【正文】 蕩器停止振蕩，所有功能除了中斷和硬件復(fù)位之外都停止工作；在省電模式下，異步 定時(shí)器 繼續(xù)運(yùn)行，允許用戶保持一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)，而其余功能模塊處于 休眠狀態(tài) ； ADC 噪聲抑制模式時(shí)終止 CPU 和除了異步定時(shí)器與 ADC 以外所有 I/O 模 塊的工作，以降低 ADC 轉(zhuǎn)換時(shí)的開關(guān)噪聲； Standby 模式下只有晶體或諧振振蕩器運(yùn)行，其余功能模塊處于休眠狀態(tài)，使得器件只消耗極少的電流，同時(shí)具有 快速啟動(dòng) 能力；擴(kuò)展 Standby 模式下則允許振蕩器和異步定時(shí)器繼續(xù)工作。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)定 設(shè)計(jì)設(shè)想：我們根據(jù)加速度傳感器傳輸出的 SPI 信號(hào)，這些信號(hào)是由用戶的動(dòng)作產(chǎn)生步測(cè)信號(hào)，信號(hào)傳輸?shù)?AVR 單片機(jī)里面，經(jīng)過單片機(jī)的信號(hào) 處理，輸出到無線收發(fā)模塊（ 1），以上是單片機(jī)步測(cè)儀模塊工作原理，其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖如下所示： 由無線收發(fā)模塊（ 1）發(fā)出的信號(hào)，無線收發(fā)模塊（ 2）接收（ 1）所發(fā)的信號(hào)，這加速度傳感器 ATMEGA16 無線收發(fā)芯片（ 1） SPI SPI 第 5 頁 些信號(hào)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)單片機(jī)做進(jìn)一步處理，單片機(jī)處理的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行芯片和 12864能接受的信號(hào)，從而能夠顯示人們能夠看到的測(cè)量數(shù)據(jù)，其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖如下圖所示 元器件選擇 通過上述對(duì)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(hào) 器件名稱 型號(hào) 基本參數(shù) 1 單片機(jī) ATMEGA16 EEPROM,系統(tǒng)最大頻率 SRAM 2 加速度傳感器 KXP74 數(shù)字 spi 接口 .低功耗，高性能 3 無線收發(fā)模塊 AT86RF230 104db 鏈路運(yùn)算， 101db 的接收靈敏度和 3db 的傳輸功率 4 液晶顯示模塊 LCD12864 128*64個(gè)液晶顯示 串 行 芯 片（ USB ）、LED12864 ATMEGA16 無線收發(fā)模塊（ 2） SPI SPI 第 6 頁 2 總體設(shè)計(jì)原理電路圖 根據(jù)上面我們對(duì)整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)設(shè)想，我們可以知道我們?cè)O(shè)計(jì)的電路主要分為兩個(gè)主要部分，他們分別是步測(cè)儀模塊和基站模塊，通過他們的精確通信才能保證整個(gè)電路實(shí)現(xiàn)我們無線步測(cè)這一滿足用 戶的要求的功能。早期設(shè)計(jì)利用加重的機(jī)械開關(guān)檢測(cè)步伐，并帶有一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)數(shù)器。 2 加速度傳感器 無限方式 數(shù)據(jù)傳輸距離較遠(yuǎn)，程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本低。 ATmega16 AVR 內(nèi)核具有豐富的指令集和 32 個(gè)通用工作寄存器。其輸出緩沖器具 ATmega 引腳圖 [2] 有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。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 。使用 ADC 時(shí)應(yīng)通過一個(gè)低通濾波器與 VCC 連接。 從 standby模式到 ShockBurst?TX模式時(shí)序圖 接收數(shù)據(jù)流程： TRX_CE為高、 TX_EN為低時(shí)， nRF905進(jìn)入 ShockBurstTM接收模式； ， nRF905不斷監(jiān)測(cè)，等待接收數(shù)據(jù)； nRF905檢測(cè)到同一頻段的載波時(shí)，載波檢測(cè)引腳 CD被置高； D當(dāng)接收到一個(gè)相匹配的地址，地址匹配引腳 AM被置高； ， nRF905自動(dòng)移去字美 頭、地址和 CRC校驗(yàn)位，然后把數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 好引腳 DR置高 TRX_CE置低， nRF905進(jìn)入空閑模式； SPI口，以一定的速率把數(shù)據(jù)移到微控制器內(nèi)； ， nRF905把數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳 DR和地址匹配引腳 AM置低； ShockBurstTM接收模式、 ShockBurstTM發(fā)送模式或關(guān)機(jī)模式。 空閑模式有利于減小工作電流，其從空閑模式到發(fā)送模式或接收模式的啟動(dòng)時(shí)間也比較短。當(dāng)微處理器接到地址匹配引腳的信號(hào)之后，其就知道 nRF905正在接收數(shù)據(jù)包， 其可以決定是讓nRF905繼續(xù)接收該數(shù)據(jù)包還是進(jìn)入另一個(gè)工作模式。 MEMS慣性傳感器可以更準(zhǔn)確地檢測(cè)步伐，誤檢率更低。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(huì)變慢。除動(dòng)態(tài)閾值外，還利用動(dòng)態(tài)精度來執(zhí)行進(jìn)一步濾波，如圖6所示。 . 峰值檢測(cè)：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)。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。步伐計(jì)數(shù)器有兩個(gè)工作狀態(tài)：搜索規(guī)則和確認(rèn)規(guī)則。參考設(shè)計(jì)每 2 秒更新一次距離、速度和卡路里參數(shù)。該緩沖器支持四種工作模式：旁路、 FIFO、流和觸發(fā)。 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。體重 (kg)為用戶輸入量，一個(gè)小時(shí)等于 1800 個(gè) 2 秒間隔。 第 36 頁 參考文獻(xiàn) 【 1】張軍 宋濤 《 AVR單片機(jī) C語言程序設(shè)計(jì)精粹》 電子工業(yè)出版社 2020 125~200 崔武子 孫力紅 《 c語言程序設(shè)計(jì)》清華大學(xué)出版社 202020~173 李法春 《 c51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)與技能訓(xùn)練》 電子 工業(yè)出版社 2020 141~289 付玉明 《電路分析基礎(chǔ)》中國(guó)水利水電出版社 2020 全部 徐益民 范紅剛 蘇武鳳 《零基礎(chǔ)學(xué) AVR單片機(jī)基于 ATMEGA1匯編、 C 語言》機(jī)械工業(yè)出版社 2020 133~157 。 卡路里 (C/2 s) = 1 體重 /1800 (6) 最后，我們可以將所有 2秒間隔的卡路里相加，獲得總卡路里消耗量。不過，我們可以使用常規(guī)近似法進(jìn)行估計(jì)。當(dāng) FIFO中的采樣數(shù) 與 FIFO_CTL寄存器采樣數(shù)位規(guī)定的數(shù)量相等時(shí)，水印中斷置 1。表 2顯示了用于判斷當(dāng)前跨步長(zhǎng)度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。假設(shè)經(jīng)過四個(gè)連 第 25 頁 續(xù)有效步伐之后，發(fā)現(xiàn)存在某種規(guī)則 (in regulation)，那么步伐計(jì)數(shù)器就 會(huì)刷新和顯示結(jié)果，并進(jìn)入“確認(rèn)規(guī)則”工作模式。 C, VS = V, and VDD I/O = V 時(shí)的可配置數(shù)據(jù)速率（以及功耗）。 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。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。對(duì)于跑步者，峰峰值會(huì)更高。 本文以對(duì)步伐特征的研究為基礎(chǔ)，描述一個(gè)采用 3軸 圖 1. 各軸的定義 讓我們考慮步行的特性。在應(yīng)用過程中一定要注意在進(jìn)入接 收模式之前， nRF905 需要 650ns 的反應(yīng)時(shí)間，這是不可忽略的。 nRF905 在空閑模式下的工作電流跟 外部晶體振蕩器的頻率有關(guān)。當(dāng)微處理器接到地址匹配引腳的信號(hào)之后，其就知道 nRF905正在接收數(shù)據(jù)包， 其可以決定是讓nRF905繼續(xù)接收該數(shù)據(jù)包還是進(jìn)入另 一個(gè)工作模式。最高 SPI 時(shí)鐘可達(dá) 10M 第 15 頁 (12) 尺寸小巧，不含天線 32mm*19mm；標(biāo)準(zhǔn) DIP 間距接口，便于嵌入式應(yīng)用 (13) 發(fā)射速率 5 0 Kbps，外置 433MHz 天線，空曠通訊距離可達(dá) 200300 米，室內(nèi)通信36 層可實(shí)現(xiàn)可靠通信，抗干擾性能強(qiáng)，很強(qiáng)的障礙穿透性能 應(yīng)用領(lǐng)域： 遙控、遙測(cè)、無線遙控系統(tǒng)、安全防火系統(tǒng)、小型無線網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、無線吊稱、無線電子衡器、車輛監(jiān)控、 不停車收費(fèi)、停車場(chǎng)管理、無線標(biāo)簽、身份識(shí)別、生物信號(hào)采集、水文氣象監(jiān)控、機(jī)器人控制、數(shù)字音頻傳輸?shù)? 硬件原理介紹 為了方便硬件連接我們購(gòu)買了北方藍(lán)芯科技有限公