最新计步器课件PPT.ppt

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1、计步器01环境背景目录02顾客需求03工作原理04硬件设计05软件设计1.环境背景随着社会的发展人们越来越注重自己的健康，跑步成为一种方便又有效的锻炼方式。但是如何知道自己跑了多少步，多远的路程?计步器可以帮助人们实时掌握锻炼情况。它的主要功能是检测步数通过数和步幅可计算行走的路程步幅信息。可通过行走固定的距离如20m来计算或是直接输入高级的计步器还可以计算人体消耗的热量。但这些计算的主要依据是步数的检测。4.硬件设计主控制器采用ST公司的基于ARMCortexM3内核的48位微控制STM32F103C8T6，三轴加

2、速度传感器采用INEMO，同时采用2.4寸彩色液晶显示屏对行走步数、剩余电量等信息进行显示，按键和振动马达作为人机交互设备。主控制器STM32F103C8T6按键电路SIM300INEMO液晶显示电源5.软件设计系统软件主要实现高精度计步器的数据采集、算法处理、信息输出以及人机交互，核心技术是步数检测算法实现。传统的步数检测算法主要有两种:一是动态阈值判断方法，从正弦波形的下降区间进行判断；二是峰值检测方法，从正弦波的拐点处判断步数。这两种检测方法都有局限性和不确定性。本计步器结合以上两种方法，提出一种新的改进算法，

3、从而可高效准确地检测出人体行走的步数。5.1数据预处理（1）中值滤波在运动过程中,加速度传感器的输出信号会包含大量的脉冲噪声信号，在实际计步过程中必须剔除。中值滤波是一种有效的消除脉冲噪声的方法，它是一种基于排序统计理论的能有效抑制噪声的非线性信号处理技术，它把数字图像或数字序列中一点的值用该点的一个邻域中各点值的中值代替，让周围的像素值接近真实值，从而消除孤立的噪声点。（2）低通滤波通常来讲，人体每秒钟行走0.5～2.0步，最多不超过5.0步。因此合理的计步器输出为0.5～5.0Hz，需要通过一个低通滤波器，以从原

4、始加速度信号中分离出人体活动所产生的高频低通噪声，此时的低通滤波器截止频率为5.0Hz5.2、步数检测算法5.2.1三轴数据合一的方法选取加速度传感器采集到的是三轴的加速度数据，这3个轴分别对应人体运动的3个方向。无论如何穿戴计步器，总有至少一个轴的数据具有较大的周期性加速度变化，所以某些算法采用单个轴的加速度值来表征人体运动，算法实时比较三轴加速度数据大小，把加速度变化最大的那个轴记为有效轴，然后利用有效轴的数据进行分析和步伐判断。但是这种实时判断有效轴的方法容易丢失计数点，加速度有效轴可能会不停地变换，这会导致数

5、据过于敏感，稳定性差。为了很好地解决这个问题，本文采用三轴合一加速度的方法处理数据。5.2.2、步数检测的核心算法系统中设定两个移位寄存器,其中一个寄存器用于保存新得到的加速度采样值，根据动态峰值可以确定动态阈值的大小，当新得到一个加速度采样值时，将其与新数据寄存器中的数值进行比较，若二者的差值的绝对值大于动态精度时，则新数据寄存器的值移位到旧数据寄存器，而新得到的加速度值就可以移位到新数据寄存器；当加速度变化值小于或等于动态精度时，此变化值被抛弃，新数据寄存器保持不变。旧数据寄存器则不断地更新采样数据。在得到有效步

6、数后，对有效步数的合加速度值进行检测，峰值点应满足下式，其中tp为峰值点附近加速度的幅值。当满足峰值条件后，再对合加速度信号进行幅度阈值条件和时间阈值条件的判断,以避免行走时身体抖动对计步的影响，最后对实际的步数进行记录存储，显示到液晶屏上。其中幅度阈值为所有峰值点的均值，这样的均值比较合理。而人体每步行走的时间范围为0.2～2s。其峰值检测的流程图如图所示。THANKS第二章计算机硬件测验题2008/6/288/2/202115考点一计算机系统的组成1.基于冯.诺伊曼提出的存储程序控制原理的计算机系统,其硬件基本结

7、构包括:________________、控制器、存储器、输入设备和输出设备。(2005单选)A.磁盘驱动器B.运算器C.显示器D.键盘8/2/2021162.一个完整的计算机系统应该包括：________________。(2006单选)A.主机及外部设备B.机箱,键盘,显示器及打印机C.硬件系统和软件系统D.中央处理器,存储器及外部设备8/2/2021173.下列部件中属于计算机外部设备的是________________。(2006多选)A.电源B.CPUC.鼠标D.扫描仪8/2/202118考点二CPU的结构

8、及其性能4.32位计算机是指该计算机能同时处理的二进制信息的位数是32位。(2005判断)8/2/202119５.衡量一台计算机的主要技术指标通常是指________________。(2006单选)A.所配备的系统软件的优劣B.CPU的主频、运算速度、字长和存储容量等C.显示器的分辨率、打印机的配置D.软、硬盘容量的大小8/2/202120６