步測儀的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文說明書(文件)
【正文】 程分以下幾步： A當(dāng)微控制器有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)，通過SPI接口，按時(shí)序把接收機(jī)的地址和要發(fā)送的數(shù)據(jù)送傳給 nRF905，SPI接口的速率在通信協(xié)議和器件配置時(shí)確定； ，激發(fā)nRF905的ShockBurstTM發(fā)送模式； C、nRF905的ShockBurstTM發(fā)送： □射頻寄存器自動開啟； □數(shù)據(jù)打包(加字頭和CRC校驗(yàn)碼)； □發(fā)送數(shù)據(jù)包； □當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送完成，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳被置高； D、AUTO_RETRAN被置高，nRF905不斷重發(fā)，直到TRX_CE被置低； E、當(dāng)TRX_CE被置低，nRF905發(fā)送過程完成，自動進(jìn)入空閑模式。 當(dāng)正在接收一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，TRX_CE或TX_EN引腳的狀態(tài)發(fā)生改變，nRF905立即把其工作模式改 變，數(shù)據(jù)包則丟失。 節(jié)能模式nRF905 的節(jié)能模式包括關(guān)機(jī)模式和節(jié)能模式。 在空閑模式下，nRF905 內(nèi)部的部分晶體振蕩器處于工作狀態(tài)。當(dāng) nRF905 處于空閑模式或關(guān)機(jī)模式時(shí)，SPI 接口可以保持在工作狀態(tài)。 通過上面的介紹，對 nRF905 的接收流程有了一定的了解。當(dāng) nRF905 處于空閑模式或關(guān)機(jī)模式時(shí)，SPI 接口可以保持在工作狀態(tài)。MEMS慣性傳感器具有低成本、小尺寸和低功耗的特點(diǎn)，因此越來越多的便攜式消費(fèi)電子設(shè)備開始集成計(jì)步器功能，如音樂播放器和手機(jī)等。無論如何穿戴計(jì)步器，總有至少一個(gè)軸具有相對較大的周期性加速度變化，因此峰值檢測和針對所有三個(gè)軸上的加速度的動態(tài)閾值決策算法對于檢測單位步行或跑步周期至關(guān)重要。當(dāng)然，可以使用更多寄存器以使加速度數(shù)據(jù)更加平滑，但響應(yīng)時(shí)間會變慢。平均值(Max + Min)/2稱為“動態(tài)閾值”。除動態(tài)閾值外，還利用動態(tài)精度來執(zhí)行進(jìn)一步濾波，如圖6所示。當(dāng)新采樣數(shù)據(jù)到來時(shí)，sample_new無條件移入sample_old寄存器。 .峰值檢測：步伐計(jì)數(shù)器根據(jù)x、y、z三軸中加速度變化最大的一個(gè)軸計(jì)算步數(shù)。為了找到真正的有節(jié)奏的步伐，必須排除這種無效振動。這樣，兩個(gè)有效步伐的時(shí)間間隔在時(shí)間窗口[ s s]之內(nèi)，時(shí)間間隔超出該時(shí)間窗口的所有步伐都應(yīng)被排除。A)320016001111146160080011101008004001101145400200110014520010010111451005010101455025100110025100065011155011040“計(jì)數(shù)規(guī)則” 用于確定步伐是否是一個(gè)節(jié)奏模式的一部分。在這種模式下工作時(shí)，每經(jīng)過一個(gè)有效步伐，步伐計(jì)數(shù)器就會更新一次。距離 = 步數(shù) 每步距離(1)每步距離取決于用戶的速度和身高。表2顯示了用于判斷當(dāng)前跨步長度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。處理器利用一個(gè)名為m_nLastPedometer的變量記錄每個(gè)2秒間隔開始時(shí)的步數(shù)，并利用一個(gè)名為m_nPedometerValue的變量記錄每個(gè)2秒間隔結(jié)束時(shí)的步數(shù)。在FIFO模式下，x、y、z軸的測量數(shù)據(jù)存儲在FIFO中。利用觸發(fā)模式，F(xiàn)IFO可以告訴我們中斷之前發(fā)生了什么。速度 = 每2秒步數(shù) 跨步/2 s(2) 卡路里(能量)參數(shù) 我們無法精確計(jì)算卡路里的消耗速率。表3. 卡路里消耗與跑步速度的關(guān)系跑步速度 (km/h)卡路里消耗(C/kg/h)810121516202025 硬件連接圖 LCD12864液晶顯示屏模塊設(shè)計(jì) 液晶顯示模塊概述 12864A1漢字圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置8192個(gè)中文漢字（16X16點(diǎn)陣）、128個(gè)字符（8X16點(diǎn)陣）及64X256點(diǎn)陣顯示RAM（GDRAM）。飲其流時(shí)思其源，成吾學(xué)時(shí)念吾師，在此論文完成之際，謹(jǐn)向我尊敬的導(dǎo)師梁強(qiáng)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。謝 辭 此畢業(yè)論文的探討、研究及成文是在我的導(dǎo)師梁強(qiáng)老師的細(xì)心指導(dǎo)和認(rèn)真修改下完成的。為了考慮運(yùn)動者的體重，我們可以將公式4轉(zhuǎn)換為公式5。不過，我們可以使用常規(guī)近似法進(jìn)行估計(jì)。速度參數(shù)速度 = 距離/時(shí)間，而每2秒步數(shù)和跨步長度均可根據(jù)上述算法計(jì)算，因此可以使用公式2獲得速度參數(shù)。如前所述，人們的跑步速度最快可達(dá)每秒5步。雖然數(shù)據(jù)速率為50 Hz，但kxp74的片內(nèi)FIFO使得處理器無需每20 ms讀取一次數(shù)據(jù)，極大地減輕了主處理器的負(fù)擔(dān)。2秒的時(shí)間間隔可以利用采樣數(shù)精確算出。參考設(shè)計(jì)每2秒更新一次距離、速度和卡路里參數(shù)。 軟件編程流程圖 圖7. 步伐參數(shù)算法軟件實(shí)現(xiàn)流程圖 距離參數(shù) 根據(jù)上述算法計(jì)算步伐參數(shù)之后，我們可以使用公式1獲得距離參數(shù)。步伐計(jì)數(shù)器以搜索規(guī)則模式開始工作。采用interval的寄存器記錄兩步之間的數(shù)據(jù)更新次數(shù)。C, VS = V, and VDD I/O = V時(shí)的可配置數(shù)據(jù)速率（以及功耗）?！皶r(shí)間窗口”用于排除無效振動。步伐計(jì)數(shù)器利用此算法可以很好地工作，但有時(shí)顯得太敏感。因此，移位寄存器組可以消除高頻噪聲，從而保證結(jié)果更加精確。該線性移位寄存器含有2個(gè)寄存器：sample_new寄存器和sample_old寄存器。由于此閾值每50次采樣更新一次，因此它是動態(tài)的。對于跑步者，峰峰值會更高。 步伐參數(shù) 數(shù)字濾波器：首先，為使圖3所示的信號波形變得平滑，需要一個(gè)數(shù)字濾波器。圖2描繪了一個(gè)步伐，我們將其定義為單位步行周期，圖中顯示了步行周期各階段與豎向和前向加速度變化之間的關(guān)系。 3軸加速度計(jì)KXP74模塊設(shè)計(jì) 加速度傳感器簡介 KXP74利用MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）慣性傳感器和復(fù)雜的軟件來精確檢測真實(shí)的步伐。 器件配置 所有配置字都是通過 SPI 接口送給 nRF905。 當(dāng)正在接收一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，TRX_CE或TX_EN引腳的狀態(tài)發(fā)生改變，nRF905立即把其工作模式改 變，數(shù)據(jù)包則丟失。 器件配置 所有配置字都是通過 SPI 接口送給 nRF905。進(jìn)入關(guān)機(jī)模式后，nRF905 保持配置字 中的內(nèi)容，但不會接收或發(fā)送任何數(shù)據(jù)。 通過上面的介紹，對 nRF905 的接收流程有了一定的了解。只有在前一個(gè)數(shù)據(jù)包被發(fā)送完畢，nRF905才能接受下一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)包。兩種工作模式分別是ShockBurstTM接收模式和 ShockBurstTM發(fā)送模式，兩種節(jié)能模式分別是關(guān)機(jī)模式和空閑模式。使用ADC時(shí)應(yīng)通過一個(gè)低通濾波器與VCC 連接。 XTAL1反向振蕩放大器與片內(nèi)時(shí)鐘操作電路的輸入端。端口D 也可以用做其他不同的特殊功能. RESET 復(fù)位輸入引腳。端口C 也可以用做其他不同的特殊功能.
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