【正文】 首先，在這里要衷心地對(duì) 最深沉的感謝！ 大學(xué)四年，在學(xué)習(xí)、生活、 思想、德育、情感各方面，老師們和同學(xué)們都給予我無私的關(guān)懷、支持和鼓勵(lì)，讓我在大學(xué)四年不但修得知識(shí)，更是修得恩情，友情。 35 TRX_CE=1。 PWR_UP=1。 Ini_System()。 //允許串口中斷 ET1=1。 min++。} LCD_posit(3,5)。) { write_data(dis3[i])。 32 dis3[6]=data3/1000+0x30。 dis2[9]=data2%1000%100%10+0x30。 while(dis1[i]!=39。 dis1[6]=data1/1000+0x30。 } LCD_posit(3,0)。) { write_data(dis2[i])。 while(dis1[i]!=39。 delay_nms(5)。 } /********************************/ /*函數(shù)名稱 :LCD 顯示位置設(shè)置 /*函數(shù)功能 :設(shè)置字符要顯示的位置并立即顯示 /*輸入量 :坐標(biāo) x和 y,00代表第一行第一個(gè)字符 , 01代表第一行第二個(gè)字符 ,31代表第四行第二個(gè)字符 /*輸出量 :無 /********************************/ void LCD_posit(uchar x,uchar y) { uchar posit。 } /********************************/ /*函數(shù)名稱 :LCD 寫數(shù)據(jù) /*函數(shù)功能 : /*輸入量 :data /*輸出量 :無 /*說 明 :其實(shí)也起到驅(qū)動(dòng)顯示的作用 ,只要一寫數(shù)據(jù) ,LCD 就會(huì)立刻顯示 /* 并在寫數(shù)據(jù)顯示之前一定要設(shè)置好位置 .LCD_posit /********************************/ void write_data(uchar message) { LCD_RS=1。 } } } /********************************/ /*函數(shù)名稱 :LCD 寫命令 /*函數(shù)功能 :寫命令到 LCD 寄存器 /*輸入量 :mand /*輸出量 :無 /********************************/ void write_mand(uchar mand) { LCD_RS=0。 data5=TxRxBuffer[6]。amp。 TxRxBuffer[8] = SpiRead()。//接收數(shù)據(jù)包 TxRxBuffer[0] = SpiRead()。 CSN=1。 //輸出功率為 10db,不重發(fā)，節(jié)電為正常模 式 SpiWrite(0x44)。 PWR_UP=1。 date1|=MISO。0x80)。 for(i=0。 uchar dis4[]={身體情況 : }。 uchar TxRxBuffer[11]。 sbit LCD_RS=P2^1。 sbit PWR_UP=P1^2。最后，由無線環(huán)境、單片機(jī)、傳感器、交互器件組成的人體姿態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的完整過程完成。第三級(jí)，是在第二級(jí)處理之后，判斷加速度值是否有變化，如果變化，則拋棄前 18 面兩級(jí)數(shù)據(jù)，如果沒變化，再判斷人體傾角狀態(tài)，從而判斷劇烈動(dòng)作人體是否躺下，進(jìn)一步確定老人是否已經(jīng)跌倒。當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤的時(shí)候，只要對(duì)NRF905 部分進(jìn)行調(diào)試即可。 無線傳感器和加速度傳感器安裝好以后，首先要用萬能表檢測(cè)一下電源的正負(fù)極是否存在短路的情況，檢測(cè)每個(gè)節(jié)點(diǎn)是否接觸良好，檢測(cè)芯片插腳是否牢固并且沒有短接，硬件一切妥當(dāng)?shù)脑?，可以先嘗試下載一小段程序進(jìn)行調(diào)試。 NRF905 與 89C51 的通信協(xié)議和 Atmega128 一樣，都是使用 SPI協(xié)議，但 89C51采用的是模擬形式去實(shí)現(xiàn) SPI 協(xié)議，分配的端口為 P1。而且有豐富的程序算法技術(shù)支持。由主從機(jī)配合實(shí)現(xiàn)，要做到數(shù)據(jù)穩(wěn)定、數(shù)據(jù)交互效率高、程序代碼便于維護(hù)等要求。數(shù)據(jù)顯示采用的是 LCD 屏，分辨率為 128 64，內(nèi)置漢字字符，內(nèi)置 DCDC 轉(zhuǎn)換電路，免除了外加負(fù)壓。直接發(fā)送代碼的好處是把程序的輕重分工得 到優(yōu)化，把復(fù)雜的任務(wù)交給更靈活和敏捷的 AVR 單片機(jī)，而反應(yīng)相對(duì)慢、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量少的 STC89C51 則做簡(jiǎn)單處理，如數(shù)據(jù)顯示、聲光報(bào)警等 。 圖 41 Atmega128 外形 引腳圖 10 圖 42 復(fù)位電路 圖 43 晶振電路 圖 44SPI 接口 圖 45 無線主機(jī)原理圖 11 圖 46 ADXL345 原理圖 通過數(shù)據(jù)處理，將收集的數(shù)據(jù)發(fā)送到 NRF905，再經(jīng)過無線方式發(fā)送到接收端的NRF905。 圖 37 ADXL345 外形 引腳圖 9 4 硬件設(shè)計(jì) NRF905 模塊集成了構(gòu)成典型無線網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備所需的主要部件，而 ADXL345 模塊是數(shù)字信號(hào)輸出，應(yīng)用系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)只需在此基礎(chǔ)上增加主控芯片 Atmega12 89C51 和部分整合電路即可。 低功耗模式支持基于運(yùn)動(dòng)的智能電源管理，從而以極低的功耗進(jìn)行閾值感測(cè)和運(yùn)動(dòng)加速度測(cè)量。其高分辨率 ()，能夠測(cè)量不到 176。 圖 34 推薦的 SPI 電氣連接 圖 35 推薦的 IIC 電氣連接 ADXL345 還提供兩個(gè)中斷引腳， INT1 和 INT2，均是輸出引腳，是推挽低阻抗引腳。 根據(jù)以上的資料，本設(shè)計(jì)主要針對(duì) ADXL345 性能分析和技術(shù)應(yīng)用?，F(xiàn)今工控技術(shù)的領(lǐng)域中，加速度傳感器很多用在分析高速運(yùn)作的發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)上，用來做減震設(shè)備，最大程度保護(hù)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。C 接口進(jìn)行內(nèi)部寄存器配置。 第二級(jí)，對(duì)第一級(jí)算法的進(jìn)一步分析，通過比較軟件自身設(shè)定的閾值來確定該動(dòng)作是否跌倒、行走、坐下等，閾值更是根據(jù)用戶的身高、體重、性別、年齡等信息設(shè)置。 NRF905 模塊為三軸加速度數(shù)據(jù)無線傳輸端， ADXL345 為加速度數(shù)據(jù)來源端。 因此，本文設(shè)計(jì)一種基于三軸加速度傳感器的人體姿態(tài)平衡檢測(cè)系統(tǒng)，通過讀取并分析三軸向加速度的數(shù)值，進(jìn)行對(duì)老年人人體姿態(tài)實(shí)時(shí)檢測(cè)，并預(yù)知老年人行進(jìn)趨勢(shì)，并通過無線通信網(wǎng)絡(luò)等多種方式 實(shí)現(xiàn)手段，進(jìn)行聲光報(bào)警，通知周邊的人，對(duì)跌倒老人進(jìn)行扶助，可以大大減少老年人跌倒的二次傷害。 wireless sensor work。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(kuò)展性強(qiáng)、功耗低、便于開發(fā)等優(yōu)點(diǎn)，提高了加速度變化規(guī)律檢測(cè)的效率和質(zhì)量，并且為人體姿態(tài)檢測(cè)提供有效的依據(jù)，將為未來動(dòng)物姿態(tài)研究引入新的技術(shù)支持。據(jù)統(tǒng) 計(jì)，國(guó)外約 30%老年人每年跌倒一次，并造成不同程度的損害。 2 2 總體設(shè)計(jì)方案 系統(tǒng)的主要任務(wù)是利用加速度傳感器實(shí)現(xiàn)姿態(tài)檢測(cè)及跌倒判定。主要是對(duì)ADXL345 數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。C 接口與微控制器通信，配置非常方便，其功率消耗是非常的低，以 10dBm的輸出功率發(fā)射時(shí)電流只有 11mA，在器件開始接收模式時(shí)電流為 。加速度，實(shí)際上就是物體在加速過程中所受外力的合力，更像是地球萬有引力。 表 11 ADXL345 與 MMA7455 技術(shù)指標(biāo)的對(duì)比 指標(biāo) ADXL345 MMA7455 是否有抗噪聲 有 無 輸出信號(hào) 16 位數(shù)字 /模擬 10 位數(shù)字 /模擬 電壓范圍 板載電源芯片 RT9161 RT9161 功耗 低（一次性電池長(zhǎng)期供電） 一般 模塊成本 元 元 尺寸 28(mm) 14(mm) (mm) (mm) 通信協(xié)議 SPI/IIC SPI 由表 11 不難看出， ADXL 在數(shù)據(jù)輸出方面有更出色的能力。 圖 33 輸出響應(yīng)與重力方向的關(guān)系圖 6 ADXL345 加速度傳感器可以通過 IIC 或者 SPI 的方式與單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，簡(jiǎn)單來說就是通信。數(shù)字輸出數(shù)據(jù)為 16 位二進(jìn)制補(bǔ)碼格式，可通過 SPI(3 線或 4 線 )或 I2C 接口訪問。自由落體檢測(cè)功能可以檢測(cè)器件是否正在掉落。 16g時(shí)高達(dá) 13 位 (在所有 g范圍內(nèi)保持 4 mg/LSB 的比例系數(shù) ) ● 正在申請(qǐng)專利的嵌入式存儲(chǔ)器管理系統(tǒng)采用 FIFO 技術(shù)，可將主機(jī)處理器負(fù)荷降至最低。豐富的 I/O 接口也為外部器件減少壓力。由 ADXL345 產(chǎn)生數(shù)據(jù)到 Atmega128 換算數(shù)據(jù)這一過程，稱其為單次加速度數(shù)據(jù)。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片 12 中， ATMEL 的 89C51 是一種高效微控制器， 89C2051 是它的一種精簡(jiǎn)版本。第一部分，數(shù)據(jù)處理部分。ICCAVR 提供了強(qiáng)大的函數(shù)庫， 字符類型函數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出函數(shù)、編制庫和內(nèi)存分配函數(shù)、數(shù)學(xué)函數(shù)、字符串函數(shù)、 BCD 轉(zhuǎn)換函數(shù)、存儲(chǔ)器訪問函數(shù)、延時(shí)函數(shù)、 LCD 函數(shù)、 4 40 字符型 LCD 函數(shù)、以 8 位外部存儲(chǔ)器模式接口的 LCD 顯示函數(shù)、 IIC 總線函數(shù)、 LM75溫度傳感器函數(shù)、 DS1621 溫度計(jì)函數(shù)、 PCF8583 實(shí)時(shí)時(shí)鐘函數(shù)、 DS1302 實(shí)時(shí)時(shí)鐘函數(shù)、DS1307 實(shí)時(shí)時(shí)鐘函數(shù)、單線通訊協(xié)議函數(shù)、 DS1820/1822 溫度傳感器函數(shù)、 SPI 函數(shù)、電源管理函數(shù)、格雷碼轉(zhuǎn)換函數(shù)。圖 52 為 Atmega128 軟件設(shè)計(jì)程序流程框圖 。系統(tǒng)調(diào)試是電子設(shè)計(jì)過程中占比重相當(dāng)大的環(huán)節(jié)，通過有效的調(diào)試，可以在驗(yàn)證硬件的過程中不斷尋找出以 存在的系統(tǒng)錯(cuò)誤、漏洞、瑕疵、警告等。在編寫無線通信程序的時(shí)候，要寫配置 NRF905 的頭文件，在這里，可以按照數(shù)據(jù)手冊(cè)上的參數(shù)進(jìn)行配置，按照官方的配置參數(shù)，一般能取得較好的效果。人體運(yùn)動(dòng)的加速度值，會(huì)隨人體動(dòng)作不斷變化，而且 ADXL345 是先接收模擬值數(shù)據(jù)再進(jìn)行 AD 轉(zhuǎn)換，所以，要得到有用的數(shù)據(jù)，必須進(jìn)行三級(jí)檢測(cè)。 實(shí)測(cè)結(jié)果，整個(gè)系統(tǒng)最大工作電流為 39mA，休眠狀態(tài)下電流為 。第十二屆全國(guó)醫(yī)藥信息學(xué)大會(huì)論文集 [C]。 sbit MOSI=P1^4。//原來是 P1^5,現(xiàn)在改為 P2^6 //sbit BEEP=P3^7。 uchar dis1[]={X 軸 : }。j0。 } /********************************/ /*函數(shù)名稱 :SPI 寫命令或數(shù)據(jù) /*函數(shù)功能 : /*輸入量 :數(shù)據(jù)或命令 /*輸出量 : /********************************/ void SpiWrite(uchar date) { uchar i=8。 SCK=0。 } return date1。 SpiWrite(0x00)。SpiWrite(0xE7)。 } /********************************/ /*函數(shù)名稱 :SPI 等接收 /*函數(shù)功能 : /*輸入量 : /*輸出量 : /********************************/ void Wait_Rec_Packet(void) { if(DR) { TRX_CE=0。 TxRxBuffer[5] = SpiRead()。 while(DR)。 data2=TxRxBuffer[3]。 if(minhit==1)sco++。 LCD_EN=1。 LCD_EN=1。} posit=x+y。 } /********************************/ /*函數(shù)名稱 :LCD 顯示準(zhǔn)備 /*函數(shù)功能 :顯示 LCD