基于人体运动信息采集系统的设计
2021-12-17费维科
电子制作 2021年22期
费维科
(西安汽车职业大学,陕西西安,710038)
1 设计方案
设计采用STM32F103R开发板为主控制器,结合芯片ADS1292、ESP8266WiFi串口通信模块、串口屏以及供电装置等构成心电图信号的采集及监控。使用STC15W4k48S4为主控制器,结合温度传感器LMT70、模拟芯片ADS1115、加速度计传感器mpu6050等结合Esp8266WiFi无线传输芯片、OLED显示屏以及供电装置等构成用户体表温度、运行等信息的采集以及监控。通过Mpu6050监测人体运动过程中的周期性变化,结合相关算法进行数据处理,实现计步和距离的统计,并转换成串口数据通过Esp8266进行远程传输监测实时显示。使用采用ESP8266wifi通信模块为主控制器搭建服务器,“MERCURY”路由器搭建网关以及服务显示端PC和供电装置组成一套完整的物联网服务端设备,接收节点数据,上传到路由器并转发到服务器接收端,再结合算法处理数据以实现被测者身体信息的远程监测,并通过TTL转USB串口输出到电脑实时显示。
■1.1 物联网传输系统
本设计物联网传输系统控制框图如图1所示。

图1 系统控制框图
■1.2 运动信息节点方案设计
为实现基于加速度计等传感器检测使用者运动信息,实现运动步数和运动距离的统计分析。通过STC15W4k48S4处理器IIC协议对于mpu6050加速计/陀螺仪传感器信号的采集和处理,得到了3轴6向方位信息的原始数据,并根据人体运动过程中陀螺仪进行的周期性的数据变化,对数据进行处理和运算得到平稳的运动周期脉冲输出,并结合判断算法进行步频和步数的计算,再通过运动周期的变化角度值计算每一步的距离。……
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