0500單片機(jī)學(xué)習(xí)0492、加速度傳感器dxp及其相關(guān)

步態(tài)加速度信號(hào)的無(wú)線系統(tǒng)設(shè)計(jì)(MMA7260QTCC1010類(lèi) [2008-11-7步態(tài)，即人走路的。作為一種生物特征，它具有不受距離影響、非性、難以、受小等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，因而近年來(lái)備受關(guān)注。國(guó)內(nèi)外的許多知名 動(dòng)化 的原始步態(tài)數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在公開(kāi)的步態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)主要有南安普敦大學(xué)的SOTON步態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)、麻省理工學(xué)院的MIT步態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)、大學(xué)的CMU步態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，以及中國(guó)自動(dòng)化提供的NLPR步態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)。以上數(shù)據(jù)庫(kù)都是基于 方面Ailisto等人提出一種采用加速度傳感器來(lái)獲取步態(tài)數(shù)據(jù)的新方法，避免了動(dòng)步態(tài)數(shù)據(jù)獲取的新途徑；但此方法采用裝備有DAQl200卡的筆記本電本文提出了一種基于無(wú)線收發(fā)CCl0l0的步態(tài)加速度信號(hào)無(wú)線的MMA7260號(hào)，并用Chipcon公司的內(nèi)嵌805l的無(wú)線收發(fā)CCl010作為控制器，控制其內(nèi)置的對(duì)加速度信號(hào)進(jìn)行采樣、A／D450mAh系統(tǒng)設(shè)計(jì)原由A／D轉(zhuǎn)換器對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，送至微處理器作預(yù)處步態(tài)研究者使用。圖l為步態(tài)加速度信號(hào)無(wú)線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。步態(tài)加速 系統(tǒng)由發(fā)射裝置、路由裝置、接收裝置和PC機(jī)4部分組成。發(fā)射裝置由三軸加速度傳感器電路、A／D口電路組成。PCPC硬件電路設(shè)CCl0l0RFCCl0lO傳感器的接口電路、按鍵控制電路、LED指示電路及電路。硬件電路的部分是無(wú)線加速度傳輸模塊。此模塊既要滿(mǎn)足發(fā)射與接收工作有很大的難度。如何做出高質(zhì)量的pcb板成為整個(gè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。pcb板設(shè)系統(tǒng)原理圖設(shè)RF求。在無(wú)線傳輸模塊設(shè)計(jì)中，CCl010RF_IN(4RF_OUT(5L1(10腳)、L2(11RFADC路為模擬電路。對(duì)于模擬器件的電源|AVDD_ADC(1AGND_ADC(64AVDD_MIX_IF(2AGND_MIX_IF(3AVDD_LNA_PA(6腳)、AGND_LNA_PA(7腳)、AGND_PA(8腳)等，應(yīng)慎重考慮濾波性能，盡量避開(kāi)數(shù)字電路部分的噪聲干擾。此外晶振電路也為關(guān)鍵電路，而LED指示和按鍵等PCBRFPCBCCl010與天線間的RF收發(fā)電路的設(shè)本沒(méi)計(jì)采用了Chipeon公司推出的單片、多頻段、低功耗、頻射頻芯片CCl010。采用0．35μmCMOS技術(shù)制成，內(nèi)嵌高性能的805l微控制器、32KB的Flash程序器、2048+128字節(jié)SRAM、3通道lO位ADC、4個(gè)定時(shí)器、2個(gè)、2個(gè)UART、SPI及26個(gè)通用I／O等。CCl0l0適用于家庭自動(dòng)化、安防系統(tǒng)、開(kāi)鎖、遙感勘測(cè)、玩具等諸多無(wú)線應(yīng)用領(lǐng)域。本設(shè)計(jì)采用CC1010實(shí)現(xiàn)步態(tài)加速度信號(hào)的無(wú)線。RF2C31L32配電感，同時(shí)L32還用于直流偏置信號(hào)的輸入；C4l、C42和L41共同實(shí)CCl01050ΩLl、C8C950Ω。元器件參CCl010datasheetChipconSnaartRFStudio壓控振蕩器內(nèi)嵌在CCl0lO內(nèi)，使用時(shí)只需要外接一個(gè)電感L101。電據(jù)其中心頻率是否滿(mǎn)足要求，適當(dāng)調(diào)整其參數(shù)。L101CCl0lO，并101104020603PCB為波長(zhǎng)的l／4，L=7125／f，LfPCBCCl010與加速度傳感器的接口電路設(shè)本無(wú)線系統(tǒng)采用了scale公司推出的一款低成本、單、MMA7260。該微型電容式加速傳感器融合了信號(hào)調(diào)理、單極41．5g、2g、4g6gCCl010MMA7260MMA7260MMA7260XOUT、YOUTZOUTRCX、Y、Z0．45～2．85，CC1010ADC0～VDDVDD3.3V，ADC慮額外的分壓電阻。CC1010MMA72603R31／C31、R41／C41、R51／C51MMA7260GS1．GS2按鍵控制、LED指示與電本無(wú)線系統(tǒng)有3個(gè)按鍵S1、S2和S3。其中S1是系統(tǒng)復(fù)位鍵。S2是模式選擇鍵，可使系統(tǒng)處于自動(dòng)工作方式或手動(dòng)工作方式。系統(tǒng)若工作于自動(dòng)方式，與無(wú)線傳輸同步進(jìn)行；若工作于手動(dòng)方式，則先把加速度數(shù)據(jù)到器中，等按下數(shù)據(jù)發(fā)送開(kāi)始按鍵后再啟動(dòng)無(wú)線發(fā)送。S3是數(shù)據(jù)開(kāi)始／停止鍵，用來(lái)控制的開(kāi)始、停止以及手動(dòng)工作模式時(shí)采集完畢后的數(shù)據(jù)發(fā)送鍵。LED收信號(hào)指示燈。電路由放大電路和蜂鳴器組成，當(dāng)完成時(shí)，揚(yáng)聲器|蜂鳴器自動(dòng)。布局設(shè)①首先在Pro中的Keepoutlayer層畫(huà)出能承受的最大尺寸，讓布局始PCB②本無(wú)線系統(tǒng)的放置位置要求天線必須位于PCB板的右上角。射頻信RFRFL101CCl010，101lRF_INRF_OUTCClOl0，XOSC_Q1(18XOSC_Q2(1915pF布線設(shè)布線是PCB設(shè)計(jì)的最后一步。為保證RF電路部分的良能，需全手RF、晶振等關(guān)鍵電路的布線暢通，最好都在頂層布線；其次保證A／D設(shè)計(jì)是從右上腳按逆時(shí)針?lè)较虿季€的。4理程序、A／D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)、接收和發(fā)送程序。其中初始化程序包括單片機(jī)端口初始化、RFADCT0序中，Key2據(jù)；若為手動(dòng)方式，則 完成后，按下Keyl才會(huì)發(fā)送4及分為了檢測(cè)步態(tài)加速度信號(hào)無(wú)線系統(tǒng)的可行性，筆者做了以下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所為走廊，系統(tǒng)的發(fā)射裝置由測(cè)試對(duì)象隨身攜帶，全部放在腰帶的正后方，像攜帶一樣，只是位置在脊椎骨與腰帶的交叉點(diǎn)處，同時(shí)保證MMA7260XY軸和Z的方向，的正左方和的正上方。路由放在門(mén)口，保證其與發(fā)射裝置可視。無(wú)線接收裝置通過(guò)串口與的PC機(jī)相連。測(cè)試對(duì)象共36個(gè)人，其中16男20女，在24～30周歲之間。測(cè)試51800XY軸和Z5PC機(jī)，部分?jǐn)?shù)據(jù)如圖5所示。圖5中的第一列數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)的序號(hào)，試驗(yàn)中要求每個(gè)測(cè)試對(duì)象每組5000個(gè)數(shù)據(jù)；第2、4、6列表示數(shù)據(jù)所占模數(shù)轉(zhuǎn)換3、5、7實(shí)驗(yàn)中，對(duì)所有測(cè)試對(duì)象的XYZ的方式進(jìn)行處理。計(jì)算機(jī)接收到這些數(shù)據(jù)后，首先對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，使其都在0～l的范圍內(nèi)。這樣，在中利用PLOT()函數(shù)，就可以形象地看到步態(tài)特號(hào)的波形。16Z18Z軸方向的部分步態(tài)加速度數(shù)據(jù)，如圖5中第3列數(shù)據(jù)所示。在中，6a步態(tài)和b716號(hào)和18號(hào)測(cè)試對(duì)象在Z軸方向的速度信號(hào)。從圖7可以看出：5通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)得知，內(nèi)嵌8051的無(wú)線收發(fā)CCl010大幅度簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)；同時(shí)因?yàn)镃Cl010采用3．3V電源供