使用STM32和LIS3DSH進(jìn)行高精度計(jì)步器的研究與設(shè)計(jì)論文資料免費(fèi)下載
資料介紹
隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在向移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)遷移,智能穿戴設(shè)備已成為一個(gè)關(guān)注熱點(diǎn)。智能穿戴產(chǎn)品涉及的領(lǐng)域十分廣泛,從眼鏡、娛樂、兒童監(jiān)護(hù)、健康、智能家居、智能服飾到通信等領(lǐng)域,在任意的這些領(lǐng)域中可以加入拍照、語音識(shí)別、鏡片導(dǎo)航、體重監(jiān)測等各種功能??梢哉f智能穿戴設(shè)備是一種基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的、具有高性能低功耗特點(diǎn)的智能終端,其展現(xiàn)形式不再是手機(jī),而是日常生活中的可穿戴物品。它通借助傳感器,與人體進(jìn)行信息交互,是一種在新理念下誕生的智能設(shè)備,具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,并能夠根據(jù)用戶需求不斷升級。智能穿戴設(shè)備在提高人們生活品質(zhì)、促進(jìn)生活方式智能化方面將會(huì)起到很重要的作用。
其中在智能穿戴設(shè)備中,智能手環(huán)便是將運(yùn)動(dòng)醫(yī)療與人的身體健康緊密結(jié)合的產(chǎn)物,而智能手環(huán)中最核心的功能便是計(jì)步監(jiān)測。雖然現(xiàn)在已有很多硬件廠商提供了各種計(jì)步監(jiān)測解決方案,但是都沒有對外界完全公開。本文主要根據(jù)人體運(yùn)動(dòng)過程中的體態(tài)特征,采用改進(jìn)的步數(shù)檢測方法,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于 STM32 和 LIS3DSH 的高精度計(jì)步器。
本文的核心工作主要分為三個(gè)部分:系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)和計(jì)步檢測算法。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中主要建立了人體運(yùn)動(dòng)模型,對人體步態(tài)進(jìn)行分析,為計(jì)步檢測算法做好準(zhǔn)備。同時(shí)研究分析加速度原始信號中包含的噪聲信號,并使用滑動(dòng)平均濾波和小波分析方法去除噪聲,提高信號的信噪比。
系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)主要包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分。硬件設(shè)計(jì)部分主要包括 STM32L151C6 低功耗微控制器,三軸加速度傳感器 LIS3DSH,藍(lán)牙芯片 nRF8001,充電芯片 BQ24040 等器件的選型及原理圖設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)部分主要介紹三軸加速度信號數(shù)據(jù)合一的處理方法,主程序流程以及 STM32 函數(shù)庫等。
計(jì)步檢測算法是本文最重要的工作。首先分析了現(xiàn)有的幾種計(jì)步檢測算法,包括積分檢測算法,動(dòng)態(tài)閾值算法,峰值檢測算法等。但是由于這些算法的精確度仍不是很高,所以本文設(shè)計(jì)了一種新的計(jì)步檢測算法。它克服了計(jì)步器佩戴位置的不確定因素的影響,同時(shí)提高了計(jì)步檢測的精度。因此本文的設(shè)計(jì)的步數(shù)檢測算法可以對市面上或者其他研究者在步數(shù)檢測方向上提供一種較好的解決方案。
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