【正文】 ****************************/ void LCD_display() { uchar i。 dis2[7]=data2%1000/100+0x30。 while(dis3[i]!=39。 } i=0。 TR1=1。 LCD_display()。在這里，向各位道聲，謝謝！ 還要謝謝父母親，他們給予我無私的愛，他們給予我無條件的支持，還有時(shí)時(shí)刻刻的鼓勵(lì)，這一切是我在浩瀚人生中最明亮的燈塔，引著我走向更好的未來。 LCD_init()。 //定時(shí)器 T1，在方式 2 中斷產(chǎn)生波特率 PCON=0x00。 while(dis4[i]!=39。 dis3[8]=data3%1000%100/10+0x30。) { write_data(dis1[i])。 while(dis4[i]!=39。) { write_data(dis1[i])。} else if(x==1) {x=0x90。 LCD_EN=0。 TxRxBuffer[1]=0xff。 TxRxBuffer[2] = SpiRead()。SpiWrite(0x0C)。 Delay(10)。i++) _nop_()。 uint temputer,data1。 sbit AM=P3^4。上述設(shè)備能在 1117 芯片的支持下，得到 電源供電，進(jìn)行持久的運(yùn)作。若此段程序不能達(dá)到預(yù)期效果，則要尋找問題。 利用這些現(xiàn)成的函數(shù)庫和集成開發(fā)環(huán)境的優(yōu)勢(shì)，界面如圖 51。 STC89C51 則在不斷 顯示數(shù)據(jù)的同時(shí)不斷檢測(cè) NRF905 是否新數(shù)據(jù)錄入，所以當(dāng)有新數(shù)據(jù)錄入時(shí)， STC89C51 能馬上讀取數(shù)據(jù)并做簡(jiǎn)單處理送到LCD12864 模塊接口，進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，如果代碼為跌倒警報(bào)，則進(jìn)行相關(guān)聲光警報(bào)演示。這樣，一個(gè)基于加速度傳感器的姿態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)就基本就位。功能框圖如 36 所示。下表 12 為中斷引腳輸出規(guī)格。 加速度傳感器可分為壓電式加速度傳感器、壓阻式速度傳感器、電容式速度傳感器、伺服速度傳感器。 3 3 主要芯片簡(jiǎn)介 NRF905 nRF905 是挪威 Nordic 公司推出的單片射頻式 Transmitter Chip，工作電壓為 ，32 引腳方形扁平無引腳封裝（ 5mm 5mm）。 項(xiàng)目的主要任務(wù) 本項(xiàng)目的主要任務(wù)就是 通過三軸加速度傳感器檢測(cè)三軸加速度 ,并將模擬信號(hào)傳送到單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 , 分析數(shù)據(jù)后判斷人體是否平衡 , 并在人體跌倒時(shí)給出聲光報(bào)警 。 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 基于加速度傳感器的姿態(tài)監(jiān)測(cè) 及應(yīng)用系統(tǒng) 姓 名 Jermaine Pen 學(xué) 號(hào) 29010103023 專業(yè)班級(jí) 通信工程 09C 所在學(xué)院 電子信息學(xué)院 指導(dǎo)教師 副教授 完成時(shí)間 20xx 年 5 月 10 日 電子科技大學(xué)中山學(xué)院教務(wù)處制發(fā) I 基于加速度傳感器 的姿態(tài)監(jiān)測(cè) 及應(yīng)用系統(tǒng) 摘 要 本課題的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)一種由一對(duì)無線傳感器終端、一套三軸加速度傳感器、 LCD顯示屏組成的系統(tǒng)，系 統(tǒng)中所有設(shè)備均通過單片機(jī)進(jìn)行指令控制和協(xié)調(diào)操作。在滿足以上功能的前提下進(jìn)一步將聲光報(bào)警用短信通知替代。符合國家 Radio Management Committee 標(biāo)準(zhǔn)，無需申請(qǐng)頻點(diǎn)，工作于 433/868/915MHz3 個(gè) ISM 頻道（ 工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué) ）。在電子設(shè)備上較為常用的兩種型號(hào)分別為 ADXL345 和 MMA7455。 表 12 中斷引腳輸出規(guī)格 ADXL345 是一款小而薄的超低功耗 3 軸加速度計(jì)，分辨率高 (13 位 )，測(cè)量范圍達(dá)177。 ● 超低功耗： VS = V 時(shí)（典型值），測(cè)量模式下低至 23μ A，待機(jī)模式下為 A。首先， ADXL 時(shí)刻進(jìn)行數(shù)據(jù)變化監(jiān)測(cè)，一旦人體發(fā)生失衡跌倒?fàn)顟B(tài)觸發(fā)，使休眠位復(fù)位，同時(shí)自動(dòng)跳出休眠模式，并在寄存器 0x32讀出 X 軸數(shù)據(jù) 0、寄存器 0x33 讀出 X 軸數(shù)據(jù) 0x34 讀出 Y 軸數(shù)據(jù) 0、 0x35 讀出 Y 軸數(shù)據(jù) 0x36 讀出 Z 軸數(shù)據(jù) 0、 0x37 讀出 Z 軸數(shù)據(jù) 1。其資源詳細(xì)分布如下圖 4 4 48 所示。 圖 51 Keil 與 ICCAVR 界面圖 主機(jī)程序流程 主機(jī)控制芯片 Atmega128 主要任務(wù)是與 ADXL345 以及 NRF905 進(jìn)行基于指定通信協(xié) 15 議的命令讀寫。期間可以通過萬能表檢測(cè)硬件電路，通過示波器分析輸出輸入信號(hào)，觀察信號(hào)的編碼、頻率、峰值 等，再加上自己的經(jīng)驗(yàn)分析，一般能在短時(shí)間內(nèi)尋找問題所在，有時(shí)候也需要反復(fù)推敲測(cè)試程序本身的邏輯問題，一旦發(fā)生錯(cuò)誤要進(jìn)行修改，知道程序能跑通并且能實(shí)現(xiàn)想要的效果為止，不然沒法往下做。 ADXL345 也按照原計(jì)劃，按所設(shè)定的頻率，將加速度數(shù)值一次一次讀取。 sbit DR=P3^2。 char data2,data3,data4,data5,data6,data7,data8,minhit。 } void delay() { 。 SCK=0 。 //接收發(fā)送有效數(shù)據(jù)長度為 11 字節(jié) SpiWrite(0xE7)。 TxRxBuffer[3] = SpiRead()。 success_flag=1。 P0=mand。} else if(x==2) {x=0x88。 i++。\039。 i++。 dis3[9]=data3%1000%100%10+0x30。\039。 //SMOD=0 SCON=0x50。 LCD_ready()。 。 //等待接收完成 time_count()。 //波特率設(shè)置為 9600 TL1=0xfd。 i++。 i=6。 dis2[6]=data2/1000+0x30。 i++。 i=0。} posit=x+y。 LCD_EN=1。 data2=TxRxBuffer[3]。 TxRxBuffer[5] = SpiRead()。SpiWrite(0xE7)。 } return date1。 } /********************************/ /*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。 uchar dis1[]={X 軸 : }。 sbit MOSI=P1^4。 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 。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。圖 52 為 Atmega128 軟件設(shè)計(jì)程序流程框圖 。第一部分，數(shù)據(jù)處理部分。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)。 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。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。 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。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 。 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。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。 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。 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。現(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。 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。 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。 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。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。而且有豐富的程序算法技術(shù)支持。 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。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。 sbit PWR_UP=P1^2。 uchar TxRxBuffer[11]。 for(i=0。 date1|=MISO。 //輸出功率為 10db,不重發(fā)，節(jié)電為正常模 式 SpiWrite(0x44)。//接收數(shù)據(jù)包 TxRxBuffer[0] = SpiRead()。amp。 } } } /********************************/ /*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。 } /********************************/ /*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