没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
基于单片机的计步器设计及实现.doc
1.该资源内容由用户上传,如若侵权请联系客服进行举报
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
版权申诉
0 下载量 84 浏览量
2023-06-07
13:42:35
上传
评论
收藏 66KB DOC 举报
温馨提示
试读
34页
基于单片机的计步器设计及实现.doc
资源推荐
资源详情
资源评论
基于单片机的计步器设计及实现
基于 51 单片机计步器的设计
摘要: 计步器是一种颇受欢迎的日常锻炼进度监控器,可以激励人们
挑战自己,增强体质,帮助瘦身。早期设计利用加重的机械开关检测步伐,
并带有一个简单的计数器。晃动这些装置时,可以听到有一个金属球来回
滑动,或者一个摆锤左右摆动敲击挡块。 计步器功能可以根据计算人的
运动情况来分析人体的健康状况。而人的运动情况可以通过很多特性来进
行分析。与传统的机械式传感器不同,ADXL345 是电容式三轴传感器,由
它捕获人体运动时加速度信号,更加准确。信号通过低通滤波器滤波,由
单片机内置 A/D 转换器对信号进行采样、A/D 转换。软件采用自适应算
法实现计步功能,减少误计数,更加精确。单片机 STC89C51 控制液晶显
示计步状态。整机工作电流只有 1-1.5mA,实现超低功耗。
关键字:计步器;加速度传感器;ADXL345;低功耗
I
基于 51 单片机计步器的设计
Design and realization of pedometer-based microcontrollers
Abstract:Pedometer is a popular daily exercise progress monitor, can
motivate people to challenge themselves, enhance physical fitness, to help
lose weight. Early designs used a weighted mechanical switch detects the pace,
and with a simple counter. When shaking the device, you can hear a metal ball
to slide back and forth, left and right, or a pendulum swinging percussion
stopper.
Pedometer function can calculate the movement of people to analyze
the situation of human health. And the movement of people can be analyzed
by many features. With the traditional mechanical sensors differ, ADXL345
three-axis sensor is a capacitive acceleration signal by its human motion
capture, and more accurate. Signal through a low pass filter, the
microcontroller built-in A / D converter for signal sampling, A / D conversion.
Software uses an adaptive algorithm pedometer function, reduce error count
is more accurate. STC89C51 SCM control LCD pedometer state. Machine
operating current of only 1-1.5mA, ultra-low power consumption.
Key Words: pedometer; Acceleration sensor; ADXL345; low power
consumption II
基于 51 单片机计步器的设计
目 录
1 绪论 ............................................................ 1
1.1 论文研究的背景、目的及意义................................... 1
1.2 国内外研究现状............................................... 1
1.3 本文研究的内容............................................... 2
2 方案设计及选择 ................................................... 2
2.1 设计要求..................................................... 2
2.2 传感器的选择................................................. 2
2.3 MCU 微处理器的选择........................................... 4
2.4 系统的总体设计............................................... 4
3 系统的硬件设计 ................................................... 5
3.1 微处理器电路模块............................................. 5
3.2 计步器传感器采集模块......................................... 6
3.3 显示模块..................................................... 9
4 软件设计 ....................................................... 11
4.1 软件流程图.................................................. 11
4.2 计步器算法的实现............................................ 11
5 测试及分析 ..................................................... 16
5.1 系统调试及功能.............................................. 16
5.2 系统的测试.................................................. 16
6 总 结 .......................................................... 18
[参考文献] ....................................................... 19
附录 1 ........................................................... 20
附录 2 ........................................................... 20
总结 ............................................................. 36 III
基于 51 单片机计步器的设计
1 绪论
1.1 论文研究的背景、目的及意义
随着社会的发展,人们的物质生活水平日渐提高,人们也越来越关注
自己的健康。计步器作为一种测量仪器,可以计算行走的步数和消耗的能
量,所以人们可以定量的制定运动方案来健身,并根据运行情况来分析人
体的健康状况,因而越发流行。手持式的电子计步器是适应市场需求的设
计,使用起来简单方便。
计步器是一种颇受欢迎的日常锻炼进度监控器,可以激励人们挑战自
己,增强体质,帮助瘦身。早期设计利用加重的机械开关检测步伐,并带
有一个简单的计数器。晃动这些装置时,可以听到有一个金属球来回滑动,
或者一个摆锤左右摆动敲击挡块。电子计步器主要组成部分是振动传感器
和电子计数器。步行的时候人的重心会上下移动。以腰部的上下位移最为
明显,所以记步器挂在腰带上最为适宜。所谓的振动传感器其实就是一个
平衡锤在上下振动时平衡被破坏使一个触点能出现通/断动作,由电子计数
器完成了主要的记录与显示功能,其他的属于热量消耗,路程换算均由电
路完成。计步器中一般采用一种加速度计来感受外界的震动。常用的加速
度计原理如下:在一段塑料管中密封着一小块磁铁,管外缠绕着线圈,当
塑料管运动时,磁铁由于惯性在管中反向运动,切割线圈,由于电磁感应,
线圈中产生电流,人体运动时,上下起伏的加速度近似为正弦过程,线圈
的输出电流也是正弦波,测量正弦波的频率就可以得出运动的步数,再计
算的出速度,距离,和消耗卡路里。
1.2 国内外研究现状
计步器最早是由意大利的伦纳德·达芬奇酝酿的,但现存的最早的计
步器 是在达芬奇之后 150 年,即德国 1667 年制作的。 日本最早的计步
器是由 Gcn.naiHiraga 在 1755 年制作的。在中世纪和近代,计步器并未
被广泛使用,因为人们并不清楚它的用途。这说明机器的发明(硬件)不及
找到它对人类的用途(软件)重要。 在日本,计步器已经使用了 40 多年,
主要用于体育运动和分析记录行走步调。1965 年,计步器正式进入日本商
用市场,并被命名为 manpo-meter(manpo 的日语含义是 10000 步)。这
是的计步器通常利用摆钟原理作为记步技 1
基于 51 单片机计步器的设计
术,利用加重的机械开关检测步伐,并带有一个简单的计数器。如果
晃动这些装置,就可以听到有一个金属球来回滑动,或者一个摆钟左右摆
动敲响当块。 这种机械式的计步器早已淡出历史,取而代之的是电子式
的计步器。
1.3 本文研究的内容
本文是一个基于 STC89C51 低速单片机,结合 ADXL345 倾角传感器来
实现计步功能。第二章根据设计的要求选择了基于三轴加速度 ADXL345 功
能计步器设计方案,第三章对硬件中微处理器电路模块、传感器数据采集
模块以及 LED1602 显示模块进行介绍,第四章中对软件流程图以及记步检
测算法进行介绍。紧接着第五章对实物进行了调试和功能验证。
2 方案设计及选择
2.1 设计要求
(1)能够有效的检测人体步行动作。
(2)能够显示并且记录单位时间内的步数。
(3)使用单片机技术处理数据。
2.2 传感器的选择
方案一:是选择机械式振动传感器
方案二:选择加速度传感器
剩余33页未读,继续阅读
资源评论
老帽爬新坡
- 粉丝: 83
- 资源: 2万+
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功