IAP15F2K61S2单片机驱动的智能计步器设计

0 下载量 159 浏览量 更新于2024-06-23 收藏 1.45MB DOCX 举报
"基于单片机的计步器设计.docx" 本文主要介绍了一种基于IAP15F2K61S2单片机的计步器设计,该计步器利用常开型振动传感器模块来检测行走步数,并通过数码管进行显示,同时还具备清零、存储和查看历史记录的功能,以便用户跟踪健身状况。 计步器的设计任务主要包括以下几个方面: 1. 振动传感器作为核心组件,能够检测到人体行走时的微小振动,尤其在腰部的上下位移,从而计算出步数。 2. 计步器可以记录行走步数,并实时显示在数码管上,让用户随时了解运动量。 3. 设有按键操作,可实现步数清零,同时能够保存历史记录,即使断电也不会丢失数据。 4. 用户可以通过按键查看之前的历史步数记录,以便对比和分析运动情况。 设计思路涵盖了电路的各个关键部分: 1. 振荡电路:提供单片机所需的外部时钟信号,确保其正常工作。时钟精度对于计步器的步数计算至关重要,因此需要稳定的晶振和电容以抗干扰。 2. 复位电路:确保单片机在上电或异常状态下能恢复初始状态,保证系统的稳定运行。 3. 数码管显示模块:受单片机控制,直观展示步数。 4. 按键模块:用户通过按键与计步器互动,实现各项功能的触发。 5. 传感器模块:检测人体行走时的振动,产生低电平信号通知单片机记录步数。 在硬件设计中,振荡电路和复位电路是两个重要环节: 1. 振荡电路:单片机内部的振荡器需要外部晶体振荡器配合电容,形成稳定的时钟源,提高系统的时钟精度。 2. 复位电路:通常包括一个上电复位功能,当电源接通时,电容充电,使单片机进入初始状态,保证系统稳定启动。 通过这样的设计,基于单片机的计步器不仅实现了基本的计步功能,还提供了用户友好的交互方式,增强了健身监测的实用性。这种计步器设计适用于关注健康、追求运动生活的人群,帮助他们在快节奏的生活中更好地管理自己的运动量。
2023-02-27 上传
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,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 Design and realization of pedometer-based microcontrollers Abstract:Pedometer is a popular daily exercise progress monitor, can motivate people to challenge themselves, enhance physical fitness, to help lose weight. Early designs used a weighted mechanical switch detects the pace, and with a simple counter. When shaking the device, you can hear a metal ball to slide back and forth, left and right, or a pendulum swinging percussion stopper. Pedometer function can calculate the movement of people to analyze the situation of human health. And the movement of people can be analyzed by many features. With the traditional mechanical sensors differ, ADXL345 three-axis sensor is a capacitive acceleration signal by its human motion capture, and more accurate. Signal through a low pass filter, the microcontroller built-in A / D converter for signal sampling, A / D conversion. Software uses an adaptive algorithm pedometer function, reduce error count is more accurate. STC89C51 SCM control LCD pedometer state. Machine operating current of only 1-1.5mA, ultra-low power consumption. Key Words: pedometer; Acceleration sensor; ADXL345; low power consumption 目 录 1绪论 1 1.1论文研究的背景、目的及意义 1 1.2国内外研究现状 1 1.3本文研究的内容 2 2方案设计及选择 2 2.1设计要求 2 2.2传感器的选择 2 2.3 MCU微处理器的选择 4 2.4系统的总体设计 4 3系统的硬件设计 5 3.1微处理器电路模块 5 3.2计步器传感器采集模块 6 3.3显示模块 9 4软件设计 11 4.1软件流程图 11 4.2计步器算法的实现 11 5测试及分析 16 5.1系统调试及功能 16 5.2系统的测试 16 6总 结 18 [参考文献] 19 附录1 20 附录2 20 总结 36 1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 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