計步器的設計【開題報告+文獻綜述+畢業(yè)論文】

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1、本科畢業(yè)論文系列開題報告通信工程計步器的設計一、課題研究意義及現(xiàn)狀計步器的出現(xiàn)，是由于“健康”在我們的生活中地位的提高，沒有健康的身體，一切都將無從談起。鍛煉是保持健康的最佳方式。步行是最簡單、方便又廉價的運動形式，這應該是大部分人的最佳選擇。四十年前一位日本研究人員吉城旗野提出“日行萬步”的運動理念，理念根據(jù)為：醫(yī)學家統(tǒng)計得出，人一天大約要過剩300卡的多余熱量，每天步行一萬步，就意味著可以把這些過剩熱量消耗光。走路時帶個計步器，可顯示步數(shù)、運動時消耗的熱量，調節(jié)靈敏度的計步器。有了電子計步器，一切都改變

2、了，每天定量記錄運動的多少，在閑暇時間適當?shù)牟叫锌梢詮浹a一天運動量的不足。早期的計步器通常利用擺錘原理做為計步技術，靠人體走路時的晃動使小鋼球來回滾動來測量步數(shù)的，但是多次試驗證明，其產(chǎn)生的誤差很大。所以后來就發(fā)展到用電子感應和加速計技術，這兩種技術和之前的擺錘技術相比更準確，更為重要的是，不必像之前那樣計步器需要佩帶需要和垂直于地面而一般只能帶于皮帶上，因靠感應身體的震動而計步，可以更多方向的佩帶，特別是加速計，更是可以360度任何方向的運作。所以你可以放在口袋或是掛在脖子上，如果計步器體積夠簿小，更是可

3、以放在錢包里面。電子計步器主要由振動傳感器和電子計數(shù)器組成。人在步行時重心都要有一點上下移動。以腰部的上下位移最為明顯，所以記步器掛在腰帶上最為適宜。所謂的振動傳感器其實就是一個平衡錘在上下振動時平衡被破壞使一個觸點能出現(xiàn)通/斷動作，由電子計數(shù)器記錄并顯示就完成了主要功能，其他的熱量消耗，路程換算均由電路完成。目前的計步器類型很多，計步器的功能不僅僅只是第一代記錄行走步數(shù)功能，還豐富了很多附加功能，除了計步功能，卡路里，距離，收音機和時間也是計步器通常帶有的功能，這些功能都非常普遍。當然，計步器還有很多方面

4、需要改進，雖然現(xiàn)在的計步器比較第一代的計步器在數(shù)值方面已經(jīng)很精確，可以說趨于完美了，而且也發(fā)展了很多功能，大大的提高了計步器的使用價值，但是很大的空間需要我們去發(fā)展。例如，在攜帶方面，雖然計步器已經(jīng)進步的很小只了，但是會經(jīng)常忘記攜帶，所以，可以將計步器安裝在我們平時注意力較高的物件上，防止忘記攜帶，比如安裝在手機上，手表上，甚至鞋子上。在衍生功能的卡路里功能方面，也許改進，卡路里值與使用者的體重，步行速度都有關系，所以要向計步器輸入體重和速度參數(shù)。等等。通過這一次的設計，明白步數(shù)的精確度在計步器這個電子儀器

5、中是最重要的一環(huán)，人體行走時的擺動很復雜，很容易造成傳感器的誤判，例如，彎腰起身此類動作時，計步器則會認為是行走，所以傳感器預先值的設定是非常重要的，當然還有其它預先值。明白每一個細小不起眼的值在儀器設計制作過程中都不容忽視，我們需要進行多次試驗和計算，以取得最佳值，當然，誤差還是存在的。希望將來能設計出更佳方案，傳感器更加精確的信息，將誤差值降到最低，并且還可以加入多種功能，以滿足不同使用者所需，從而提高計步器的使用價值。二、課題研究的主要內容和預期目標本課題研究的主要內容是設計一個能記錄步數(shù)和消耗的卡路

6、里的多功能計步器?；灸繕耸牵涸谑褂谜咝凶邥r，通過傳感器，能準確感測到步行時產(chǎn)生的震動，同時led能正確顯示出要求的數(shù)據(jù)，包含行走的總步數(shù)，距離，消耗的能量。其中，記錄步數(shù)的最大值為9999，當步數(shù)為9999時，可以按清零鍵對計步器的數(shù)據(jù)清零，實現(xiàn)循環(huán)使用,并且也設暫停鍵，暫停期間計步器保持顯示最后的數(shù)據(jù)。在完成基本功能后，可以進一步增加功能，如：在開始計步和結束計步時計步器會發(fā)出提示音；每走1000步時，也會發(fā)出提示音。三、課題研究的方法及措施通過大量閱讀和參考各種有關計步器的資料，基本熟悉研究對象的基本

7、方案和具體原理，在熟悉相關內容之后可以著手選擇正確的方案，結合相關的理論知識，通過實踐摸索，在有了一個比較全面的理論和實際認識之后，確定本設計的方案采用利用人行走時腰部產(chǎn)生的加速度變化以檢測步數(shù)，主要是通過加速度傳感器ADXL202采集加速度信息并將數(shù)據(jù)送到單片機進行處理，最后單片機控制整個系統(tǒng)的工作并從數(shù)據(jù)中檢測出步數(shù)送到LCD進行顯示;外部控制按鍵進行開關機控制以及功能選擇等。如下系統(tǒng)框圖所示。本課題所面臨的難點所在為對加速度傳感器ADXL202設定它的采樣頻率和采樣帶寬，以及軟件的程序編寫中對加速度峰

8、值的判斷門限的選擇。在設計過程中可能遇到的問題有：對C8051F005的程序編寫不熟悉；采樣頻率和采樣帶寬的設定不是最佳值,當采樣頻率過低時,不能準確反應數(shù)據(jù)的變化情況;過高時，則引入很多無用信息；還有就是判斷門限的選擇，偏高會造成漏選，偏低則會誤判導致過多等。解決的方法首先要學習C8051F005芯片手冊及相關實驗書籍，對C8051F005有一個相對系統(tǒng)的了解及獨立編程。其次是掌握加速度傳感器ADXL202的基