基于iap15单片机的智能穿戴设备设计

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人工智能及识别技术本栏目责任编辑:唐一东
基于IAP15单片机的智能穿戴设备设计
张磊,张旭君
(吉林大学珠海学院,广东珠海519041)
摘要:在社会日益发展的今天,在以满足物质需求的前提下,越来越多的人开始关注自己和家人的健康问题。虽然科技日益进步,但是对上班族来说,久坐以及长时间的脑力劳动会造成一定的身体问题,如肥胖症、高血压、失眠等等。为了更好地记录和查看人体的健康水平,提醒人们生理参数值变化,帮助人们养成良好的健康习惯,本项目基于了IAP15F2K61S2型号的单片机,利用了血氧与心率检测原理、计步算法、远程监控技术,设计了一款可穿戴智能设备,既能记录使用者步行运动情况、消耗卡路里,又能检测出当前血氧、心率数值,同时可以将信息数值发送到其他指定成员的终端设备上。
关键词:单片机;计步器;血氧;心率;智能穿戴设备
中图分类号:TP393文献标识码:A
调度主机
文章编号:1009-3044(2020)01-0205-02开放科学(资源服务)标识码(OSID):
1计步器的设计
1.1设计任务与思路
电子的计数器与具有振动效果的传感器组成了计步器,通
过分析人们走路时状态的变化,发现重心随着步伐上下变化,
尤其是腰部区域幅度最大。对于计步器,振动传感器最为重
要,起到监控和采集数据的作用。在传感器捕获行走步数、使
用者步伐后,通过算法分析得到行走的总长度以及消耗能量值
大小[1],方便于起到检测运动程度的作用。
计步器是包含复位与振荡电路、传感器模块、按键部分
数码管显示部分等等几个方面。其中,复位部分用来让IAP15
单片机恢复至最初的水平,并且开始重新工作;振荡电路部分
则为IAP15提供了一个来自外部的时钟信号;数码管显示部分
用来显示人行走的步数,并且被单片机所控制;按键模块部分
提供了按键控制使得IAP15部分功能手动实现;传感器是检测
随步伐变化而产生的人体振动,若当监控到出现振动,那么传
感器将返回一个低电平,通知单片机进行步数的采集。整体结空调百叶风口
构设计图如图1所示。
图1计步器的结构框图
1.2硬件的设计
(1)复位电路
复位电路是用来进行上电复位的,当释放了按键时,电路
给电容进行充电直到其饱和,此时可以将电容看成是断路,由
于有电阻,RST将会连接到地,即表现出低电平。当按键被按
下,通过电阻,RST将会连接到VCC,即呈现高电平。当按键释
放后,电容将会变成充电状态并且持续一段时间的高电位状
态,这即为复位系统。该部分的硬件电路图如图2所示。
图2复位电路原理图
(2)振荡电路
IAP15F内部存在着振荡电路,它主要是反向的放大器组
成,这个部分的电路是用以确保单片机能够稳定工作的。当振
荡器出现不规律的运行状态时,系统将会在执行程序阶段产生
一定的时间差异。特别是处于高频阶段下,如果单片机内部的
模杯
时钟不够准确,外部的振荡电路部分的存在,在时钟电路中将
电容用来阻止干扰,将会让晶振的频率变得平稳精确。该部分
的硬件电路图如图3所示。
图3振荡电路原理图
收稿日期:2019-09-15
基金项目:吉林大学珠海学院2018年度大学生创新创业训练计划项目:智能药盒与检测手环(项目编号:DC2018038)
作者简介:张磊(1983—),男,吉林人,本科,实验师,研究方向:智能硬件;张旭君(1998—),安徽黄山人,本科大四在读,研究方向:单片机设计与开发、信号与系统、通信原理。
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本文发布于:2024-09-23 18:22:14,感谢您对本站的认可!

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