基于单片机的计步器设计及实现.doc

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1、基于单片机的计步器设计及实现摘要: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

2、，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Designandrealizationofpedometer-basedmicrocontrollersAbstract：Pedometerisapopulardailyexerciseprogressmonitor,canmotivatepeopletochallengethemselves,enhancephysicalfitness,tohelploseweight.Earlydesignsusedawe

3、ightedmechanicalswitchdetectsthepace,andwithasimplecounter.Whenshakingthedevice,youcanhearametalballtoslidebackandforth,leftandright,orapendulumswingingpercussionstopper.Pedometerfunctioncancalculatethemovementofpeopletoanalyzethesituationofhumanhealth.Andthemovementofpeoplecanbeanaly

4、zedbymanyfeatures.Withthetraditionalmechanicalsensorsdiffer,ADXL345three-axissensorisacapacitiveaccelerationsignalbyitshumanmotioncapture,andmoreaccurate.Signalthroughalowpassfilter,themicrocontrollerbuilt-inA/Dconverterforsignalsampling,A/Dconversion.Softwareusesanadaptivealgorithmpe

5、dometerfunction,reduceerrorcountismoreaccurate.STC89C51SCMcontrolLCDpedometerstate.Machineoperatingcurrentofonly1-1.5mA,ultra-lowpowerconsumption.KeyWords:pedometer;Accelerationsensor;ADXL345;lowpowerconsumption目录1绪论11.1论文研究的背景、目的及意义11.2国内外研究现状11.3本文研究的内容22方案设计及选择22.1设计要求22.2传感器的选择22.

6、3MCU微处理器的选择42.4系统的总体设计43系统的硬件设计53.1微处理器电路模块53.2计步器传感器采集模块63.3显示模块94软件设计114.1软件流程图114.2计步器算法的实现115测试及分析165.1系统调试及功能165.2系统的测试166总结18[参考文献]19附录120附录220总结361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

7、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

8、步器中一般