基于51单片机设计的个性化服装尺寸红外测量仪

王可依 王海昭 张瑾 杨禹 赵峰 赵静

摘 要：基于51单片机设计了一款个性化服装尺寸红外测量仪。以红外传感模块实现红外测距、红外感应的功能，以压力感应模块完成测长功能，通过单片机实现数据计算。实验表明，该测量仪功能齐全，为研制服装尺寸测量仪提供参考意义。

关键词：单片机;红外测量;服装尺寸测量;红外传感器

一、概述

由于目前并没有简易的关于人体测量的仪器，人们网购衣服时无法进行细化修改，容易买到不适合的衣服，所以购买衣服的问题没有得到解决。本文就讨论个性化服装尺寸红外测量仪的设计思路与原理，着重于智能化实现测量，由各模块来采集信息，通过串口传至单片机进行控制实现测距测长功能。使顾客在短时间内可测出身体各部尺寸，且卖家可根据尺寸做出符合身材的衣服。

二、整体设计

系统以单片机为核心控制器件，由不同的模块构成，包括红外测距、红外感应及压力感应模块。通过各部位传感器来采集人体数据传递给单片机，执行相应命令实现功能。

（一）红外测距模块

实验所使用的测距模块是HC-SR04距离测量传感器，模塊包括超声波发射器、接收器与控制电路。

原理：采用IO口TRIG触发测距，给最少10us的高电平;模块自动发送方波，自动检测是否有信号返回。有返回则通过IO口ECHO输出一个高电平，持续的时间为超声波从发射到返回的时间。测试距离=（高电平时间*声速（340M/S））/2。回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比，由此通过发射信号到收到的回响信号时间间隔可以计算得到距离。

（二）红外感应模块

原理：该模块采用红外感应模块芯片LM393控制红外光发送与接收。其硬件电路由2块4路红外寻迹循迹模块组合而成，调节检测距离约30cm，每路3根线（电源线、地线、红外输出线）分别对应接3个IO口[1]。

将红外发射管与接收二极管作为感应器件来测量肩宽数据。通过发射管发射红外信号，而接收管能否接收到反射信号来判断是否遇到遮挡。检测到有障碍[2]的对管个数乘以对管间间隔则为肩宽长度。

（三）压力感应模块

1.选择模块

由于无法用红外传感器等测量直线距离的模块来测量曲线长度，所以采用了压阻压力传感器来实现测量。其通过外界压力变化来改变传感器中电阻，将改变后的信息传入单片机，经判断得出臂围、胸围、腰围及臀围等曲线距离。

2.工作原理

压阻压力传感器主要基于压阻效应。压阻效应是指传感器内材料在感受到压力的情况下，传感器内部所产生的电阻变化。该传感器借助引线接入与惠斯登电桥中，芯体有无受外加压力，则电桥处于平衡或非平衡状态（定义为0或1位），其电阻随之改变。在电桥上加上电压电源，电桥将传出压力对应大小的电压信号。如此可以将电阻变化由电桥转化成压力信号传出。

本仪器支架上绳带上的孔均匀排列表示一定的尺寸，每个孔里安装一个传感器，若被扣上将会感受到一定的压力，阻值改变，从而该孔对应的尺寸数据传输到单片机。

三、实验运行程序流程图

（一）红外测距模块

（二）红外感应模块

四、实验结果

这里以某人为模特，测量了一组数据（数据取整），可见大致可以测出最终结果。但若要更精确的结果，则需增加模块中感应器材数量。

五、结语

本文将红外测距、红外感应及压力感应模块与51单片机相结合，从而来测量人体数据使买到更合适的衣服。此研究主要针对如今电商交易问题，具有实际意义。该项目成品可提高经济效益、提高工作效率，值得在市场中推广应用。

参考文献：

[1]刘晨，崔斌.基于单片机的智能循迹小车设计[J].时代农机，2019（3）：99-108.

[2]高韩，陈慧程.红外传感原理与应用简析[J].智能传感，2019（8）：80-82.

基金项目：南京工程学院大学生创新项目资助（TB201904002）;国家自然科学基金（批准号：61701220）;南京工程学院高等教育研究课题（2018YB20）

作者简介：王可依（2000—），女，汉族，江苏淮安人，南京工程学院信息与通信工程学院学生。