【導(dǎo)讀】計步器是一種頗受歡迎的日常鍛煉進(jìn)度監(jiān)控器，可以激勵人們挑戰(zhàn)自己，增強(qiáng)體質(zhì)，早期設(shè)計利用加重的機(jī)械開關(guān)檢測步伐，并帶有一個簡單的計數(shù)器。況，來幫助人們了解自己身體從而達(dá)到改善自己身體狀況的功能。和如何實現(xiàn)其在步測儀中的功能做詳細(xì)介紹。路程；二是利用加速度傳感器來計算路程。采用以上兩種方式的設(shè)計方案及其比較如表：。而采用加速度傳感器的系統(tǒng)，雖然在計算精度上比第一種方案低一些，但其成?，F(xiàn)我們無線步測這一滿足用戶的要求的功能。

　　

【正文】 案沒有使用 FIFO 的其它功能，因此筆者將不展開討論。 第 27 頁 速度參數(shù) 速度 = 距離 /時間，而每 2秒步數(shù)和跨步長度均可根 據(jù)上述算法計算，因此可以使用公式 2 獲得速度參數(shù)。 速度 = 每 2秒步數(shù) 跨步 /2 s (2) 卡路里 (能量 )參數(shù) 我們無法精確計算卡路里的消耗速率。決定其消耗速率的一些因素包括體重、健身強(qiáng)度、運(yùn)動水平和新陳代謝。不過，我們可以使用常規(guī)近似法進(jìn)行估計。表 3顯示了卡路里消耗與跑步速度的典型關(guān)系。 表 3. 卡路里消耗與跑步速度的關(guān)系 跑步速度 (km/h) 卡路里消耗(C/kg/h) 8 10 12 15 16 20 20 25 由表 3可以得到公式 (3)。 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(zhuǎn)換為 m/s 可得公式 4。 卡路里 (C/kg/h) = 速度 (m/s) 3600/1000 (4) 卡路里參數(shù)隨同距離和速度參數(shù)每 2秒更新一次。為了考慮運(yùn)動者的體重，我們可以將公式 4轉(zhuǎn)換為公式 5。體重 (kg)為用戶輸入量，一個小時等于 1800 個 2 秒間隔。 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(yīng)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）。 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。 第 28 頁 硬件連接圖 第 29 頁 LCD12864 液晶顯示屏模塊設(shè)計 液晶顯示模塊概述 12864A1 漢字圖形點陣液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置 8192 個中文漢字（ 16X16 點陣）、 128 個 字符（ 8X16 點陣）及 64X256 點陣顯示 RAM（ GDRAM）。 主要技術(shù)參數(shù)和顯示特性 : 電源： VDD ~+5V(內(nèi)置升壓電路，無需負(fù)壓 )； 顯示內(nèi)容： 128 列 64 行 顯示顏色：黃綠 顯示角度： 6： 00 鐘直視 LCD 類型： STN 與 MCU 接口： 8位或 4位并行 /3位串行 配置 LED 背光 多種軟件功能：光標(biāo)顯示、畫面移位、自定義字符、睡眠模式等 基本特性 : （ 1）、低電源電壓（ VDD:++）（ 2）、顯示分辨率 :12864 點 （ 3）、內(nèi)置漢字字庫，提供 8192 個 1616 點陣漢字 (簡繁體可選 ) （ 4）、內(nèi)置 128 個 168點陣字符 （ 5）、 2MHZ 時鐘頻率 （ 6）、顯示方式： STN、半透、正顯 （ 7）、驅(qū)動方式： 1/32DUTY， 1/5BIAS （ 8）、視角方向： 6點 （ 9）、背光方式：側(cè)部高亮白色 LED，功耗僅為普通 LED 的 1/5— 1/10 （ 10）、通訊方式：串行、并口可選 （ 11）、內(nèi)置 DCDC轉(zhuǎn)換電路，無需外加負(fù)壓 （ 12）、無需片選信號，簡化軟件設(shè)計（ 13）、工作溫度 : 0℃ +55℃ , 存儲溫度 : 20℃ +60℃ 第 30 頁 外形尺寸 項 目 標(biāo) 準(zhǔn) 尺 寸 單 位 模 塊 體 積 mm 第 31 頁 定 位 尺 寸 mm 視 域 mm 行 列 點 陣 數(shù) 128 64 dots 點 距 離 mm 點 大 小 mm 接口時序 模塊有并行和串行兩種連接方法（時序 如下）： 8位并行連接時序圖 MPU 寫資料到模塊 MPU 從模塊讀出資料 第 32 頁 串行連接時序圖 串行數(shù)據(jù)傳送共分三個字節(jié)完成： 第一字節(jié)：串口控制 — 格式 11111ABC A 為數(shù)據(jù)傳送方向控制： H 表示數(shù)據(jù)從 LCD 到 MCU， L表示數(shù)據(jù)從 MCU 到 LCD B 為數(shù)據(jù)類型選擇： H 表示數(shù)據(jù)是顯示數(shù)據(jù)， L 表示數(shù)據(jù)是控制指令 C 固定為 0 第二字節(jié)： (并行 )8 位數(shù)據(jù)的高 4 位 — 格式 DDDD0000 第三字節(jié)： (并行 )8 位數(shù)據(jù)的低 4 位 — 格式 0000DDDD 串行接口時序參數(shù)： (測試條件： T=25℃ VDD=) AVR 單片機(jī)硬件連接圖： 第 33 頁 4 軟件設(shè)計 主程序流程圖 開始 系統(tǒng)初始化 第 34 頁 采樣及處理程序流程圖 開始 傳感器時鐘設(shè)置 傳感器校正完成？ X 軸 3 次采樣？ 將步數(shù)，距離等數(shù)據(jù)發(fā)送到基站 步數(shù)檢測狀態(tài)切換 校正傳感器 進(jìn)行 simpsons 計算 第 35 頁 5 實驗總結(jié)： 通過本次實驗，讓我了解到 AVR 單片機(jī)的優(yōu)良特性，采用精簡指令集，使他的處理能力較快，相對于馮 洛伊曼體系結(jié)構(gòu)有明顯的優(yōu)勢，且 AVR 單片機(jī)的拉電流能力和灌電流能力也較強(qiáng)，直接可以驅(qū)動 led 燈，同時我也對加速度傳感器，以及無線收發(fā)芯片如何工作有了進(jìn)一步的了解，使我對所學(xué)知識的理解更加深刻，動手能力也得到了提升，也學(xué)到到了許多知識，讓我受益匪淺，體驗到了實驗的嚴(yán)謹(jǐn)性和知識的連貫性，只有了解更多的知識，才能設(shè)計出更好的產(chǎn)品，且通過自己親手制作，才能解決所遇到的問題，還有軟件的學(xué)習(xí)也是至關(guān)重要的，像 AVR STUDIO 、 PROTELL、軟件的學(xué)習(xí)運(yùn)用有了更好的認(rèn)識，總之，本次試驗我對專業(yè)知識有了更好的認(rèn)識，提升了我對知識的學(xué)習(xí)興趣。 謝 辭 此畢業(yè)論文的探討、研究及成文是在我 的導(dǎo)師 梁強(qiáng) 老師的細(xì)心指導(dǎo)和認(rèn)真修改下完成的。 他 嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。飲其流時思其源，成吾學(xué)時念吾師，在此論文完成之際，謹(jǐn)向我尊敬的導(dǎo)師 梁強(qiáng)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 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》清華大學(xué)出版社 202020~173 李法春 《 c51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計與技能訓(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