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基于STM32W的老人心率实时监测及跌倒检测系统

作者:时间:2013-04-17来源:网络收藏

*姿态角判断
在三维中间中,我们将人体没想成一个方块,利用三轴加速度和重力的关系,我们可以得到三个姿态角ρ、θ和φ,如图4所示。通过判断姿态角的变化,得出身体的姿态变化。
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其中:ρ是X轴与水平面间的夹角;θ是Y轴与水平面之间的夹角;φ是Z轴与重力加速度方向间的夹角。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/159444.htm

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1.4 硬件组成和设计
考虑到没备的便携性,我们采用腰挂式,具体的实现方案如下:采用Li-ion电池供电,由于系统的电源是3.3 V,而Li电池的电池电压范围为2.5V-4.2 V,所以方案采用TI的TPS63031DC—DC升降压芯片。
*芯片采用系统的3.3 V作为主电源,内核和存储区域的电源有芯片内部的稳压器提供;外部时钟源为24MHz高频晶体振荡器和32.768kHz低频晶体振荡器;RF使用的是陶瓷天线。
*ECG信号采集采用了织物式电极,两处电极分别位于被测者的右胸和腹部;电极输入前端有ESD保护,输入阻抗匹配;心电数据存储芯片选用AT24C02,2kB的e2PROM。
*三轴加速度传感器采用的是ADI公司数字式传感器ADXL345,超低功耗,分辨率可达到3.9mg/LSB,能够测量不到1°的倾斜角变化;I2C通信方式。
*采用1.1寸的OLED屏幕显示系统的状态信息,三个功能键和一个电源按键。

2 软件设计
的开发是EmberZNet协议栈的,它是ST公司为用户提供的开发包,内部包含了丰富的API函数,用户只需调用API即可完成相关功能。EmberZNet应用程序类似于一个操作系统,系统处理所有的模块程序都是以任务调度的形式完成,即:监控任务(Housekeeping Tasks)。系统主要的任务有:网络维护任务和处理器维护任务,后者包括功能按键采集任务、检测和备份曲线任务、三轴加速度传感器数据采集任务及算法任务。
2.1 网络维护任务
应用程序中负责管理网络相关性的任务有:检测网络、加入网络、网络维护。网络拓扑结构如图所示,设备开机工作,在完成初始化以后,必须要加入到既定的家庭网络。通过调用emberStartScan函数完成信道扫描和网络的发现,调用emberScanCompleteHandler函数查看扫描的成功与否,调用mberNetworkFoundHandler查看扫描结果。在加入网络之前,需要手动选择自己家庭的PAN ID。配置相关网络参数,选择一个父节点,然后调用emberJoinNetwork函数加入到网络。
在加入到网络以后,作为移动端设备的E0是不需要绑定路由的,它必需通过周期性的轮询(定义为5s)与父节点保持联系,确保自己“在线”。如果周期性的轮询丢失联系,要重新加入网络,调用emberRejoinNetwork函数。如图5所示,E0到协调器的传输路径可以是1、2或3。

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