黑白信息的重要性。在项目实施的不同阶段，它帮助我们在困难时期成为一个持续的指导。最后但并非最不重要的是，我们发现了团队合作的重要性，以及当人们彼此协作并在困难时期互相帮助时，旅程变得多么简单。

引用

1. Mei Z，Grummer-Strawn LM，Pietrobelli A，Goulding A，Goran MI，Dietz WH。体重指数的有效性与其他身体成分筛选指数相比，用于评估体脂肪。美国临床营养学杂志2002;7：597-985。
2. Garrow JS和Webster J. Quetelet的指数（W / H2）作为衡量肥胖的指标。国际肥胖杂志1985;9：147-153。
3. BMI公式：概述，使用度量系统。书面

由/审查：Arthur Schoenstadt，MD

1. 成人超重和肥胖的鉴定，评估和治疗临床指南。
2. 迈克尔斯奈德，医学博士（2010年）。没有节食的生活。Hay House，Inc。

人的重量是通过称重传感器或数字称重机计算出来的

。人的高度

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基于单片机的LED显示屏设计与Proteus仿真

丁艳闯

大连交通大学机械工程学院，中国大连

电子邮件：dyc2004@126.com

郭金英

2大连交通大学机械工程学院

中国大连

电子邮件：guojinying_1027@sina.com

摘要 - 本文设计了一种由AT89C52单片机（微机控制器单元）控制的LED显示系统。AT89C52控制由74HC154和74HC595组成的外部电路，以显示字符，汉字和数字。DS1302用于控制实时显示。语言C适用于Keil uVision3编程环境中的编译程序。通过Proteus软件模拟显示系统。在Proteus环境中，绘制了原理图。通过刺激，实现汉字的实时显示，静态显示和动态显示。它有切换键来改变细节的显示状态。通过实际仿真，AT89C52 MCU的最大可控屏幕尺寸为64times;32。AT89C52控制整个屏幕显示16times;16点阵的汉字，共8个字符。并且可以扩展关键功能。

关键词 - LED显示屏;AT89C52;变形;动态扫描

1. 介绍

节能问题吸引了所有人的注意。因此，专注于节能的产品得到更多的认可。LED（发光二极管-LED）显示器产生于20世纪70年代，当时它仅用于显示数字和文字。随着LED色彩的多样化和亮度的增强，全彩户外LED显示屏在20世纪末成为现实。我国的LED出现在20世纪70年代和20世纪80年代的工业生产中。信息和广告业的发展带来了LED显示屏的出现。LED显示屏主要用于广告窗，火车站，银行等场所。它得到越来越广泛的使用。它自身的特点可以使它在未来占据显示屏行业的市场。

在LED显示屏的设计中，最难的部分是硬件调试。为了解决信号干扰，硬件连接中焊料不足，元件损坏和一系列调试问题，英国Labcenter电子公司研究的EDA（电子设计自动化-EDA）实用软件Proteus可用于实现整个硬件系统原理图和仿真[1]。

Proteus仿真环境包括ISIS和ARES。在ISIS环境中，电子电路可以在原理图阶段直接激励。它还提供虚拟

机器，模拟输入信号，方便模拟。ARES主要用于PCB（印刷电路板-PCB）设计。设备库提供原理图设备及其包。它可以在这种环境下设计印刷电路板。

Proteus仿真系统目前支持MCU（微控制器单元-MCU）与ARM7,8051 / 52系列，AVR系列，PIC 10/12/16/18系列，HC11系列和MSP430 [2]。它可以通过proteus仿真观察硬件调试的直接结果。它具有直观，方便，节省成本，效率高等特点。

1. LED显示屏的设计

LED显示系统由MCU，LED屏幕显示电路，外部电路和控制系统程序组成。LED屏幕显示电路包括LED面板和行列驱动电路。外部功能电路包括键控制电路和实时时钟电路。显示功能可以实现如下：数字，字符，汉字，单色图片的静态显示和动态显示。动态显示包括向上和向左移动的整个显示内容。移位方法由键控制，也可以通过自动循环控制。实时时钟显示系统提供秒，分，小时，日，日，月和年信息。LED显示屏的整体框图如图1所示。

图1. LED显示屏的整体框图

该项目得到了大连交通大学医生创业基金的支持。978-1-4244-7941-2/10/$2600copy;2010 ieee

1. LED显示屏的硬件设计
2. 行驱动电路的设计

LED显示系统的核心是控制电路。控制电路包括驱动电路，时钟电路和最小的MCU系统，由AT8

资料编号：[5256]