步測儀的設(shè)計畢業(yè)論文說明書(已修改)
2025-07-01 17:43 本頁面
【正文】 目 錄引言…………………………………………………………………………31 設(shè)備選型…………………………………………………………………………4 設(shè)計方案比較…………………………………………………………………………4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)定…………………………………………………………………………4 步測儀系統(tǒng)元器件選擇……………………………………………………52 總體設(shè)計原理圖……………………………………………………6 步測儀模塊電路圖及說明……………………………………………………6 基站模塊電路圖及說明……………………………………………………73 各主要元器件模塊設(shè)計……………………………………………………9 單片機ATMEGA16介紹……………………………………………………9 概述……………………………………………………9 ATMEGA16產(chǎn)品特性……………………………………………………9 外設(shè)特點……………………………………………………10 ATMEGA16引腳功能……………………………………………………12 無線收發(fā)模塊NRF905設(shè)計……………………………………………………14 模塊外觀……………………………………………………14 模塊簡介……………………………………………………14 基本特點……………………………………………………14 應(yīng)用領(lǐng)域……………………………………………………15 硬件原理說明……………………………………………………15 通過AVR單片機軟件控制原理……………………………………………………16 模塊原理圖……………………………………………………19 與單片機硬件連接圖……………………………………………………20 三軸加速度傳感器KXP74設(shè)計……………………………………………………21 加速度傳感器簡介……………………………………………………21 步伐參數(shù)設(shè)定……………………………………………………22 軟件編程流程圖……………………………………………………25 距離參數(shù)設(shè)定……………………………………………………26 卡路里（能量）參數(shù)設(shè)定……………………………………………………27 硬件連接圖……………………………………………………28 LCD12864液晶顯示模塊設(shè)計……………………………………………………29 液晶顯示模塊概述……………………………………………………29 基本特性……………………………………………………29 外形尺寸……………………………………………………30 接口時序……………………………………………………30 硬件連接圖……………………………………………………324 軟件設(shè)計……………………………………………………33 主程序流程圖……………………………………………………33 采樣及處理程序流程圖……………………………………………………345 實驗結(jié)論……………………………………………………34謝辭 ………………………………………………………………………35參考文獻 ……………………………………………36引言 計步器是一種頗受歡迎的日常鍛煉進度監(jiān)控器，可以激勵人們挑戰(zhàn)自己，增強體質(zhì)，幫身。早期設(shè)計利用加重的機械開關(guān)檢測步伐，并帶有一個簡單的計數(shù)器。晃動這些裝置時，可以聽到有一個金屬球來回滑動，或者一個擺錘左右擺動敲擊擋塊，隨著科技的發(fā)展，數(shù)字化已經(jīng)來臨，我們設(shè)計的這款步測儀完全自主運行，不需要人工操作，只需要用戶佩戴符合步測儀的要求，其余的事情他可以自主運行，他不僅可以測量用戶所走的步數(shù)，還可以根據(jù)用戶的步數(shù)從而可以測量出用戶所走的距離，還可根據(jù)所走的距離與時間來計算用戶這段時間所消耗的能量，從而讓用戶更加直觀的了解自己的生體狀況，來幫助人們了解自己身體從而達到改善自己身體狀況的功能。下面我們將從設(shè)備選型與比較、設(shè)備的總體規(guī)劃，以及各個重要元器件的原理介紹和如何實現(xiàn)其在步測儀中的功能做詳細介紹。 設(shè)備選型 設(shè)計方案比較 實際的步測儀，根據(jù)計算路程的實現(xiàn)方法，可以分為兩種：一是利用GPS模塊來計算路程；二是利用加速度傳感器來計算路程。采用以上兩種方式的設(shè)計方案及其比較如表：方案編號路程設(shè)計數(shù)據(jù)傳輸方式方案評估 1 GPS模塊有線方式精度高，數(shù)據(jù)傳輸短，程序設(shè)計復雜，成本高。2加速度傳感器無限方式數(shù)據(jù)傳輸距離較遠，程序設(shè)計簡單，成本低。加速度傳感器ATMEGA16無線收發(fā)芯片（1）SPISPI 通過上述方案設(shè)計性能評估可知，采用GPS模塊的系統(tǒng)成本較高，而且程序設(shè)計復雜度高。而采用加速度傳感器的系統(tǒng)，雖然在計算精度上比第一種方案低一些，但其成本低，程序設(shè)計簡單，通過適當?shù)乃惴ㄌ幚恚纫材芴岣咴S多，可以滿足設(shè)計的要求。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)定 設(shè)計設(shè)想：我們根據(jù)加速度傳感器傳輸出的SPI信號，這些信號是由用戶的動作產(chǎn)生步測信號，信號傳輸?shù)紸VR單片機里面，經(jīng)過單片機的信號處理，輸出到無線收發(fā)模塊（1），以上是單片機步測儀模塊工作原理，其設(shè)計結(jié)構(gòu)圖如下所示： 由無線收發(fā)模塊（1）發(fā)出的信號，無線收發(fā)模塊（2）接收（1）所發(fā)的信號，這些信號傳輸?shù)搅硪粋€單片機做進一步處理，單片機處理的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行芯片和12864能接受的信號，從而能夠顯示人們能夠看到的測量數(shù)據(jù)，其設(shè)計結(jié)構(gòu)圖如下圖所示串行芯片（USB）、LED12864ATMEGA16無線收發(fā)模塊（2）SPISPI 元器件選擇通過上述對整體結(jié)構(gòu)的研究我們得到了其元器件的選擇情況如下圖所示器件編號器件名稱型號基本參數(shù)1單片機ATMEGA16 EEPROM, SRAM2加速度傳感器KXP74，高性能3無線收發(fā)模塊AT86RF230104db鏈路運算，101db的接收靈敏度和3db的傳輸功率4液晶顯示模塊LCD12864128*64個液晶顯示2 總體設(shè)計原理電路圖 根據(jù)上面我們對整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計設(shè)想，我們可以知道我們設(shè)計的電路主要分為兩個主要部分，他們分別是步測儀模塊和基站模塊，通過他們的精確通信才能保證整個電路實現(xiàn)我們無線步測這一滿足用戶的要求的功能。 步測儀模塊電路如圖54321以上各部分電路說明如下：1：ATMEGA16模塊其最小系統(tǒng)和與和各個元器件的引腳使用情況。2：與加速度傳感器連接引腳使用情況和外部電路連接圖3：三軸加速度傳感器和ATMEGA16引腳連接和其最小工作系統(tǒng) 4：nrf905無線收發(fā)模塊引腳連接電路圖5：電源部分電路圖 基站模塊電路圖如下54 321
規(guī)章制度相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1