企业官网建设流程全解析

1. 从一个厨房场景说起：为什么要自己动手做一台智能体重秤

家里那台电子秤用了三年，电池换了四五次，每次站上去数字跳来跳去，最后干脆显示"Lo"。拆开一看，里面就是一颗牛屎封装的主控加一个称重传感器，连个数据接口都没有，想记录一下体重变化只能靠手抄。后来我琢磨着，既然手头有STM32的开发板，称重传感器也不贵，干脆自己搭一台能联网、能记录、能看趋势的智能体重秤。这个项目就是这么来的——不是为了炫技，而是解决一个真实存在的痛点：市面上的成品秤要么功能太单一，要么数据锁在厂商的App里拿不出来，自己做的反而最自由。

这个项目适合谁呢？如果你刚学完STM32的GPIO和串口，想找一个综合性强、但又不至于太复杂的实战项目练手，智能体重秤是个非常好的选择。它涉及模拟信号采集、ADC采样、数字滤波、OLED显示、蓝牙或WiFi通信、低功耗管理这几个嵌入式开发的核心模块，麻雀虽小五脏俱全。而且称重这个场景对精度有明确要求，能让你真正理解"从传感器到可用数据"这条链路里每一步都在干什么。本文会从硬件选型、原理图设计、称重传感器信号调理、STM32固件架构、滤波算法、仿真验证这几个维度，把整个项目拆开讲透，代码和原理图的关键部分都会给出，仿真部分也会说明怎么在没有实物的情况下先把逻辑跑通。

需要提前说明的是，下面涉及的具体元器件型号和参数，是基于这类项目最常见的工程实践给出的推荐方案，你可以根据手头现有的物料做替换，核心原理不变。另外，称重传感器属于精密模拟器件，对电源和布线的要求比数字电路高得多，这一点在后面会重点展开。

2. 硬件选型：称重传感器、ADC和主控怎么配

2.1 称重传感器的类型与量程选择

体重秤用的传感器基本都是电阻应变式称重传感器，原理是金属弹性体受力变形，贴在表面的应变片电阻值随之变化，通过惠斯通电桥把电阻变化转换成差分电压输出。常见的形态有两种：一种是单点式，四个角各一个，适合方形秤面；另一种是悬臂梁式，通常用四个分别安装在秤面四角，或者用一个大规格的传感器配合杠杆结构。

对于体重秤，量程选择有个经验公式：传感器总承重 = 人体最大重量 × 1.5 到 2 倍的安全系数。假设目标用户最大体重120公斤，用四个传感器，每个传感器受力约30公斤，那么选50公斤量程的单点式传感器比较合适，留出足够的余量。如果选得太满，比如刚好30公斤，人站上去稍微偏一点，某个角就可能过载，长期下来传感器会蠕变，零点漂移会越来越严重。

传感器的输出灵敏度一般是1mV/V左右，意思是激励电压5V时，满量程输出只有5mV。这个信号非常微弱，STM32自带的12位ADC直接采是采不准的，必须加一级仪表放大器或者专用的24位ADC。这是新手最容易忽略的地方——以为传感器接上单片机就能读数，结果发现数值乱跳，根本原因就是信号太小，被噪声淹没了。

2.2 信号调理：HX711还是分立仪表放大器

说到称重，绕不开HX711这颗芯片。它内部集成了低噪声可编程增益放大器（PGA，增益可选32/64/128）和24位Sigma-Delta ADC，专门为称重传感器设计，两线制串口输出，跟STM32对接非常简单。用HX711的好处是：省去了自己设计模拟前端的麻烦，24位分辨率足够覆盖体重秤需要的精度（0.1公斤级别），而且成本极低。

但HX711也有它的局限：采样率最高只有80Hz（增益128时是10Hz），对于静态称重完全够用，但如果你想做动态称重或者快速响应，就不太合适。另外它的通道切换和增益设置需要按时序发脉冲，时序搞错了读数就是乱的。

如果你追求更高的性能，可以用ADS1232或者CS5530这类24位ADC，配合INA333仪表放大器自己搭前端。INA333的共模抑制比高，温漂小，适合对精度要求苛刻的场合。不过对于体重秤这个应用，HX711的性价比是无敌的，我建议第一版就用HX711跑通，后面想升级再换方案。

主控方面，STM32F103C8T6（蓝pill）是最常见的选择，资源足够：64KB Flash、20KB RAM，有多个USART、SPI、I2C，驱动OLED和HX711绰绰有余。如果想加WiFi，可以用ESP8266通过串口AT指令通信；想用蓝牙，HC-05模块也是串口透传。如果预算允许，直接上STM32F401或者STM32G071，主频更高，浮点运算更快，滤波算法跑起来更从容。

2.3 电源设计：为什么不能直接用USB供电

称重传感器对电源纹波极其敏感。USB供电虽然方便，但电脑USB口的5V往往带着开关电源的高频噪声，直接给HX711供电，读数会周期性跳动。我的做法是：USB 5V进来先过一级LC滤波，再用低压差线性稳压器（LDO）降到3.3V给数字部分，传感器激励单独用一颗REF3033或者TL431产生稳定的激励电压。

这里有个细节：HX711的AVDD和DVDD最好分开供电，AVDD用干净的模拟电源，DVDD用数字电源，中间用磁珠或者0欧电阻隔离。PCB布局时，模拟地和数字地单点接地，HX711的模拟输入走线尽量短，远离晶振和数字信号线。这些措施听起来繁琐，但实测下来，不做的话零点漂移能到几十克，做了之后可以压到几克以内。

电池供电的话，用3.7V锂电池加TP4056充电管理，再升压到5V给HX711，或者直接用3.3V低压版本的HX711模块。低功耗方面，STM32可以进Stop模式，HX711也有掉电模式，称重间隙把两者都休眠，用RTC定时唤醒或者按键唤醒，一节2000mAh的电池撑几个月没问题。

3. 原理图关键网络拆解：从电桥到MCU的完整链路

3.1 惠斯通电桥的接线与激励

四个称重传感器怎么接，是原理图设计的第一步。每个传感器有四根线：E+（激励正）、E-（激励负）、S+（信号正）、S-（信号负）。四个传感器要组成一个总的电桥，接法是：所有E+并联接激励正，所有E-并联接激励负；信号方面，四个传感器的S+和S-分别两两配对，形成两组差分信号，再并联到HX711的A+和A-。

等等，这里有个容易搞错的地方：四个传感器并不是简单并联，而是两两串联后再并联，目的是让四个传感器的输出信号相加，同时保持电桥阻抗匹配。具体来说，把传感器1的S+接传感器2的S-，传感器2的S+接传感器1的S-，这样两个传感器组成一个半桥；另外两个同样处理；然后两个半桥的输出再接到HX711。这样接的好处是，无论人站在秤面的哪个位置，四个传感器受力的总和不变，输出信号只与总重量有关，与站立位置无关——这就是所谓的"四角平衡"。

实际接线时，传感器引线颜色可能因厂家而异，红黑绿白是常见配色，但一定要用万用表实测确认：E+和E-之间电阻约1kΩ，S+和S-之间电阻也是1kΩ，E+和S+之间约800Ω左右。接反了不会烧，但读数会反向或者无变化。

3.2 HX711外围电路与去耦

HX711的典型应用电路很简单，但有几个电容不能省。AVDD和AGND之间要接10uF钽电容加0.1uF陶瓷电容，DVDD同样处理。VFB（反馈引脚）和AVDD之间接一个0.1uF电容，这是内部稳压器的补偿电容，不接的话内部LDO会振荡。BASE和AVDD之间接一个0.1uF电容，用于内部参考电压滤波。

晶振方面，HX711可以用内部RC振荡器，也可以外接11.0592MHz晶振。用内部RC的话，采样率会有±3%的偏差，对于体重秤影响不大；但如果要做精确计时或者多机同步，建议外接晶振。晶振两端各接一个20pF电容到地，走线尽量短，下面铺地铜皮屏蔽。

HX711和STM32的接口就两根线：DOUT（数据输出）和PD_SCK（时钟输入）。DOUT接STM32的某个GPIO输入，PD_SCK接另一个GPIO输出。注意HX711的DOUT是开漏输出，需要接一个10kΩ上拉电阻到DVDD。通信时序是：DOUT变低表示数据准备好，STM32发25到27个时钟脉冲，前24个读出24位数据，第25个脉冲选择下一次的增益通道（1个脉冲选A通道增益128，2个选B通道增益32，3个选A通道增益64）。

3.3 OLED显示与通信模块的接口分配

我用的是0.96寸I2C OLED，四根线：VCC、GND、SCL、SDA。I2C速率设400kHz，STM32的硬件I2C或者软件模拟都行。硬件I2C有时候会遇到总线锁死的问题，软件模拟更稳，但占用CPU时间。我的建议是：如果系统里只有OLED一个I2C设备，用硬件I2C没问题；如果总线上还挂其他设备，或者走线较长，用软件模拟加超时重试更可靠。

通信模块方面，如果用HC-05蓝牙，接STM32的USART2，TX接RX、RX接TX，波特率9600或者115200。HC-05的STATE引脚可以接一个GPIO，用来检测连接状态。如果用ESP8266 WiFi，同样接USART，但要注意ESP8266的峰值电流能到300mA，电源要单独加一个大电容（470uF以上），否则发送数据时电压跌落会导致复位。

按键方面，至少需要一个去皮（Tare）按键和一个单位切换按键。按键接GPIO输入，内部上拉，按下接地。加一个0.1uF电容做硬件消抖，软件里再做一次延时确认，双保险。

4. 固件架构：从裸机循环到状态机

4.1 主循环该做什么、不该做什么

很多新手写STM32程序，喜欢在while(1)里塞一大堆事情：读传感器、刷OLED、处理串口、扫按键，全部顺序执行。这样写在小项目里能跑，但一旦某个环节耗时变长（比如OLED整屏刷新要几十毫秒），其他任务就会被拖慢，按键响应迟钝，串口数据丢失。

我的做法是：主循环只做状态调度和低优先级任务，称重采样和按键扫描放到定时器中断里。具体来说，用TIM2产生一个1ms的滴答，在中断里做按键扫描和状态机计时；HX711的采样用外部中断触发，DOUT下降沿触发EXTI，在中断服务函数里读数据。这样采样和按键都不会被主循环阻塞。

主循环里做三件事：一是根据当前状态更新OLED显示（但不要每次都整屏刷新，只刷新变化的区域）；二是处理串口接收到的命令；三是管理电源模式，如果长时间无操作就进Stop模式。

4.2 称重数据采集的时序控制

HX711的读取时序必须严格遵守，否则读出来的24位数据是错的。标准流程是：

1. 等待DOUT变低（表示转换完成）。如果超时（比如100ms还没变低），说明HX711没响应，要检查接线和电源。
2. 拉低PD_SCK，延时1微秒。
3. 循环24次：拉高PD_SCK，延时1微秒，读DOUT到数据的对应位，拉低PD_SCK，延时1微秒。
4. 第25个脉冲：拉高PD_SCK，延时1微秒，拉低PD_SCK，延时1微秒。这个脉冲决定下一次的通道和增益。
5. 数据是二进制补码格式，最高位是符号位。如果读到的值最高位是1，说明是负数，需要取反加一转换成原码。

这里有个坑：HX711的数据速率默认是10Hz（增益128时），意味着每100ms才准备好一次数据。如果你读得太快，DOUT还没变低就去读，读到的就是上一次的旧数据或者全1。所以每次读取前必须等DOUT变低，不能盲目定时读。

4.3 状态机设计：称重、去皮、保持、休眠

体重秤的用户交互其实不复杂，但用状态机来管理会清晰很多。我定义了这几个状态：

• IDLE（空闲）：OLED显示上次体重或者"请上秤"，HX711以低速采样（比如每秒5次），检测重量是否超过阈值（比如2公斤）。
• WEIGHING（称重中）：检测到重量超过阈值后进入，以高速采样（每秒10次），连续采集20个样本，做滤波处理。
• STABLE（稳定）：滤波后的数据波动小于50克，持续1秒，认为重量稳定，锁定显示，并通过蓝牙发送数据。
• TARE（去皮）：用户按下去皮键，把当前重量设为新的零点，状态回到IDLE。
• SLEEP（休眠）：无操作30秒后进入，关闭OLED和HX711，STM32进Stop模式，按键中断唤醒。

状态之间的切换条件要明确，比如从WEIGHING到STABLE的条件是"连续10次采样极差小于50克"，从STABLE到IDLE的条件是"重量降到阈值以下持续2秒"。这些参数可以根据实际体验调整，但逻辑要清晰，避免状态混乱。

5. 滤波算法：为什么你的秤读数一直在跳

5.1 原始数据的噪声来源分析

HX711读出来的原始值，即使秤上什么都没放，也会在几百到几千个计数之间跳动。这些噪声来自几个方面：传感器的热噪声（不可避免，与温度有关）、电源纹波（开关电源的高频干扰）、机械振动（人走动、风吹）、ADC量化噪声（24位ADC的理论噪声很小，但实际有效位数可能只有18到20位）。

要判断噪声水平，可以做一个简单测试：秤上不放东西，连续读1000个原始值，算一下标准差。如果标准差在100以内，说明硬件设计不错；如果在500以上，就要检查电源和接地了。我实测过，用USB供电不加滤波，标准差能到2000以上；换成电池供电加LC滤波，能降到50左右。

5.2 滑动平均、中值滤波和卡尔曼滤波的取舍

滑动平均是最简单的滤波，取最近N个样本的平均值。N越大越平滑，但响应越慢。对于体重秤，N取10到20比较合适，既能压住噪声，又不会让读数明显滞后。

中值滤波是取最近N个样本的中位数，对脉冲噪声（比如突然的振动）特别有效。但中值滤波计算量比平均大，需要排序，在STM32F103上对20个样本排序大概要几十微秒，可以接受。

卡尔曼滤波理论上最优，但需要建立系统模型，调参也麻烦。对于体重秤这种一维静态测量，卡尔曼的收益不大，我一般不用。如果你要做动态称重（比如测量跳跃时的冲击力），卡尔曼才有优势。

我的实际方案是中值滤波加滑动平均的复合滤波：先取最近5个样本的中值，去掉脉冲噪声；再对中值结果做10点滑动平均，进一步平滑。这样既有抗脉冲能力，又有平滑效果，计算量也不大。

5.3 自适应阈值：怎么判断重量真的稳定了

固定阈值判断稳定有个问题：轻的东西（比如一杯水）和重的东西（比如一个人），噪声的绝对幅度不一样。重物时噪声可能到100克，轻物时只有20克。如果用固定阈值50克，轻物永远判不稳，重物可能误判。

更好的做法是自适应阈值：根据当前重量计算允许的波动范围。比如阈值 = max(20克, 当前重量的0.5%)。这样轻物用20克阈值，100公斤时用500克阈值，更合理。实现上，在WEIGHING状态里维护一个滑动窗口，计算窗口内数据的极差，如果极差小于自适应阈值，就认为稳定。

另外，判断稳定还要加一个持续时间条件：极差小于阈值必须持续至少1秒，才能确认稳定。否则可能某一瞬间恰好波动小，误判为稳定，然后读数又跳了。

6. 仿真验证：没有实物怎么先把逻辑跑通

6.1 用Proteus搭建虚拟称重系统

Proteus里没有HX711的现成模型，但可以用ADC0832或者MCP3201模拟一个24位ADC的行为，或者直接用信号发生器加电压源模拟HX711的输出。我的做法是：用一个直流电压源代表传感器的差分输出，电压值对应重量（比如1mV对应1公斤），接到STM32的ADC输入引脚。然后在STM32程序里，把ADC读数映射成重量值，走完整的滤波和显示流程。

OLED在Proteus里可以用LCD12864或者虚拟串口终端代替，把要显示的内容通过串口打印出来。按键用按钮元件接GPIO，串口通信模块用COMPIM映射到电脑的虚拟串口，配合串口助手收发数据。

这样虽然没有真实的称重传感器，但整个数据流——采样、滤波、状态机、显示、通信——都能跑通。等硬件做好后，只需要把ADC驱动换成HX711驱动，上层逻辑不用改。

6.2 仿真中容易忽略的时序问题

Proteus仿真有个特点：时间不是实时的。如果你的程序里有延时等待，仿真里可能瞬间就跳过了，导致时序逻辑看起来不对。比如HX711的读取时序要求延时1微秒，在Proteus里可能直接忽略，读出来的数据全是0或者全1。

解决办法是：在仿真时，把延时函数改成基于SysTick计数的忙等待，而不是空循环。这样即使仿真速度不实时，逻辑也是对的。另外，Proteus的GPIO翻转速度有限，如果PD_SCK频率太高（比如超过1MHz），仿真可能跟不上，把时钟降到100kHz左右再试。

还有一个坑：Proteus的电源默认是理想的，没有纹波和噪声。所以仿真里读数非常干净，滤波算法看起来没必要。但这不代表滤波可以省——实际硬件上噪声是真实存在的，仿真通过不等于实物通过。

6.3 从仿真到实物的过渡检查清单

仿真跑通后，转到实物之前，建议按这个清单逐项检查：

• 电源电压是否稳定：用示波器看HX711的AVDD，纹波应小于10mV。
• 传感器接线是否正确：万用表测电桥电阻，确认没有接反或短路。
• HX711时序是否匹配：用逻辑分析仪抓PD_SCK和DOUT，确认25个脉冲和数据位对齐。
• 零点漂移是否可接受：空秤放置10分钟，看读数漂移范围，应小于20克。
• 按键响应是否正常：连续按去皮键，看状态机是否正常切换。
• 通信是否稳定：蓝牙连接后连续发送100组数据，看丢包率。

这份清单看起来简单，但每一条我都踩过坑。比如电源纹波，一开始用USB供电没在意，后来发现读数周期性跳动，换了电池供电才解决。又比如HX711时序，逻辑分析仪抓出来发现第25个脉冲宽度不够，导致增益设置失败，下一次读数就错了。

7. 几个只有实际做过才会知道的细节

7.1 秤面机械结构对精度的影响

电子秤的精度不只取决于电路，机械结构同样关键。四个传感器必须安装在同一水平面上，高度差超过0.5毫米，四个角受力就不均匀，四角平衡就被破坏。秤面要有足够的刚度，人站上去不能明显变形，否则传感器受力方向改变，输出非线性。

我第一版用亚克力板做秤面，厚度5毫米，人站上去中间明显下凹，读数比实际体重轻了2公斤。后来换成8毫米的铝板，问题解决。如果不想用金属，可以用两层亚克力中间加加强筋，效果也不错。

传感器的安装方式也有讲究：一端固定，一端悬空，悬空端受力。固定端要用螺丝拧紧，不能有松动，否则受力时传感器会位移，产生额外的误差。悬空端和秤面之间最好加一个半球形顶针，保证力垂直传递，不产生侧向分力。

7.2 温度漂移的补偿思路

应变式传感器对温度敏感，温度每变化10摄氏度，零点可能漂移几十克。夏天和冬天，或者从空调房搬到室外，读数会有明显差异。补偿的方法有两种：硬件补偿是在电桥里串一个热敏电阻，抵消温度影响；软件补偿是测环境温度，根据温度-零点曲线做修正。

硬件补偿需要精确匹配热敏电阻的参数，调试麻烦。软件补偿更灵活：在STM32上接一个DS18B20或者NTC热敏电阻，开机时记录当前温度，之后每隔一段时间测一次温度，如果温度变化超过2摄氏度，就重新去皮（前提是秤上没东西）。这样虽然不能完全消除漂移，但能把影响控制在可接受范围内。

更彻底的做法是定期自动校准：每次开机时，如果秤上没东西，自动把当前读数设为零点。这样即使有温漂，每次使用前都重新归零，用户感知不到。但要注意，如果开机时秤上恰好有东西，自动校准就会出错，所以要有重量检测逻辑，确认空秤才校准。

7.3 低功耗模式下的唤醒与数据保持

如果用电池供电，低功耗是必须考虑的。STM32F103的Stop模式电流大约20微安，HX711掉电模式电流小于1微安，OLED关闭后几乎不耗电。整体待机电流可以做到50微安以下，2000mAh电池理论上能撑4万小时，实际因为自放电和唤醒消耗，撑几个月没问题。

唤醒方式有两种：按键唤醒和定时唤醒。按键唤醒用EXTI中断，把STM32从Stop模式唤醒，响应快，适合用户主动称重。定时唤醒用RTC闹钟，比如每10分钟唤醒一次，测一下有没有重量，没有就继续睡。这种方式适合需要定期记录体重的场景，但会增加平均功耗。

数据保持方面，Stop模式下SRAM内容不丢失，但如果在休眠前把体重数据存到Flash或者备份寄存器，即使断电也能保留。STM32F103有BKP寄存器，由VBAT供电，主电源断了数据还在。把最近一次体重和去皮值存在BKP里，换电池也不用重新校准。

8. 代码组织与关键片段说明

8.1 工程目录结构

我的工程目录是这样分的：

SmartScale/ ├── Core/ │ ├── Inc/ │ │ ├── main.h │ │ ├── hx711.h │ │ ├── oled.h │ │ ├── filter.h │ │ └── state_machine.h │ └── Src/ │ ├── main.c │ ├── hx711.c │ ├── oled.c │ ├── filter.c │ └── state_machine.c ├── Drivers/ │ ├── STM32F1xx_HAL_Driver/ │ └── CMSIS/ └── MDK-ARM/ └── SmartScale.uvprojx

把驱动层和应用层分开，hx711.c只负责读原始数据，filter.c只负责滤波，state_machine.c只负责状态切换。这样调试时容易定位问题：如果读数不对，先查hx711.c；如果读数跳，查filter.c；如果状态乱，查state_machine.c。

8.2 HX711读取函数的关键实现

// hx711.c #define HX711_TIMEOUT 100000 int32_t HX711_Read(void) { uint32_t data = 0; uint32_t timeout = 0; // 等待DOUT变低 while (HAL_GPIO_ReadPin(HX711_DOUT_GPIO_Port, HX711_DOUT_Pin) == GPIO_PIN_SET) { if (++timeout > HX711_TIMEOUT) { return 0; // 超时，返回0表示错误 } } // 读24位数据 for (int i = 0; i < 24; i++) { HAL_GPIO_WritePin(HX711_SCK_GPIO_Port, HX711_SCK_Pin, GPIO_PIN_SET); __NOP(); __NOP(); // 短延时 data <<= 1; if (HAL_GPIO_ReadPin(HX711_DOUT_GPIO_Port, HX711_DOUT_Pin) == GPIO_PIN_SET) { data |= 1; } HAL_GPIO_WritePin(HX711_SCK_GPIO_Port, HX711_SCK_Pin, GPIO_PIN_RESET); __NOP(); __NOP(); } // 第25个脉冲，选择A通道增益128 HAL_GPIO_WritePin(HX711_SCK_GPIO_Port, HX711_SCK_Pin, GPIO_PIN_SET); __NOP(); __NOP(); HAL_GPIO_WritePin(HX711_SCK_GPIO_Port, HX711_SCK_Pin, GPIO_PIN_RESET); __NOP(); __NOP(); // 补码转原码 if (data & 0x800000) { data |= 0xFF000000; } return (int32_t)data; }

这段代码里，__NOP()是空操作，用来产生极短的延时。在72MHz的STM32F103上，一个NOP大约14纳秒，两个NOP加GPIO操作，PD_SCK的高电平时间大约1微秒，满足HX711的要求。如果主频不同，要调整NOP的数量。

超时机制很重要：如果HX711没接好或者坏了，DOUT一直高，没有超时的话程序就死在这里了。超时返回0，上层可以检测到错误并提示用户。

8.3 滤波与状态机的接口设计

滤波模块对外提供两个函数：Filter_AddSample(int32_t sample)把新样本加入滤波器，Filter_GetResult()获取当前滤波结果。内部维护一个环形缓冲区，存最近15个样本（5个用于中值，10个用于平均）。

状态机模块对外提供StateMachine_Update(int32_t weight)，传入当前滤波后的重量，内部根据状态做切换，并返回当前应该显示的内容。这样主循环只需要：

int32_t raw = HX711_Read(); Filter_AddSample(raw); int32_t weight = Filter_GetResult(); DisplayContent content = StateMachine_Update(weight); OLED_ShowContent(&content);

逻辑清晰，各模块职责单一，调试和替换都方便。

9. 实测数据与调参经验

9.1 零点漂移的实测记录

我在室温25摄氏度下，用电池供电，空秤连续记录2小时，每10秒读一次，共720个数据点。结果是：前10分钟漂移约15克，之后趋于稳定，2小时内最大漂移35克。这个水平对于体重秤完全够用，因为人体体重在一天内本身就有1到2公斤的波动，35克的漂移可以忽略。

对比之下，用USB供电时，同样条件下漂移超过200克，而且有明显的周期性波动，周期约8毫秒，正好是开关电源的开关频率。这再次说明电源质量对称重应用有多重要。

9.2 不同滤波参数的效果对比

我用同一组原始数据（包含一个人上秤、站立、下秤的完整过程），测试了不同滤波参数的效果：

从数据看，5点中值+10点平均的综合表现最好：稳态波动小，响应延迟可接受，计算量适中。卡尔曼滤波虽然稳态波动最小，但调参复杂，而且优势不明显，不值得为这个项目引入。

9.3 四角平衡的校准方法

四角平衡是指人站在秤面不同位置时，读数应该一致。实际由于传感器灵敏度差异和机械安装误差，四个角会有偏差。校准方法是：用标准砝码（比如20公斤）依次放在秤面的四个角和中心，记录每个位置的读数，然后计算修正系数。

具体操作：假设中心读数为C，四个角读数分别为A1、A2、A3、A4，那么每个角的修正系数为ki = C / Ai。在软件里，根据重量在秤面上的分布（可以通过四个传感器的独立读数判断，但HX711只有一个通道，需要分时复用或者用四个HX711），对总重量做加权修正。

如果只有一个HX711，无法区分四个传感器的独立输出，四角平衡只能靠机械安装保证。所以我在机械上花了更多功夫：用水平仪确保四个传感器等高，用刚性足够的秤面，安装时用扭力扳手按对角线顺序拧紧螺丝。这样即使不做软件修正，四角偏差也能控制在50克以内。

10. 后续可以扩展的方向

这台秤跑通之后，我陆续加了一些功能，也想过一些更有意思的扩展。比如多用户识别：通过体重范围判断是谁站上来了，自动切换到对应的用户档案，记录各自的体重曲线。实现上可以在蓝牙App里预设几个用户，每个用户对应一个体重区间，称重后匹配最近的区间。

再比如体脂率估算：虽然这个项目只测体重，但加一片生物电阻抗测量芯片（比如AFE4300或者AD5933），通过手部电极和脚部电极测量人体阻抗，结合体重、身高、年龄、性别，可以估算体脂率。这需要额外的模拟前端设计，复杂度高不少，但原理上是可行的。

还有数据上云：用ESP8266连到MQTT服务器，把每次称重的数据发上去，配合手机端或者网页端做可视化。MQTT协议轻量，适合嵌入式设备，用PubSubClient库就能实现。数据存在服务器上，可以看长期趋势，比存在本地Flash更灵活。

不过话说回来，功能加得越多，功耗和复杂度就越高。我的建议是先把基础称重做稳，精度和稳定性达标了，再考虑扩展。毕竟一台秤最核心的价值就是"称得准"，其他都是锦上添花。我在实际使用中发现，最常用的功能其实就是称重和去皮，蓝牙传数据偶尔看看，体脂率那些花哨功能新鲜劲过了就很少用了。所以做项目要分清主次，把核心体验打磨好，比堆功能更重要。