移动互联网嵌入式物联网人工智能创新实验室：体脂体重秤系统.docx

体脂体重秤（ZI-SteelyardS）搭载高精度重量测量系统，测量精度 0.1g，量程1000g；体脂体重还搭载双触点式体脂测量系统体脂体重数据可通过板载 OLED 直接显示，也可通过蓝牙传输至 APP 显示，支持历史数据查询和身体 BMI 指数计算等体脂体重秤系统主要涉及到如下技术内容：1）智能产品硬件基础：电路原理图基础、嵌入式、传感器技术；1.1 体脂体重秤系统套件1.1.1 图文介绍l 基本介绍：2） 嵌入式操作系统基础：包括 Contiki 操作系统；3） 无线传感网络基础：BLE 低功耗蓝牙；4） 云平台交互技术：智云 API、ZXBee 通信协议；5） 应用层开发技术：Android 应用开发、HTML5 web 开发；6） 体脂体重称量技术：体脂测量方案、高精度 ADC 调教技术；7） 实训课程案例包：体脂体重秤系统设计l 硬件描述1） 设备主系统：ARM Cortex-M4 STM32F407，集成 USB 串口和 20PIN ARM JTAG调试接口，Contiki-3.0 OS；2） 搭载 0.96 英寸 OLED 显示屏，分辨率 128*64，用以显示当前测量数据信息，支持多屏切换；- 1 -3） 板载低功耗蓝牙 BLE 模块，蓝牙主控芯片为 CC2540，有效通信距离 100m；4） 搭载语音播报系统，使用专业语音芯片 SYN6288，支持 GB2312、GBK、BIG5 和UNICODE 内码格式文本，实时播报播报测量数据；5） 搭载专用体脂测量电路，双金属触点，精准测量体脂含量；6） 板载高精度数字温湿度传感器芯片 HTU21D，DFN 封装，IIC 通信方式，面积3*3m，量程-40℃-105℃，0-100%RH；7） 板载 3 路按键，4 路 LED；8） 板载 8M 片外 Flash 和专用日历时钟芯片 PCF8563； 9）预留 microSD 卡卡槽，支持 microSD 卡读写；10） 主板预留2 路 RJ45 外接接口，支持IO、继电器、ADC、IIC、SPI、UART、RS484 接入，可用以拓展外接标准 RJ45 接口的各类传感器；11） 板载高精度ADC 芯片 HX711 及其附属压力应变片和托盘，测量精度 0.1g，量程1kG；功能描述1） 主界面：硬件系统开机后，OLED 主界面能够显示当前蓝牙连接信息、环境温湿度、时间日期、电池电量；2） 菜单切换：支持按键切换菜单的功能，包含物品模式、体重模式，支持置零操作和物品模式下去皮操作；3） 物品模式：物品模式能够称量 0-1000g 的物品，精度 0.1g，称量成功后，语音播报提示；4） 体重模式：体重模式能够模拟对体重的称量，称量完毕后，语音播报提示，支持同上一次体重进行对比和胖瘦提示；5） 出厂校准：支持出厂校准功能，校准成功后，自动进入主界面，程序烧写后只需要校准一次；6） 设备绑定和连接：体脂体重秤系统板卡的蓝牙 MAC 地址能够通过二维码的形式在 OLED 上进行显示，控制软件扫描后一键绑定，连接成功后，蓝牙连网灯由闪烁变为常亮； 7）控制软件：配套专用的体脂体重秤系统控制软件，提供 android 版本和 web 版本，控制软件支持数据测量、数据分析、时间设置、闹钟设置、信息设置、设备绑定、软件分享、升级；8） 数据测量：硬件板卡测量的体脂、体重、物品重量等测量数据，在软件界面上显示，实时计算 BMI 和提醒体脂重量的高低情况；9） 数据分析：支持体重历史数据查询，可查询最近 1 小时、6 小时、12 小时、1 天、1 周、1 月、3 月、半年、1 年的历史数据查询；10） 时间日期：控制软件能够读取系统板卡上的时间，支持时间一键同步；11） 闹钟设置：支持闹钟设置，点击保存后，自动将闹钟信息同步到系统板卡；12） 信息设置：可对使用者性别、年龄、身高等进行设置，进而计算 BMI；13） 软件分享和升级：控制软件自动生成二维码，支持扫描下载 apk 安装包，软件支持升级功能；14） 数据交互：硬件板卡通过 BLE 同控制软件进行交互，数据可存储于本地，也可存储于云端；15） AI 功能：支持语音唤醒控制软件，支持语音数据查询和回应。

1.1.2 产品参数设备部件 参数指标1） 设备主系统：ARM Cortex-M4 STM32F407，集成 USB 串口和 20PIN ARM JTAG 调试接口，Contiki-3.0 OS；2） 搭载 0.96 英寸OLED 显示屏，分辨率 128*64，用以显示当前测量数据信息，支持多屏切换；3） 板载低功耗蓝牙BLE 模块，蓝牙主控芯片为CC2540，有效通信距离 100m；4） 搭载语音播报系统，使用专业语音芯片SYN6288，支持GB2312、GBK、BIG5 和 UNICODE 内码格式文本，实时播报播报测量数据； 5）搭载专用体脂测量电路，双金属触点，精准测量体脂含量；硬件系统 6）板载高精度数字温湿度传感器芯片HTU21D，DFN 封装，IIC 通信方式，面积 3*3m，量程-40℃-105℃，0-100%RH；7） 板载 3 路按键，4 路 LED；8） 板载 8M 片外Flash 和专用日历时钟芯片PCF8563； 9）预留microSD 卡卡槽，支持microSD 卡读写；10） 主板预留 2 路 RJ45 外接接口，支持IO、继电器、ADC、IIC、SPI、UART、RS484 接入，可用以拓展外接标准RJ45 接口的各类传感器；11） 板载高精度ADC 芯片HX711 及其附属压力应变片和托盘，测量精度 0.1g，量程 1kG。

1）主界面：硬件系统开机后，OLED 主界面能够显示当前蓝牙连接信息、环境温湿度、时间日期、电池电量； 2）菜单切换：支持按键切换菜单的功能，包含物品模式、体重模式， 支持置零操作和物品模式下去皮操作； 3）物品模式：物品模式能够称量0-1000g 的物品，精度 0.1g，称量成功后，语音播报提示； 4）体重模式：体重模式能够模拟对体重的称量，称量完毕后，语音播报提示，支持同上一次体重进行对比和胖瘦提示；软件系统5） 出厂校准：支持出厂校准功能，校准成功后，自动进入主界面，程序烧写后只需要校准一次； 6）设备绑定和连接：体脂体重秤系统板卡的蓝牙MAC 地址能够通过二维码的形式在OLED 上进行显示，控制软件扫描后一键绑定，连接成功后，蓝牙连网灯由闪烁变为常亮； 7）控制软件：配套专用的体脂体重秤系统控制软件，提供android 版本和 web 版本，控制软件支持数据测量、数据分析、时间设置、闹钟设置、信息设置、设备绑定、软件分享、升级；8）数据测量：硬件板卡测量的体脂、体重、物品重量等测量数据，在软件界面上显示，实时计算BMI 和提醒体脂重量的高低情况； 9）数据分析：支持体重历史数据查询，可查询最近1 小时、6 小时、12 小时、1 天、1 周、1 月、3 月、半年、1 年的历史数据查询；10）时间日期：控制软件能够读取系统板卡上的时间，支持时间一键同步； 11）闹钟设置：支持闹钟设置，点击保存后，自动将闹钟信息同步到系统板卡； 12）信息设置：可对使用者性别、年龄、身高等进行设置，进而计算BMI；13） 软件分享和升级：控制软件自动生成二维码，支持扫描下载apk 安装包，软件支持升级功能；14） 数据交互：硬件板卡通过BLE 同控制软件进行交互，数据可存储于本地，也可存储于云端；15） AI 功能：支持语音唤醒控制软件，支持语音数据查询和回应；1.1.3 课程资源体脂体重秤系统可完成的主要课程如下（完成体脂体重秤项目系统部分）：课程名称 课程内容本课程基于企业级智能产课程大纲1. 智能硬件开发基础（系统出版教材/推荐教材内部教材（已完稿），预品项目案例为基础，侧重于智能产品的选型设计开发概述、基本组成、智云框架、 计出版时间 2021-02-01 开发环境） 前《智能产品开发与设 计》流程，介绍智能产品概述， 2. 智能台灯项目设计（需求智能产品组成与特点，开发 分析与设计、Hal 层开发、通流程，操作系统、开发平台； 信层设计、算法层设计、应用通过具体项目设计，建立从 层设计）需求分析、HAL 层开发设计、 3. 智能腕表项目设计（需求GUI 设计、通信协议设计、到应用设计思维模式，提高分析与设计、Hal 层开发、通信层设计、算法层设计、应用智能产品的产品设计能力。

层设计）4. 运动手环项目设计（需求分析与设计、Hal 层开发、通信层设计、算法层设计、应用层设计）5. 创意水杯项目设计（需求分析与设计、Hal 层开发、通信层设计、算法层设计、应用层设计）6. 共享单车项目设计（需求分析与设计、Hal 层开发、通信层设计、算法层设计、应用层设计）7. 绿色家居项目设计（需求分析与设计、Hal 层开发、通信层设计、算法层设计、应用层设计）8. 健康腕带项目设计（需求分析与设计、Hal 层开发、通信层设计、算法层设计、应用层设计）9. 智能售货机项目设计（需求分析与设计、Hal 层开发、通信层设计、算法层设计、应用层设计）10. 体脂体重秤项目设计（需求分析与设计、Hal 层开发、通信层设计、算法层设计、应用层设计）。