1. 研究目的与意义
计步器主要用于体育运动和分析记录行走步调,步行对人类健康的益处毋庸置疑。
近年来,随着人们饮食习惯的变化,以及交通工具自动化、工作机械化程度越来越高,锻炼身体的机会越来越少,生活习惯病(肥胖、高血压、高血脂、高血糖、心脑血管等疾病)的发生率也越来越高,据调查,全国每5个成年人中就有1个遭遇生活习惯病。
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,并根据运行情况来分析人体的健康状况,具有广泛的应用价值。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题1、加速度传感器的选取加速度的变化能够改变电阻、电容以及电压数值的大小,从而获得人体在运动的过程在三个垂直方向的加速度变量,所以要求精度非常高,从而才会得出更为准确的参数,减少实验中产生的误差,所以加速度传感器要选择三轴加速度传感器来精确计步。
2、硬件电路的搭建主控制模块单片机负责各个功能模块间协调,其控制功能强,可靠性好。
计步器传感器,在三个方向的加速度分量获得后,经过容压变换器、增益放大、数字滤波器等过程输出的电压信号精确度高,能够实时采集加速度的数据。
3. 国内外研究现状(文献综述)
本次毕业设计的课题是:基于单片机的三轴加速度计步器的设计。
本设计主要是运用了基于STC89C52单片机的计数设计,以STC89C52单片机为核心,加速度传感器ADXL345采集信号,LCD1602显示步数。
近几年来,国内对加速度传感器的研发热度很高,但在国内,有关这几个方面的研究甚少;国外却较为广泛地应用加速度传感器来进行有关人体运动的检测研究,特别是在体育运动训练、医学临床辅助诊断、人体运动仿真等研究方面。
4. 研究方案
本设计实现的是三轴加速度计步器在运动中进行计数的功能,运用了基于STC89C52单片机的计数设计,以单片机为核心,加速度传感器ADXL345采集信号,LCD1602显示步数。
传感器采集数据,经过单片机进行数据处理后,记录实时数据,将数据处理后输出到液晶屏显示出来。
1、硬件设计:本课题以单片机STC89C52作为MCU硬件核心的计步器采集系统,是通过人体运动时产生的加速度的变化来实现计步功能的。
5. 工作计划
第1周: 查找文献和翻译文献 :阅读外文文献,将其翻译成中文并上传系统;了解国内外相关研究成果、相关行业发展进程、当下所面对的问题,以及未来的发展趋势,完成开题报告初稿;第2周: 撰写开题报告 :完成开题报告终稿并上传系统;查找相关数据、资料;第3周: 系统的总体设计和规划 第4周: 系统电路模块的设计 第5周: 系统电路模块的验证第6周: 软件程序设计第7周: 软件功能验证第8周: 系统的整合第9周: 系统的测试和验证第10周:系统的实验数据收集第11周:规整毕设资料,撰写论文 ,完成论文初稿,与导师探讨在研究过程中出现的问题,解决疑难点;第12周:完善论文,彻底解决撰论文中不正确的、疑惑的问题,准备查重,提交论文 ;第13周:将所有研究、学习资料整理,交由评阅教师评阅,准备答辩 ;第14周:毕设结束工作;
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