一种高精度身高测量装置

1.一种高精度身高测量装置，包括站台、立柱、顶棚、安装在所述的立柱上的显示屏、安装于所述立柱内部的控制器以及与所述控制器连接的超声波传感器模块和压力传感器模块，所述压力传感器模块设置在所述的站台内，其特征在于：所述顶棚下方设置移动平台，所述移动平台设置前后方向上的水平丝杆，所述水平丝杆末端连接丝杆电机，所述的水平丝杆正上方设置与所述水平丝杆轴线平行的导轨，所述的导轨上设置滑块，所述滑块中间设置螺纹孔，所述水平丝杆穿过所述滑块的螺纹孔进行配合，所述超声波传感器模块设置在所述滑块下方可实现前后方向上的运动，所述超声波传感器模块与所述站台之间为人体站立空间；所述的水平丝杆的前端设置行程开关S1，后端设置行程开关S2；所述的控制器设置进行集中控制的处理器，与所述的处理器连接的H桥驱动电路和显示驱动电路，所述的处理器通过串行接口与所述的超声波传感器模块和压力传感器模块连接，所述的H桥驱动电路连接所述的丝杆电机，所述的显示驱动电路连接所述的显示屏。
2.根据权利要求1所述的一种高精度身高测量装置，其特征在于：所述的行程开关S1和行程开关S2设置为常闭型。
3.根据权利要求1所述的一种高精度身高测量装置，其特征在于：所述H桥驱动电路包括PMOS管Q1，PMOS管Q2，NMOS管Q3，NMOS管Q4，NPN三极管Q5，NPN三极管Q6，PNP三极管Q7，PNP三极管Q8，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10，行程开关S1、S2；PMOS管Q1的源极连接驱动电源VDC，PMOS管Q1的源极和栅极之间连接电阻R1，PMOS管Q1漏极连接NMOS管Q3漏极，并连接所述的丝杆电机一端，所述的丝杆电机的另一端连接PMOS管Q2和NMOS管Q4的漏极，PMOS管Q2的源极连接驱动电源VDC，PMOS管Q2的源极和栅极之间连接电阻R2；NMOS管Q3的源极连接行程开关S1的一端，行程开关S1的另一端接地，NMOS管Q3的栅极通过电阻R3连接所述的处理器的IO0口；NMOS管Q4的源极连接行程开关S2的一端，行程开关S2的另一端接地；
NMOS管Q4的栅极通过电阻R4连接所述的处理器的IO1口；PMOS管Q1的栅极连接NPN三极管Q5的集电极，NPN三极管Q5的发射极接地，基极通过电阻R5连接所述处理器的IO1口；PMOS管Q2栅极连接NPN三极管Q6的集电极，发射极接地，基极通过电阻R6连接所述处理器的IO0口；
PNP三极管Q7的发射极连接电源VCC，基极通过电阻R7连接NMOS管Q4的源极，集电极连接所述处理器的IO3口和电阻R9，电阻R9的另一端接地；PNP三极管Q8的发射极连接电源VCC，基极通过电阻R8连接NMOS管Q3的源极，集电极连接所述的处理器的IO2口和电阻R10，电阻R10另一端接地。

一种高精度身高测量装置\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种高精度身高测量装置，属于身体数据测量装置领域。\n背景技术\n[0002] 在我们日常生活以及体检、体测和医疗等公共场合需要广泛应用到身高测量装置，常见的身高测量装置有机械手动测量和电子自动测量。机械手动测量是通过人拉动高度标杆，触碰到头部时停止，然后通过人工自动读取刻度值，不能自动读取而且存在误差。\n电子自动测量的装置有通过电容式静电换能器探头设计而成的测距模块进行测量，将测距模块放置于被测者的上方，测量出测距模块与被测者头顶的距离再自动算出身高，这种方式受到被测者身体站立位置影响，如果被测者头部不处在测距模块的正下方，测量精度也不高。\n发明内容\n[0003] 本实用新型专利的目的是为了解决上述问题，弥补现有上述技术的不足，提出一种高精度身高测量装置，可以提高测量的精度。\n[0004] 本实用新型的技术问题通过以下的技术方案予以解决：\n[0005] 高精度身高测量装置，包括站台、立柱、顶棚、安装在所述的立柱上的显示屏、安装于所述立柱内部的控制器以及与所述控制器连接的超声波传感器模块和压力传感器模块，所述压力传感器模块设置在所述的站台内，所述顶棚下方设置移动平台，所述移动平台设置前后方向上的水平丝杆，所述水平丝杆末端连接丝杆电机，所述的水平丝杆正上方设置与所述水平丝杆轴线平行的导轨，所述的导轨上设置滑块，所述滑块中间设置螺纹孔，所述水平丝杆穿过所述滑块的螺纹孔进行配合，所述超声波传感器模块设置在所述滑块下方可实现前后方向上的运动，所述超声波传感器模块与所述站台之间为人体站立空间；所述的水平丝杆的前端设置行程开关S1，后端设置行程开关S2；所述的控制器设置进行集中控制的处理器，与所述的处理器连接的H桥驱动电路和显示驱动电路，所述的处理器通过串行接口与所述的超声波传感器模块和压力传感器模块连接，所述的H桥驱动电路连接所述的丝杆电机，所述的显示驱动电路连接所述的显示屏。\n[0006] 进一步的，所述的行程开关S1和行程开关S2设置为常闭型。\n[0007] 进一步的，所述H桥驱动电路包括PMOS管Q1，PMOS管Q2，NMOS管Q3，NMOS管Q4，NPN三极管Q5，NPN三极管Q6，PNP三极管Q7，PNP三极管Q8，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10，行程开关S1、S2；PMOS管Q1的源极连接驱动电源VDC，PMOS管Q1的源极和栅极之间连接电阻R1，PMOS管Q1漏极连接NMOS管Q3漏极，并连接所述的丝杆电机一端，所述的丝杆电机的另一端连接PMOS管Q2和NMOS管Q4的漏极，PMOS管Q2的源极连接驱动电源VDC，PMOS管Q2的源极和栅极之间连接电阻R2；NMOS管Q3的源极连接行程开关S1的一端，行程开关S1的另一端接地，NMOS管Q3的栅极通过电阻R3连接所述的处理器的IO0口；NMOS管Q4的源极连接行程开关S2的一端，行程开关S2的另一端接地；NMOS管Q4的栅极通过电阻R4连接所述的处理器的IO1口；PMOS管Q1的栅极连接NPN三极管Q5的集电极，NPN三极管Q5的发射极接地，基极通过电阻R5连接所述处理器的IO1口；PMOS管Q2栅极连接NPN三极管Q6的集电极，发射极接地，基极通过电阻R6连接所述处理器的IO0口；PNP三极管Q7的发射极连接电源VCC，基极通过电阻R7连接NMOS管Q4的源极，集电极连接所述处理器的IO3口和电阻R9，电阻R9的另一端接地；\nPNP三极管Q8的发射极连接电源VCC，基极通过电阻R8连接NMOS管Q3的源极，集电极连接所述的处理器的IO2口和电阻R10，电阻R10另一端接地。\n[0008] 与现有技术相比，本实用新型专利能达到的优点和更好的效果是：本实用新型的身高测量装置，通过将超声波测距传感器模块设置在站台上方，超声波传感器模块与站台的垂直距离是固定的，利用测距原理，当人站在站台后，超声波传感器模块可测得距离人头顶部的距离，因此可以得到人体身高。在测量的同时通过在水平方向上前后移动超声波传感器模块，计算超声波传感器模块与人头顶部的最小距离即可求得人体身高的最大值即准确值，从而减小因站位不准带来的误差，提高测量准确度。\n附图说明\n[0009] 图1是本专利实施提供的侧面整体结构示意图；\n[0010] 图2是本专利实施提供的电路原理框图；\n[0011] 图3是本专利实施提供的H桥驱动电路示意图。\n具体实施方式\n[0012] 为了更好的理解本专利，下面结合附图详细描述本专利的优选实施例。本领域技术人员应理解的是，这些示例性实施例并不意味着对本专利形式任何限制。\n[0013] 本实用新型的整体结构如图1所示，包括站台1、立柱2、顶棚3、安装在所述的立柱2上的显示屏4、安装于所述的立柱2内部的控制器以及与所述的控制器连接的超声波传感器模块5和压力传感器模块6。所述的显示屏4用于显示测量信息，所述的超声波传感器模块5用于测量身高信息，所述的压力传感器模块6设置在所述的站台1内，当用户站立于所述的站台1上，可测量重量信息。\n[0014] 为了克服用户的站立位置导致的身高测量误差，在所述顶棚3下方设置移动平台，所述移动平台设置前后方向上的水平丝杆9，所述水平丝杆9末端连接丝杆电机7，所述的水平丝杆9正上方设置与所述水平丝杆9轴线平行的导轨8，所述的导轨8上设置滑块10，所述滑块10中间设置螺纹孔，所述水平丝杆9穿过所述滑块10的螺纹孔进行配合，所述超声波传感器模块5设置在所述的滑块10下方可实现前后方向上的运动，所述的超声波传感器模块5与所述站台1之间为人体站立空间。在所述水平丝杆9的驱动下，所述的水平丝杆9带动带动所述的滑块10和超声波传感器模块5寻找最佳的测量位置。为了检测所述的滑块10是否到达所述的水平丝杆9的前后位置，所述的水平丝杆9的前端设置行程开关S1，后端设置行程开关S2，所述的行程开关S1和行程开关S2设置为常闭型。\n[0015] 本实用新型的电路原理如图2所示，所述的控制器设置进行集中控制的处理器，与所述的处理器连接的H桥驱动电路和显示驱动电路，所述的处理器通过串行接口与所述的超声波传感器模块5和压力传感器模块6连接，所述的H桥驱动电路连接所述的丝杆电机7，所述的显示驱动电路连接所述的显示屏4。所述的处理器选用STM32F042K4T6；所述的压力传感器模块6由压力传感器和压力变送器模块，所述的压力传感器选用的为诺盛LAE/LAD‑\n200kg型号，所述的压力变送器模块选用HX711模块，所述的超声波传感器模块5选用DYP‑H01‑V1.0。\n[0016] 本实用新型的电机控制电路如图3所示，所述H桥驱动电路包括PMOS管Q1，PMOS管Q2，NMOS管Q3，NMOS管Q4，NPN三极管Q5，NPN三极管Q6，PNP三极管Q7，PNP三极管Q8，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10，行程开关S1、S2；PMOS管Q1的源极连接驱动电源VDC，PMOS管Q1的源极和栅极之间连接电阻R1，PMOS管Q1漏极连接NMOS管Q3漏极，并连接所述的丝杆电机7一端，所述的丝杆电机7的另一端连接PMOS管Q2和NMOS管Q4的漏极，PMOS管Q2的源极连接驱动电源VDC，PMOS管Q2的源极和栅极之间连接电阻R2；NMOS管Q3的源极连接行程开关S1的一端，行程开关S1的另一端接地，NMOS管Q3的栅极通过电阻R3连接所述的处理器的IO0口；NMOS管Q4的源极连接行程开关S2的一端，行程开关S2的另一端接地；NMOS管Q4的栅极通过电阻R4连接所述的处理器的IO1口；PMOS管Q1的栅极连接NPN三极管Q5的集电极，NPN三极管Q5的发射极接地，基极通过电阻R5连接所述处理器的IO1口；PMOS管Q2栅极连接NPN三极管Q6的集电极，发射极接地，基极通过电阻R6连接所述处理器的IO0口；PNP三极管Q7的发射极连接电源VCC，基极通过电阻R7连接NMOS管Q4的源极，集电极连接所述处理器的IO3口和电阻R9，电阻R9的另一端接地；PNP三极管Q8的发射极连接电源VCC，基极通过电阻R8连接NMOS管Q3的源极，集电极连接所述的处理器的IO2口和电阻R10，电阻R10另一端接地。\n[0017] 当所述的处理器读取所述的压力传感器模块6，检测用户站上所述的站台1，所述的处理器设置IO0为高电平，IO1为低电平时，PMOS管Q2和NMOS管Q3导通，PMOS管Q1和NMOS管Q4截止，控制所述的丝杆电机7正转，带动所述的超声波传感器模块5向前运动，并且不断检测身高数据，当所述的水平丝杆9带动所述的滑块10运动至最前端，并触碰到行程开关S1后，所述的丝杆电机7断电停止运动，PNP三极管Q8的集电极从高电平变为低电平，所述的处理器的IO2检测到断开信号，然后改变IO0和IO1的电平，IO0为低电平，IO1为高电平，PMOS管Q1和NMOS管Q4导通，PMOS管Q2和NMOS管Q3截止，控制所述的丝杆电机7反转，带动所述的超声波传感器模块5向后运动，返回初始位置，当所述的水平丝杆9带动所述的滑块10运动至最后端，并触碰到行程开关S2后，所述的丝杆电机7断电停止运动，PNP三极管Q7的集电极从高电平变为低电平，所述的处理器的IO3检测到断开信号，完成一次身高测量。所述的站台1与顶棚3的高度，减去所述的超声波传感器模块5测量到的最小值，即为本次测量的身高数据。\n[0018] 上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性改动的，均属于侵犯本实用新型保护防范的行为。