【正文】 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。 “時(shí)間窗口”用于排除無(wú)效振動(dòng)。為了找到真正的有節(jié)奏的步伐，必須排除這種無(wú)效振動(dòng)。 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。 . 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)。因此，移位寄存器組可以消除高頻噪聲，從而保證結(jié)果更加精確。當(dāng)新采樣數(shù)據(jù)到來(lái)時(shí)， sample_new 無(wú)條件移 入sample_old 寄存器。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。除動(dòng)態(tài)閾值外，還利用動(dòng)態(tài)精度來(lái)執(zhí)行進(jìn)一步濾波，如圖6所示。由于此閾值每 50次采樣更新一次，因此它是動(dòng)態(tài)的。平均值 (Max + Min)/2 稱為“動(dòng)態(tài)閾值”。對(duì)于跑步者，峰峰值會(huì)更高。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。 圖 3. 從一名跑步者測(cè)得的 x、 y和 z軸加速度的典型圖樣 步 伐參數(shù) 數(shù)字濾波器：首先，為使圖 3所示的信號(hào)波形變得平滑，需要一個(gè)數(shù)字濾波器。 圖 2. 步行階段與加速度模式 第 22 頁(yè) 圖 3 顯示了與一名跑步者的豎向、前向和 側(cè)向加速度相對(duì)應(yīng)的 x、 y 和 z 軸測(cè)量結(jié)果的典型圖樣。 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。 MEMS慣性傳感器可以更準(zhǔn)確地檢測(cè)步伐，誤檢率更低。 以下圖片分別表示 SPI在讀與寫(xiě)操作時(shí)的時(shí)序 NRF905模塊原理圖 第 20 頁(yè) 與單片機(jī)硬件連接圖 原理圖說(shuō)明： J1 是無(wú)線收發(fā)模塊的連接圖，它用到單片機(jī)的 PD口和 PC 口來(lái)進(jìn)行無(wú)線通信。 SPI 接口的工作方式可通過(guò) SPI 指令進(jìn)行設(shè)置。在應(yīng)用過(guò)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。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。 收完畢， 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。 SPI 接口的工作方式可通過(guò) SPI 指令進(jìn)行設(shè)置。 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)。 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。 在關(guān)機(jī)模式， nRF905 的工作電流最小，一般為 。在應(yīng)用過(guò)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。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。 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。 ShockBurstTM工作模式保證，一旦發(fā)送數(shù)據(jù)的過(guò)程開(kāi)始，無(wú)論 TRX_EN和 TX_EN引腳是高或低， 發(fā)送過(guò)程都會(huì)被處理完。 nRF905 的工作模式由 TRX_CE、 TX_EN 和 PWR_UP 三個(gè)引腳決定，下面具體詳細(xì)分析 nRF905 的發(fā)送流程和接收流程。最高 SPI 時(shí)鐘可達(dá) 10M 第 15 頁(yè) (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(wú)線遙控系統(tǒng)、安全防火系統(tǒng)、小型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、無(wú)線吊稱、無(wú)線電子衡器、車(chē)輛監(jiān)控、 不停車(chē)收費(fèi)、停車(chē)場(chǎng)管理、無(wú)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(mǎi)了北方藍(lán)芯科技有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為 NBC905_V20 的無(wú)線收發(fā)模塊， 模塊帶有一個(gè) 14針 間距的接口的外部引腳來(lái)和 AVR 單片機(jī)相連接 該芯片的的 PCB 和與 AVR 單片機(jī)連接的引腳 PCB 如圖所示 管腳編號(hào) nRF905 管腳 功能描述 第 16 頁(yè) 通過(guò) AVR 軟件控制原理簡(jiǎn)介 nRF905 有兩種工作模式和兩種節(jié)能模式 。使用 ADC 時(shí)應(yīng)通過(guò)一個(gè)低通濾波器與 VCC 連接。 AVCC AVCC 是端口 A 與 A/D 轉(zhuǎn)換器 的電源。 XTAL1 反向振蕩放大器與片內(nèi)時(shí)鐘操作電路的輸入端。門(mén)限時(shí)間見(jiàn) P36Table 15。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 。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，則端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。端口 C 也可以用做其他不同的特殊功能 . 端口 D(PD7..PD0) 端口 D 為 8 位雙向 I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。在復(fù)位過(guò)程中，即使 系統(tǒng)時(shí)鐘 還未起振，端口 C 處于 高阻狀態(tài) 。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。在復(fù)位過(guò)程中，即使 系統(tǒng)時(shí)鐘 還未起振，端口 B 處于 高阻狀 第 13 頁(yè) 態(tài) 。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。在復(fù)位過(guò)程中，即使 系統(tǒng)時(shí)鐘 還未起振，端口A 處于 高阻狀態(tài) 。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。 C 時(shí)的功耗 l 正常模式 : mA l 空閑模式 : mA l 掉電模式 : 1 μ A ATmega16 引腳功能 引腳名稱引腳功能說(shuō)明 VCC 電源正 GND 電源地 端口 A(PA7..PA0) 端口 A 做為 A/D 轉(zhuǎn)換器 的模擬輸入端。 ATmega16 具有一整套的編程與系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具，包括： C 語(yǔ)言 編譯器 、宏匯編、 程序調(diào)試器 / 軟件 仿真器 、仿真器及評(píng)估板。這種結(jié)構(gòu)大大提高了代碼效率，并且具有比普通的 CISC 微控 制器最高至 10 倍的 數(shù)據(jù)吞吐率 。 ATmega16 AVR 內(nèi)核具有豐富的指令集和 32 個(gè)通用工作寄存器。 第 9 頁(yè) 3 各主要元器件模塊設(shè)計(jì) Atmega16介紹 概述 AVR 單片機(jī)采用哈弗總線型結(jié)構(gòu)，程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)十分開(kāi)的，微處理器直接訪問(wèn)全部程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器。 步測(cè)儀模塊電路如圖