通过研究人行走的形态发现人在行走时会产生三个方向的加速度。利用加速度传感器捕捉人行走三个方向的加速度,正好可以模拟人跑步时候形成的垂直、前,侧向的加速度。正是由于三个方向的加速度测量,所以做出来的计步器适合佩戴在人体任何部位。
1。2 研究历史及现状
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调。1965年,计步器正式进入日本商用市场,并被命名为manpo-meter(manpo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。ADXL345是一款出色的加速度计,非常适合计步器应用。它具有小巧纤薄的特点,采用3 mm×5 mm×0。95 mm塑封封装,利用它开发的计步器已经出现在医疗仪器和高档消费电子设备中。它在测量模式下的功耗仅40 µA,待机模式下为0。1 µA,堪称电池供电产品的理想之选。嵌入式FIFO极大地减轻了主处理器的负荷,使功耗显著降低。此外,可以利用可选的输出数据速率进行定时,从而取代处理器中的定时器。13位分辨率可以检测非常小的峰峰值变化,为开发高精度计步器创造了条件。最后,它具有三轴输出功能,结合上述算法,用户可以将计步器戴在身上几乎任何部位。
2 系统总体设计方案
2。1系统整体框图文献综述
计步器的总体结构框图如图2。1所示,该计步器由STC89C52芯片、液晶显示模块LCD1602和加速度传感器ADXL345构成。工作过程如下:传感器检测到外界物理运动的三个方向的加速度,通过芯片内部的模数转换把模拟信号转化为单片机可以识别的数字信号,单片机获得数据信息再通过分析计算,把最终信息输送给显示器。从液晶显示器上可以读出步数、总步数、路程以及运动消耗的卡路里。