一、方案背景

　　電子體重秤是一種智能型體重測量儀器，與傳統指針式體重計相比，具有測量精度高、可鎖定顯示、讀數方便等優點。其主要應用于體質健康測試中人體體重數據的測量，面向體育、醫衛、勞動、學校等單位開展全民健身活動使用，是學生體質健康測試必備儀器之一。

　　現在市場上大部分電子體重秤主要有以下幾種，一種是功能僅限于稱體重并且顯示體重讀數的電子體重秤，另一種不僅能測量體重還能測量身體的脂肪率、肌肉率、內臟脂肪、基礎代謝、水分率、蛋白質、骨量、BMI等身體數據。大部分后一種電子體重秤還能將測得的數據無線傳輸到手機中，然后利用APP進行數據分析并給出直觀的各項身體數據變化趨勢圖。
 

 

　　而經過討論，我們本次準備設計一個和后一種類似的可檢測身體健康狀況的智能體重儀，功能基本和市場上已有的電子體重秤類似。

　　二、方案總體目標

　　當被測者站在智能體重儀上時，體重儀顯示屏顯示被測者的當前體重和身高，同時體重儀還能精準測量身體體質數據，再將這些測得的數據無線傳輸到手機APP中，被測者在使用APP時先將年齡、性別、腰圍、胸圍、臀圍、腿圍等個人信息輸入進去，APP結合這些數據分析被測者的健康狀況，并且顯示健康狀況趨勢分析圖表，并且給出被測者合理的健康管理建議。

　　三、功能、技術參數的制定與分析

　　1、體重顯示功能

　　當被測者站在體重儀上，其重量傳遞到稱重傳感器上，傳感器產生相應的電信號，此信號由放大電路進行放大、經濾波后再由A/D轉換器轉換成數字信號送到單片機中，單片機根據程序進行運算，運算結果送到顯示器顯示出來。

　　2、身高顯示功能

　　當被測者頭頂上方頂著擋板站在體重儀上，體重儀上的測距傳感器能測出被測者相應的身高，單片機再通過顯示屏將身高數據顯示出來。
 

 

　　3、體質測試功能

　　通過BIA生物電阻抗法分析被測者的體質，可以測出人體相應的阻抗，根據測出的阻抗可以算出脂肪率、肌肉率、內臟脂肪、基礎代謝、水分率、蛋白質、骨量、BMI等體質數據。BIA 法以統計學為工具，通過研究人體相應部位的不同頻率的阻抗值與一些人體成分參數的相關性，結合人體體重、年齡、性別等基本參數，建立相應阻抗與相應人體成分的經驗公式，并通過已知人體成分推算未知人體成分。主要通過給電極施加安全電流作用在人體上，然后又通過電極檢測人體相應部位的電壓，經過數據采集、計算得到人體相應阻抗值，然后傳給上位機完成人體成分計算。(全身體脂數據的測量準確的條件應當是令實驗電流盡可能的通過人體的最大路徑，因為電流走短不走長，所以測量體脂時，電極應分別位于手和腳。)

　　具體的阻抗與人體成分之間的計算公式如下：

　　身體水分總量TBW

　　TBW=1.396+(0.597*身高(cm)*身高/阻抗(歐姆))+0.099*體重(kg)-0.009*年齡

　　體脂肪BF多元線性逐步回歸和方差分析方法

　　BF=0.846*體重(kg)-0.185*身高*身高(cm)/阻抗(歐姆)-2.361*性別(男1女0)-24.977

　　身高質量指數BMI：體重/(身高*身高(米))

　　理想體重：22*身高(米)*身高(米)或身高(cm)-105

　　脂肪含量：(1.2*BMI)+(0.23*年齡)-(10.8*性別)-5.4

　　數值范圍 4%--60%

　　性別數值：男性為1，女性為0
 

 

　　4、數據無線傳輸功能

　　體重儀獲取的體重等身體數據通過藍牙或WIFI無線模塊傳送到手機APP中。

　　5、自動開機功能

　　當被測者站上體重儀時，體重儀檢測到振動信號，立即觸發體重儀自動開機，并且進入稱重模式。

　　6、自動休眠校零功能

　　當被測者離開體重儀時，單片機檢測到體重為零時，體重儀自動進入關機狀態，且對體重儀進行自動校零。

　　7、匹配手機APP數據分析功能

　　體重儀檢測到的身體各項數據無線傳輸到手機APP中之后，APP對這些數據進行分析，并且與之前測得的身體數據進行比較，得出被測者的各項身體數據變化趨勢圖表，并且對被測者給出合理的健康管理建議。

　　8、量程/分度值

　　量程：10-100kg 分度值：0.1kg