【正文】 t()。 PWR_UP=0。 //允許定時器 T1 的中斷 TMOD=0x20。 if(min==99) { min=0。 i=10。 i++。 dis3[7]=data3%1000/100+0x30。 LCD_posit(1,3)。\039。 dis1[7]=data1%1000/100+0x30。 i=0。 i++。\039。 write_mand(0x0c)。 29 if(x==0) {x=0x80。 LCD_RW=0。 28 LCD_RW=0。 data6=TxRxBuffer[7]。(TxRxBuffer[1]==0x02)) { TxRxBuffer[0]=0xff。 TxRxBuffer[9] = SpiRead()。 TxRxBuffer[1] = SpiRead()。 PWR_UP=1。 //地址寬度設(shè)置，為 4 字節(jié) SpiWrite(0x0C)。 TRX_CE=0。 SCK=1 。 date=1 。ix。 /**************************************/ /*函數(shù)名稱 :毫秒級延時函數(shù) ,微秒級延時函數(shù) 24 /*函數(shù)功能 :延時 /等待 /*輸入量 :延時時間 ms /*輸出量 :無 /**************************************/ void delay_nms(uchar ms) { uchar i,j。 //11 字節(jié)數(shù)據(jù) /11 個兩位 16 進(jìn)制數(shù)據(jù) bit success_flag=0。 sbit LCD_RW=P2^2。 sbit CD=P3^3。 該項目中核心部分是 Atmega128 單片機(jī)，其擁有的驅(qū)動能力和片上資源在單片機(jī)家族里名列前茅，正因其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力、多種多樣寄存器、豐富的 I/O 接口，提高了整個應(yīng)用系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計效率，并最大限度地滿足了數(shù)據(jù)傳送的可靠性、糾錯性、安全性、穩(wěn)定性和低功耗等苛刻要求。 經(jīng)反復(fù)調(diào)試，由 1 臺監(jiān)控主機(jī)、 1 臺從機(jī)和 2 個無線收發(fā)器組成的基于加速度姿態(tài)檢測系統(tǒng)已經(jīng)完成調(diào)試。無線通信確定無誤以后，便可以開始修改無線通信參數(shù)配置文檔，并在 51 單片機(jī)接收端加入 LCD 顯示器。用以檢查外部設(shè)備，如 LED 發(fā)光燈、蜂鳴器等。從機(jī)還要做顯示工作，使用顯示屏幕 LCD12864 需要單片機(jī)分配 Port 1 和 Port 2 共 16 個端口。與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上都有明顯的優(yōu)勢，大大提高了工作效率和減少項目開發(fā)周期。第三部分，數(shù)據(jù)顯示并進(jìn)行聲光警報。 當(dāng)主機(jī)代碼發(fā)到 NRF905 接收模塊時，會將代碼存儲到相應(yīng)的寄存器并保存。 無線從機(jī) 從機(jī)控制芯片采用的是 STC89C51。而接收端 由 STC89C52 單片機(jī)為基準(zhǔn)，接上 NRF905,、顯示器 LCD12854,。 無線主機(jī) 主機(jī)控制芯片采用 8 位高速單片機(jī) Atmega128。 ADXL345 采用 3 mm 5 mm 1 mm， 14 引腳小型超薄塑料封裝 。的傾斜角度變化。這兩個中斷引腳可以控制雙擊事件、加速度大于指定數(shù)值事件、加速度小于指定數(shù)值事件、產(chǎn)生新數(shù)據(jù)中斷等多種中斷事件。 ADXL345 用途相當(dāng)廣泛，小至單電源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、儀器儀表，大至電池供電系統(tǒng)和醫(yī)療儀器，甚至在過程控制中也會應(yīng)用到 ADXL345。另一方面，電腦硬盤也應(yīng)用了加速度傳感器，當(dāng)硬盤不慎跌落時，加速度會大于自由落體時的數(shù) 5 值，可以此來及時進(jìn)行數(shù)據(jù)緊急備份。 圖 31 為 NRF905 模塊的硬件結(jié)構(gòu)框圖。第三級，是在第二級處理之后，判斷加速度值是否有變化，如果變化，則拋棄前面兩級數(shù)據(jù)，如果沒變化，再判斷人體傾角狀態(tài)，從而判斷劇烈動作人體是否躺下，進(jìn)一步確定老人是否已經(jīng)跌倒。 由 ADXL345 采集三軸加速度，Atmega128 單片機(jī)進(jìn)行處理和分析，然后由發(fā)送端將數(shù)據(jù)送到 433Mhz 開放 ISM 頻段，通過無線的方式將數(shù)據(jù)送到接收端單 片機(jī)，接收端單片機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單應(yīng)用，如聲光警報和數(shù)據(jù)顯示。 無線通信網(wǎng)絡(luò)可以有多種實(shí)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(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但數(shù)據(jù)速率低、傳輸距離近； NRF905 采用 Nordic 公司的 VLSI ShockBurst技術(shù) ， ShockBurst 技術(shù)使 nRF905 能夠 提供高速的數(shù)據(jù)傳輸，而不需要昂貴的高速 MCU 來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 /時鐘覆蓋 ，極大降低成本，并擁有較高數(shù)據(jù)傳輸速率，同時傳輸距離較遠(yuǎn)，理論可達(dá) 1000 米，開發(fā)難度低，可靠性高等綜合起來，成為本設(shè)計選擇的無線通信網(wǎng)絡(luò)核心組成部分。 ADXL345。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(jī)，并利用主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)儲存、數(shù)據(jù)顯示等。在醫(yī)學(xué)科技發(fā)達(dá)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。性能要求如下 :平衡檢測反應(yīng)在 秒以內(nèi) , 信號傳輸距離要 大于 米。 圖 11 整體設(shè)計框圖 本設(shè)計關(guān)鍵部分是數(shù)據(jù)算法處理，這部分在 Atmega128 單片機(jī)內(nèi)進(jìn)行。本設(shè)計選擇的無線傳感器可以自動完成處理字頭和 CRC（循環(huán)冗余碼校驗）的工作，可由片內(nèi)硬件自動完成 Manchester 編碼 /解碼，使用 SPI 接口和 I178。 圖 32 NRF905 模塊外形及引腳圖 ADXL345 加速度傳感器是能夠測量物體運(yùn)動物理量的電子設(shè)備。表 11為此兩種型號速度傳感器的參數(shù)。圖 33為輸出響應(yīng)與重力方向的關(guān)系。 7 16g。敲擊檢測功能可以檢測任意方向的單振和雙振動作。 ● 功耗隨帶寬自動按比例變化 ● 用戶可選的分辨率： 10位固定分辨率，全分辨率，分辨率隨 g 范圍提高而提高，177。 Atmega128 單片機(jī)有豐富的內(nèi)部資源，如實(shí)時時鐘 RTC 能提供程序校時、 4 個靈活多功能計時器能豐富多線流程設(shè)計、兩個 USART、面向字節(jié)的兩線接口 TWI、 8 通道 AD 轉(zhuǎn)換、 SPI 通信協(xié)議端口等等。通過 2 線 IIC 的通信協(xié)議接口，將以上數(shù)據(jù)傳送到 Atmega128 單片機(jī)內(nèi)， ATmega128 單片機(jī)在內(nèi)部將接受到的 16 位 AD 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將其換算為十進(jìn)制數(shù)據(jù)。該器件采用 ATMEL 高密度非易 失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 圖 46 89C51 連接圖 圖 47 復(fù)位電路圖 13 圖 48 無線從機(jī)原理圖 4. 控主機(jī) 14 5 軟件設(shè)計 人體姿態(tài)檢測系統(tǒng)的軟件設(shè)計主要分為三大部分。 ICCAVR 是一種符合ANSI 標(biāo)準(zhǔn)的 C 語言來開發(fā)單片機(jī)程序的一個工具，功能合適、適用方便、技術(shù)支持完善。 NRF905 的通信方式只能采用 SPI 通信協(xié)議， ADXL345 可以選擇 TWI 通信協(xié)議和 SPI 通信協(xié)議，在此設(shè)計中，對于只有一個 SPI 模塊的 Atmega128 單片機(jī)，需要把 SPI 通信模塊的資源分配給 NRF905，而 ADXL345 則使用 TWI 通信方式，這樣的分配既能保證無線通訊的及時性和穩(wěn)定性，也能使加速度數(shù)據(jù)在一定的速率要求下完整讀取，降低了開發(fā)難度和開發(fā)周期。 NRF905 傳送數(shù)據(jù) 加速度與數(shù)據(jù)分析 NRF905 初始化 ADXL345 初始化 ADXL 是否有新數(shù)據(jù) 存儲數(shù)據(jù) 開始 Atmega128 初始化 16 圖 53 從機(jī)軟件流程圖 數(shù)據(jù)傳送 NRF905 初始化 LCD12864 初始化 開始 單片機(jī)端口初始化 是否接受 新數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)顯示 新數(shù)據(jù)是否觸發(fā)警報 聲光警報 17 6 系統(tǒng)調(diào)試 系統(tǒng)調(diào)試就是在完成硬件構(gòu)造的情況下，載入應(yīng)用程序使其實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，并且程序一般具有快速響應(yīng)性、易讀性、易轉(zhuǎn)移性，代碼優(yōu)化性、檢測便捷性、穩(wěn)定性等。 在測試程序可以順利實(shí)現(xiàn)目的效果的時候，就要順著步驟往下調(diào)試，把程序慢慢擴(kuò)充至完整化。 隨后就要進(jìn)行最重要最核心的 ADXL345 調(diào)試， 對 ADXL345 數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。將測得數(shù)據(jù)傳送到 LCD 顯示，并處理數(shù)據(jù)進(jìn)行聲光警報。 伴隨日新月異的科技革新，相信不久的將來，對老年人的關(guān)注度會越來越高，這方面的項目研究會越來越多，更希望項目中提及的技術(shù)能得到更廣泛的普及 20 參考文獻(xiàn) [1] 張鑫 ,王培勇 ,時永樂 .基于 nRF9E5 的運(yùn)動 20 心率采集和無線發(fā)送處理系統(tǒng) [J].北京生物醫(yī)學(xué)工程 ,20xx,27(1):7881. 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