【正文】 功能的 8位 定時器 /計數(shù)器 ※一個具有預分頻器、比較功能和捕捉功能的 16位 定時器 /計數(shù)器 ※具有獨立振蕩器的實時計數(shù)器 RTC 第 11 頁 ※ 四通道 PWM ※ 8路 10位 ADC， 8個單端通道， 2個具有可編程增益（ 1x, 10x, 或 200x）的差分通道 ※面向字節(jié)的兩線接口 ※兩個可編程的串行 USART ※ 可工作于 主機 / 從機模式的 SPI 串行接口 ※具有獨立片內(nèi)振蕩器的可編程 看 門狗定時器 ※ 片內(nèi)模擬比較器 ※特殊的處理器特點 ※上電復位以及可編程的掉電檢測 ※片內(nèi)經(jīng)過標定的 RC 振蕩器 ※片內(nèi) /片外 中斷源 l 6種睡眠模式 : 空閑模式、 ADC 噪聲抑制模式、省電模式、掉電模式、 Standby 模式以及擴展的 Standby 模式 u I/O 和封裝 ※ 32個可編程的 I/O 口 ※ 40引腳 PDIP 封裝 , 44引腳 TQFP 封裝 , 與 44引腳 MLF 封裝 u 工作電壓 : l ATmega16L： l ATmega16： u 速度等級 第 12 頁 l 8MHz ATmega16L l 016MHz ATmega16 u ATmega16L 在 1MHz, 3V, 25176。作為輸入使用時，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時將輸出電流。作為輸入使用時，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時將輸出電流。作為輸入使用時，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時將輸出電流。其輸出緩沖器具有對稱的驅動特性，可以輸出和吸收大電流。持續(xù)時間超過最小門限時間的低電平將引起系統(tǒng)復位。 XTAL2 反向振 蕩放大器的輸出端。 AREF A/D 的模擬基準輸入 引腳 第 14 頁 無線收發(fā)模塊 NRF905設計 模塊外觀 模塊簡介： NRF905 無線收發(fā)模塊（ PTR8000+），在 Nordic VLSI 公司最新封裝改版 nRF905 基礎上優(yōu)化設計，體積更小，距離更遠，同時抗干擾性強，通信穩(wěn)定，特別適用于工業(yè)控制領域，是目前最主流的無線 RF收發(fā)方案 基本特點： (1) 433Mhz 開放 ISM 頻段免許可證使用 (2) 接收發(fā)送功能合一，收發(fā)完成中斷標志 (3) 170 個頻道，可滿足多點通訊和跳頻通訊需求，實現(xiàn)組 網(wǎng)通訊， TDMACDMAFDMA (4) 內(nèi)置硬件 8/16 位 CRC 校驗，開發(fā)更簡單，數(shù)據(jù)傳輸可靠穩(wěn)定 (5) 工作電壓 ，低功耗，待機模式僅 (6) 接收靈敏度達 100dBm (7) 收發(fā)模式切換時間 650us (8) 每次最多可發(fā)送接收 32 字節(jié)，并可軟件設置發(fā)送 /接收緩沖區(qū)大小 2/4/8/16/32 字節(jié) (9) 模塊可軟件設地址，只有收到本機地址時才會輸出數(shù)據(jù)（提供中斷指示 )，可直接接各種單片機使用，軟件編程非常方便 (10) 最大發(fā)射功率 10 毫瓦，發(fā)射模式：最大電流 30mA；接收模式：電流 (11) 內(nèi)置 SPI 接口，也可通過 I/O 口模擬 SPI 實現(xiàn)。 nRF905發(fā)送流程分以下幾步： A當微控制器有數(shù)據(jù)要發(fā)送時，通過 SPI接口，按時序把接收機的地址和要發(fā)送的數(shù)據(jù)送傳給 nRF905， SPI接口的速率在通信協(xié)議和器件配置時確定； TRX_CE和 TX_EN，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校驗碼 )； □發(fā)送數(shù)據(jù)包； 1 VCC 電源（ ~） 2 TXEN 發(fā)射模式， 0、接收模式 3 CE 使能發(fā)射或接受 4 PWR POWER、 DOWN模式 5 CLK 時鐘輸出 6 CD 載波檢測 7 AM 地址匹配輸出 8 DR 數(shù)據(jù)準備就緒輸出 9 MISO SPI輸出 10 MOSI SPI輸入 11 SCK SPI時鐘 12 CSN SPI使能、低電平有效 13 GND 地 14 GND 地 第 17 頁 □當數(shù)據(jù)發(fā)送完成，數(shù)據(jù)準備好引腳被置高； D、 AUTO_RETRAN被置高， nRF905不斷重發(fā)，直到 TRX_CE被置低； E、當 TRX_CE被置低， nRF905發(fā)送過程完成，自動進入空閑模式。 當正在接收一個數(shù)據(jù)包時， TRX_CE或 TX_EN引腳的狀態(tài)發(fā)生改變， 第 18 頁 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)能模式包括關機模式和節(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 nRF905 處于空閑模式或關機模式時， 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 nRF905 處于空閑模式或關機模式時， SPI 接 第 19 頁 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，因此越來越多的便攜式消費電子設備開始集成計步器功能，如音樂播放器和手機等。無論如何穿戴計步器，總有至少一個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重要。 圖 4. 數(shù)字濾波器 圖 5 顯示了來自一名步行者所戴計步器的最活躍軸的濾波數(shù)據(jù)。接下來的 50 次采樣利用此閾值判斷個體是否邁出步伐。 圖 6. 動態(tài)閾值和動態(tài)精度 利用一個線性移位寄存器和動態(tài)閾值判斷個體是否有效地邁出一步。然而， sample_result 是否移入 sample_new 寄存器取決于下述條件：如果加速度變化大于預定義精度，則最新的采樣結果 sample_result 移入sample_new 寄存器，否則 sample_new 寄存器保持不變。如果加速度變化太小，步伐計數(shù)器將忽略。利用“時間窗口”和“計數(shù)規(guī)則”可以解決這個問題。 表 1 列 出了 TA = 25176。采用 interval 的寄存器記錄兩步之間的數(shù)據(jù)更新次數(shù)。步伐計數(shù)器以搜索規(guī)則模式開始工作。 軟件編程流程圖 第 26 頁 圖 7. 步伐參數(shù)算法軟件實現(xiàn)流程圖 距離參數(shù) 根據(jù)上述算法計算步伐參數(shù)之后，我們可以使用公式 1 獲得距離參數(shù)。因此，我們使用每 2秒計數(shù)到的步數(shù)判斷當前跨步長度。處理 器利用一個名為 m_nLastPedometer 的變量記錄每個 2 秒間隔開始時的步數(shù)，并利用一個名為 m_nPedometerValue 的變量記錄每個 2秒間隔結束時的步數(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， FIFO 可以告訴我們中斷之前發(fā)生了什么。決定其消耗速率的一些因素包括體重、健身強度、運動水平和新陳代謝。 卡路里 (C/kg/h) = 跑步速度 (km/h) (3) 以上所用的速度參數(shù)單位為 m/s，將 km/h 轉換為 m/s 可得公式 4。 卡路里 (C/2 s) = 速度 體重 /1800 (5) 如果用戶在步行或跑步之后休息，則步數(shù)和距離將不 變化，速度應為 0，此時的卡路里消耗可以利用公式 6計算（休息時的卡路里消耗約為 1 C/kg/h）。 謝 辭 此畢業(yè)論文的探討、研究及成文是在我 的導師 梁強 老師的細心指導和認真修改下完