【正文】 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 基于加速度傳感器的姿態(tài)監(jiān)測 及應(yīng)用系統(tǒng) 姓 名 Jermaine Pen 學(xué) 號 29010103023 專業(yè)班級 通信工程 09C 所在學(xué)院 電子信息學(xué)院 指導(dǎo)教師 副教授 完成時間 20xx 年 5 月 10 日 電子科技大學(xué)中山學(xué)院教務(wù)處制發(fā) I 基于加速度傳感器 的姿態(tài)監(jiān)測 及應(yīng)用系統(tǒng) 摘 要 本課題的主要任務(wù)是設(shè)計一種由一對無線傳感器終端、一套三軸加速度傳感器、 LCD顯示屏組成的系統(tǒng)，系 統(tǒng)中所有設(shè)備均通過單片機進行指令控制和協(xié)調(diào)操作。無線傳感器終端發(fā)出的 X、 Y、 Z 軸加速度數(shù)值傳送到監(jiān)控主機，并利用主機進行數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)儲存、數(shù)據(jù)顯示等。系統(tǒng)充分利用了 nRF905 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所具有的通信質(zhì)量高、通信距離遠(yuǎn)、連通性好、可擴展性強、功耗低、便于開發(fā)等優(yōu)點，提高了加速度變化規(guī)律檢測的效率和質(zhì)量，并且為人體姿態(tài)檢測提供有效的依據(jù)，將為未來動物姿態(tài)研究引入新的技術(shù)支持。系統(tǒng)工作在 915MHz ISM 頻段，數(shù)據(jù)傳輸率為 50Kbps，節(jié)點設(shè)備的工作電壓為，工作電流則與設(shè)備類型和工作狀態(tài)有 關(guān)，其中，無線傳感器的靜態(tài)電流僅僅 μ A，節(jié)能設(shè)計更方便。 關(guān)鍵詞： nRF905；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)； ADXL345；姿態(tài)檢測；三軸加速度 II Position Monitoring And Application Systems Based on the Acceleration Sensor Abstract This main task of this project is to design a system posed of a pair of wireless sensor terminal,a set of three axis acceleration sensor, LCD display,system all equipment through the MCU control mands and coordinated operation. Wireless sensor terminal sends a X,Y,Z axis acceleration value is transmitted to the monitoring puter,and data processing,data storage,data display by host system makes full use of the munication quality of nRF905 wireless sensor work which has high, long munication distance, connectivity is good, strong scalability, low power consumption, easy development advantages, improve the efficiency and quality detection of variation of acceleration, and provide effective basis for human posture detection, for the future of research into animal posture a new technical support. The system works in 915MHz ISM band, the data transmission rate is 50Kbps, the working voltage is , working current is related to the type of equipment and working static current is only . Keywords: nRF905。 wireless sensor work。 ADXL345。 attitude detection。 three axis accelerometer III 目 錄 1 緒論 ............................................................................................................................................. 1 項目背景 .............................................................................................................................. 1 項目的主要任務(wù) .................................................................................................................. 1 2 總體設(shè)計方案 ............................................................................................................................. 2 3 主要芯片簡介 ............................................................................................................................. 3 NRF905.................................................................................................................................. 3 ADXL345 .............................................................................................................................. 4 4 硬件設(shè)計 ..................................................................................................................................... 9 無線主機 .............................................................................................................................. 9 無線從機 ............................................................................................................................. 11 監(jiān)控主機 ............................................................................................................................ 13 5 軟件設(shè)計 ................................................................................................................................... 14 ICCAVR 與 Keil 集成開發(fā)環(huán)境 ...................................................................................... 14 主機程序流程 .................................................................................................................... 14 從機程序流程 .................................................................................................................... 15 6 系統(tǒng)調(diào)試 ................................................................................................................................... 17 7 結(jié)論 ........................................................................................................................................... 19 參考文獻 ....................................................................................................................................... 20 附 錄 ............................................................................................................................................. 21 附錄 A 系統(tǒng)樣機實物圖 .......................................................................................................... 21 附錄 B 源程序清單 .................................................................................................................. 22 致 謝 ............................................................................................................................................. 36 1 1 緒論 項目背景 在日趨成熟的科學(xué) 界 ，人們對生活的追求越來越高，然而，健康的追求是人們永恒不變的話題。在醫(yī)學(xué)科技發(fā)達的今天， 60 歲以上的老年人所占的比例越來越大，人口老齡化促使人們更加關(guān)注老年人的健康和生活質(zhì)量。據(jù)統(tǒng) 計，國外約 30%老年人每年跌倒一次，并造成不同程度的損害。而 70 歲以上的老年人跌倒年發(fā)生率高達 50%，跌倒后常常會造成嚴(yán)重的損害，而這些損害往往因為沒有及時處理而被無限擴大，例如失血過多、疼痛過度至休克、傷口感染等二次傷害。跌倒不但給老年的心靈上的摧殘，更極大地影響了老年人的生活，在病床上的醫(yī)療時間足以消耗老年人本來就不旺盛的意志。 因此，本文設(shè)計一種基于三軸加速度傳感器的人體姿態(tài)平衡檢測系統(tǒng)，通過讀取并分析三軸向加速度的數(shù)值，進行對老年人人體姿態(tài)實時檢測，并預(yù)知老年人行進趨勢，并通過無線通信網(wǎng)絡(luò)等多種方式 實現(xiàn)手段，進行聲光報警，通知周邊的人，對跌倒老人進行扶助，可以大大減少老年人跌倒的二次傷害。 無線通信網(wǎng)絡(luò)可以有多種實現(xiàn)手段，其中， 基于 Bluetooth 協(xié)議的系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸率較高，但作用距離短，功耗大，組網(wǎng)能力弱；而 ZigBee 作為建立在 通信標(biāo)準(zhǔn)之上的低速無線個域網(wǎng)（ LRWPAN）協(xié)議規(guī)范，基于該技術(shù)的系統(tǒng)具有功耗小、可靠性高、組網(wǎng)能力強等優(yōu)點，但數(shù)據(jù)速率低、傳輸距離近； NRF905