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基于体感网的可穿戴运动监测系统

作者:汪丰 高帅锋 薛诗静 时间:2014-12-29 来源:电子产品世界 收藏
编者按:  摘要:可穿戴运动监测系统可方便地实现人体的运动姿态检测以及运动功能评估。本系统采用高集成度惯性传感器及近距离无线通信技术构建体感网,同步采集人体多个部位加速度和角速度信号,实现可穿戴的多节点运动监测。系统可应用于与人体运动功能相关的研究,如帕金森病人运动功能评估等。   引言   本文设计实现了包含5个传感器节点的可穿戴运动监测系统。通过将传感器节点置于被试者的双脚脚踝、双手手腕和腰部,采集人体运动过程中的加速度和角速度等运动信号。此后,将采集到的信号上传至上位机,进行数据分析,计算与运动功能相关

  3.2 终端节点软件设计

本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/267435.htm

  3.2.1 主程序

  上电,进行时钟模块、定时器模块、SPI接口、IIC接口以及无线通信模块的初始化配置,将无线通信模块配置为接收模式,然后进入主循环。在主循环中通过判断标志位“”来执行相应的操作。当为“1”时,打开定时器中断,读取数据并将数据写入Flash。当为“2”时,关闭定时器中断,停止数据采集。当ComFlag为“3”时将Flash数据全部擦除。当ComFlag为“4”时进入无线发送状态,将数据从Flash读出并发送。详见图6。

  3.2.2 无线接收中断服务程序

  当接收无线数据时,通过“IRQ”引脚可触发单片机外部中断。在中断服务程序中进行无线命令字符串的匹配,并给标志位ComFlag赋值。当接收到上传命令后会进行ID匹配,与本机地址一致时,将ComFlag赋值。此部分的程序流程与的中断服务程序流程基本一样,请参考图5。

  3.2.3 定时器中断服务程序

  当收到“开始”命令后,打开定时器中断,开始读取数据,每次读取为12字节数据,在读取后将数据写入Flash,记录Flash地址。用Flash写入的最终地址减去初始地址进行数据的统计。具体见图7。

  3.2.4 无线数据发送流程

  与的接收流程对应,终端节点进入无线发送状态后,从Flash中读取30字节数据,按位相加,将和的奇偶性作为校验标志,添加至每帧数据尾部,打包发送一帧数据。进入无线接收状态,等待应答信号,若收到“Success”则表示当前帧发送成功,继续发送下一帧数据,若收到“Fail”则需重新发送当前数据帧。每帧数据发送成功后Flash地址增加。当Flash读取到记录的最终地址时候表示数据发送完毕。详见图8。

  3.3 网络拓扑结构设计

  无线通信模块负责网关节点和终端节点间命令的广播和数据的传输,是本系统设计的核心内容,网络结构的配置是的设计的关键。

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