计步器PPT课件
计步器的使用
第四届“万步有约”健走激励大赛 计步器的使用
东营市垦利区疾控中心 2019年4月18日
职业人群健走运动处方积分规则
积分项目 积 分（满分10分）
完成第1个运动处方（步速100步/分钟～150步/分钟、持续10分钟） 1分 3分 完成前2个运动处方（步速100步/分钟～150步/分钟、持续10分钟）
3.运动时朝三”“暮四”
都完成也只得1分
点击驱动安装
一键自动安装
友情提示
1、计步器不能进水，也不能摔。 2、计步器的数据可以存储30天，但是为了保险期间建议大家3-5天上 传一次，有条件的可以每天都上传。 3、计步器的电池大概能使用半年，如果中间出现问题，请大家及时 联系我们办公室（电话：2520791）。 4、鉴于万部网有专业人员对数据进行核查，建议大家不要将多个计 步器同时放在一个人身上计步。 5、千万不要解绑计步器！！！计步器的登录密码，尽量不要修改。 6、在100天之内，万步网会提供三次健康知识问答机会每次会每次全 部答对，会得到一个勋章，此勋章可以弥补当月成绩最差的那一天，每 月只有一次机会。
备注
运动处方任务可以在每天 05:00～23:00任何时间完成
1.运动处方
完成全部3个运动处方 (步速100步/分钟～150步/分钟、持续15分钟） 6分 不足6000步 0分 1分 2分 3分
2.运动量
6000～7999步 8000～9999步 10000步及以上
在当日总步数完成1万步的前提下，完
计步器的工作原理
计步器的工作原理计步器是一种常见的电子设备，用于计算和记录一个人行走的步数。
它通常由一个加速度传感器、一个微处理器和一个显示屏组成。
工作原理如下：1. 加速度传感器：计步器中的加速度传感器通常采用微机电系统（MEMS）技术。
它可以测量设备在三个方向上的加速度变化，并将其转换为电信号。
2. 信号处理：加速度传感器检测到的加速度信号被发送到微处理器进行处理。
微处理器根据这些信号来识别行走的步数。
3. 步数识别算法：微处理器使用特定的算法来分析加速度信号，以识别步行的特征。
这些算法可能基于峰值检测、步态分析和模式识别等技术。
4. 步数计数：一旦步行特征被识别，微处理器会将步数计数器加一。
计步器可以通过显示屏或者其他方式将步数实时显示给用户。
5. 数据存储和分析：一些计步器还具有存储功能，可以记录用户的步数历史数据。
这些数据可以通过连接到计算机或者挪移设备进行分析和跟踪。
6. 电源管理：计步器通常使用电池作为电源。
为了延长电池寿命，计步器可能会采取一些节能措施，如自动休眠模式和低功耗电子元件。
计步器的工作原理基于人体行走时的加速度变化。
当人行走时，每迈出一步，身体味产生一个特定的加速度模式。
计步器通过检测和分析这些加速度模式来计算步数。
需要注意的是，计步器的准确性可能会受到一些因素的影响，如佩戴位置、步行方式和传感器的精度等。
因此，在使用计步器时，我们应该意识到它可能存在一定的误差，并结合其他活动跟踪方法来获取更准确的步数数据。
总结：计步器是一种通过加速度传感器和算法来计算和记录步数的电子设备。
它的工作原理基于识别人体行走时的加速度模式。
计步器可以匡助人们跟踪和监测日常步数，促进健康生活方式。
然而，在使用计步器时，我们应该了解其准确性的限制，并结合其他方法来获取更准确的步数数据。
制作阳光运动计步器课件
活动主题：制作阳光运动计步器
（2）使用的按钮与功能设定：按钮B脚本搭建表
按钮
功能设定
选取“输入”模块中的"当按 钮B被按下时"指令，在运动 中，有时候我们为了重新开
始新的一次记录，需要将计 按钮B
步器进行重置，当按下按钮
B时，重置回刚开机时的状 态，这时有个笑脸来提示重
置成功。
相关脚本
活动主题：制作阳光运动计步器
设置不同状态下LED屏幕显示相应数字
活动任务
如果有硬件，可将 micro:bit板用数据线接入计算机，下 载 程 序 到 micro:bit 板 中 ， 进 行 实 物 测 试 。 下 面 将 在 Makecode软件的模拟器演示区进行模拟测试。
活动任务
（1）振动 单击 SHAKE晃动 micro：bit，可见 micro bit显示数 字1表明只要有晃动，无论朝哪个方向晃动，都将显 示数字1，如下页图所示。
活动主题：制作阳光运动计步器
2.了解 micro:bit的动作输入功能
打开 Makecode，“输入”模块中有
指令，“基本”模块
中有
指令。利用这两条指令可以编写micro：bit板在不同状
态下LED屏幕显示相应数字的程序。
打开 Makecode 中“输入”模块
活动主题：制作阳光运动计步器
活动主题：制作阳光运动计步器
手机中的计步器界面图
活动任务
任务内容 利用 micro：bit板制作计步器。
任务说明 1.选用一种加速度计来感受外界的振动 2.编写程序实现主控器的计步功能。 3利用纸板或是3D打印设备制作穿戴设备。
任务分析
1.了解计步器的基本算法。 2.使用 MakeCode程序编辑器给 micro:bit板编写计步 程序。 3.将主控器和穿戴设备组装成计步器。
计步器的工作原理
计步器的工作原理
计步器是一种常见的健身设备，用于记录人体行走的步数。
它通过内置的加速度传感器来检测身体的运动，并将其转换成步数。
计步器的工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 加速度传感器检测运动：计步器内置了一个加速度传感器，通常是三轴加速度传感器。
当人体运动时，传感器会检测到加速度的变化。
2. 运动信号处理：计步器会对传感器检测到的加速度信号进行处理。
首先，它会进行滤波处理，去除噪声和干扰。
然后，它会对信号进行积分，以计算出运动的速度和距离。
3. 步数计算：计步器会根据运动的速度和距离来计算步数。
通常情况下，当运动速度超过一定阈值时，计步器会将其视为一步。
通过不断累加步数，计步器可以实时地显示当前的步数。
4. 数据显示：计步器通常配备了一个显示屏，用于显示步数和其他相关信息，如运动时间、消耗的卡路里等。
一些高级计步器还可以连接到手机或者电脑，将数据传输到相应的应用程序或者软件中进行进一步的分析和记录。
5. 能量供应：计步器通常使用电池作为能量供应。
普通来说，计步器的电池寿命较长，可以使用数月甚至数年之久。
需要注意的是，计步器的工作原理可能因不同的品牌和型号而有所差异。
一些高级计步器可能会采用更复杂的算法和传感器，以提供更准确的步数统计和更多的功能。
计步器在日常生活中被广泛使用，它不仅可以匡助人们记录步数和健康数据，还可以激励人们进行更多的运动。
通过了解计步器的工作原理，我们可以更好地理解它的功能和使用方式，从而更好地利用它来改善健康和生活质量。
计步器简易安装使用讲解-23页PPT资料
二、计步器调试
RESET钮： 启动后：出现时间为自 动、体重（实际值：公 斤）、步幅（男：7075CM、女：60-65）
二、计步器调试
查编码： 启动后：出现小人时候 按“■”，会出现计步 器编码（16位）
二、计步器调试上传数据：源自连续按“ ＊ No Image
”3秒，会
出现“Y111”天线，表
示数据在上传。
三、计步器数据
1、可以保留60天数据。 2、每天使用，10天充电。 3、不常用，1个月充电。 4、电量空格：SIM卡关闭 但可以再记忆2天数据。
三、计步器数据
1、SIM卡为数据卡（不能 打电话），已经开启，每 张卡有60元储值。周期 2019年5月—2019年5月
三、计步器数据
网络关联：
health.unicomapp/index
登陆此网页
三、计步器数据
员工手机号码 手机号后6位
阅读免责声明书 并点击”同意” 按钮
三、计步器数据
使用员工邮箱地址
填写计步器编码16位
三、计步器数据
将计步器的设备编 号（以090开头 的16位数字）填 入
输入计步器编号后，
点选页面底部的 “修改”，完成计
步器的绑定。
四、各部门工会需要做
1、SIM卡号 2、计步器编码（16位） 3、计步器安装SIM卡，启动。 4、表格反馈：电子、纸介（要签字） 5、网络启动关联（邮箱、编码） 6、发放员工：仔细阅读说明书 7、汇总问题：统一报送
一、计步器组装
数据调整： 启动后：出现时间（年 、月、日、时间）、体 重、步幅，中间钮确认 ，左右钮调整数值。
一、计步器组装
装入SIM卡：
按照背后图例插入SIM 卡，用螺丝刀轻压，有 “咔嗒”声即到位。盖 上盖板，拧2颗螺丝钉 。
计步器的工作原理
计步器的工作原理计步器是一种常见的健康监测设备，可以用来记录和统计用户的步数、距离、消耗的卡路里等数据。
它通过内部的传感器和算法来实现计步功能。
下面将详细介绍计步器的工作原理。
1. 传感器计步器通常使用加速度传感器来检测用户的步行动作。
加速度传感器可以测量物体在三个轴向上的加速度变化。
当人行走时，身体会产生垂直于地面的震动，这些震动可以通过加速度传感器进行检测和记录。
2. 数据采集计步器通过加速度传感器采集到的数据来判断用户的步行状态。
传感器采集到的数据以时间序列的形式存储，包含了在不同轴向上的加速度数值。
这些数据可以通过内置的处理芯片进行处理和分析。
3. 步数计算计步器通过分析加速度传感器采集到的数据，识别出用户的步行动作。
通常，步行动作包括一个完整的步伐周期，即从一个脚跟着地到下一个脚跟着地的过程。
计步器会通过检测加速度传感器数据的峰值和谷值来确定一个步伐周期的开始和结束。
4. 算法处理计步器内部的算法会对采集到的数据进行处理和分析，以准确计算出用户的步数。
算法会考虑到不同人的步行习惯和身体特征，通过对步行动作的频率、振幅、持续时间等进行分析，来区分步行和其他运动。
5. 数据显示计步器通常配备一个显示屏，用于展示用户的步数、距离、消耗的卡路里等数据。
这些数据是通过算法计算得出的，并根据用户的个人信息进行个性化的调整。
用户可以通过触摸屏或按键来查看不同的数据。
6. 数据存储和同步计步器通常具有内置的存储芯片，可以将用户的步数数据存储在设备中。
一些高级计步器还支持与智能手机或电脑的无线同步，可以将数据上传到云端进行长期存储和分析。
总结：计步器通过内部的传感器和算法来实现计步功能。
它能够准确地记录用户的步数、距离和消耗的卡路里等数据，并通过显示屏展示给用户。
计步器的工作原理主要包括传感器的数据采集、步数计算、算法处理、数据显示以及数据存储和同步等步骤。
通过这些步骤，计步器能够帮助用户实时监测和管理自己的步行健康情况。
电子技术课程设计计步器
电子技术课程设计计步器一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解和掌握计步器的基本原理和制作方法，通过实践活动，培养学生的动手能力和创新能力，提高学生对电子技术的兴趣和热情。
知识目标：使学生了解计步器的工作原理，掌握基本的电子电路知识，了解常用的传感器及其应用。
技能目标：培养学生能够独立完成计步器的组装和调试，提高学生的动手实践能力，培养学生的团队协作精神。
情感态度价值观目标：使学生认识到电子技术在生活中的应用，提高学生对科学技术的兴趣和热情，培养学生的创新意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括计步器的工作原理、传感器的选用、电子电路的组装和调试。
1.计步器的工作原理：介绍计步器的工作原理，使学生了解计步器是如何工作的。
2.传感器的选用：介绍常用的传感器及其应用，使学生能够根据需要选择合适的传感器。
3.电子电路的组装和调试：引导学生动手实践，组装和调试计步器，使学生能够将理论知识应用到实践中。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法。
1.讲授法：用于讲解计步器的工作原理和传感器的选用。
2.讨论法：用于讨论计步器的应用和制作过程中的问题。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解计步器的工作原理。
4.实验法：引导学生动手实践，培养学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：提供教材供学生学习和参考。
2.参考书：提供相关的参考书，帮助学生深入理解计步器的工作原理。
3.多媒体资料：制作多媒体课件，生动形象地展示计步器的工作原理和制作过程。
4.实验设备：准备实验设备，让学生能够亲自动手实践，提高学生的实践能力。
五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试三个方面，以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。
1.平时表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答和团队协作等情况，以了解学生的学习态度和表现。
计步器工作原理
计步器工作原理计步器是一种常见的便携式电子设备，用于测量人们的步数和距离。
它通过内置的加速度传感器来检测人体的运动，并根据运动的特征进行步数计算和距离测量。
以下是计步器的工作原理的详细描述。
1. 加速度传感器计步器内置了一种称为加速度传感器的设备。
加速度传感器可以检测物体的加速度，包括重力加速度和线性加速度。
在计步器中，加速度传感器用于检测人体的运动。
2. 步态检测计步器通过分析人体的步态来确定步数。
步态是指人体行走时的特定运动模式，包括摆臂、腿部的摆动和身体的平衡。
通过加速度传感器检测人体的加速度变化，计步器可以分析步态并识别步数。
3. 运动过滤计步器在计算步数之前会进行一些运动过滤的处理。
这是为了排除一些非步行运动，如慢跑或骑自行车等。
运动过滤可以通过设置特定的阈值来实现，只有当加速度变化超过阈值时，计步器才会将其视为有效的步数。
4. 步数计算计步器根据加速度传感器的数据和步态分析来计算步数。
当检测到步态时，计步器将步数加一，并将其存储在内部存储器中。
通过持续监测加速度变化和步态，计步器可以实时更新步数。
5. 距离测量除了计算步数，计步器还可以测量行走的距离。
它通过将步数与个人的步幅相乘来计算距离。
步幅是指每一步的平均距离，可以通过用户的个人信息（如身高、体重等）来估算。
6. 数据显示计步器通常配有一个显示屏，用于显示步数、距离和其他相关信息。
用户可以随时查看自己的运动数据，以监控自己的运动量和健康状况。
7. 数据存储计步器通常具有内部存储器，可以存储用户的运动数据。
这些数据可以用于后续分析和跟踪，以了解用户的运动习惯和健康状况。
8. 电源和充电计步器通常使用内置电池作为电源。
电池寿命可以根据使用频率和功能而有所不同。
一些计步器支持充电功能，可以通过USB接口或充电底座进行充电。
总结：计步器通过内置的加速度传感器检测人体的运动，分析步态并计算步数和距离。
它可以通过运动过滤排除非步行运动，如慢跑或骑自行车。
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3.工作原理
在人行走过程中，可以 将距离、速度、加速度 等属性作为描述人体行 走状态的参数，本文主 要对人体运动过程中的 加速度信息进行采样分 析。行走时，身体的各 个部位都在运动，它们 的运动都会产生相应的 加速度，其中垂直方向 的加速度变化是最大的。
电子计步器
第12组 杨文能 王志远 王潇 闫立川. 张卫东
1
目录
01 环境背景 02 顾客需求 03 工作原理 04 硬件设计 05 软件设计
.2Βιβλιοθήκη 1.环境背景随着社会的发展人们越来越注重自己的健康，跑步成为 一种方便又有效的锻炼方式。但是如何知道自己跑了多 少步，多远的路程?计步器可以帮助人们实时掌握锻炼情 况。它的主要功能是检测步数通过数和步幅可计算行走 的路程步幅信息。可通过行走固定的距离如20m来计算 或是直接输入高级的计步器还可以计算人体消耗的热量。 但这些计算的主要依据是步数的检测。
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5
在人体运动过程中，脚离开 在每一个步伐周期中，人体 地面是行走的第一步。由于 地面会给蹬地的人一个反作 的垂直加速度值都会出现一
用力，垂直加速度开始逐渐 个峰值，这样的一个峰值对
增大，身体重心也逐渐上移。 当脚要达到最高点位置时， 脚的垂直速度值是最小的，
应迈出的一步。采用加速度 传感器对人体运动的加速度
.
9
5.1数据预处理
（1） 中值滤波
在运动过程中,加速度传感器的输 出信号会包含大量的脉冲噪声信 号，在实际计步过程中必须剔除。 中值滤波是一种有效的消除脉冲 噪声的方法，它是一种基于排序 统计理论的能有效抑制噪声的非 线性信号处理技术，它把数字图 像或数字序列中一点的值用该点 的一个邻域中各点值的中值代替， 让周围的像素值接近真实值，从 而消除孤立的噪声点。
.
11
5.2.2、步数检测 的核心算法
系统中设定两个移位寄存器,其中一 个寄存器用于保存新得到的加速度 采样值，根据动态峰值可以确定动 态阈值的大小，当新得到一个加速 度采样值时，将其与新数据寄存器 中的数值进行比较，若二者的差值 的绝对值大于动态精度时，则新数 据寄存器的值移位到旧数据寄存器， 而新得到的加速度值就可以移位到 新数据寄存器；当加速度变化值小 于或等于动态精度时，此变化值被 抛弃，新数据寄存器保持不变。旧 数据寄存器则不断地更新采样数据。
（2） 低通滤波
通常来讲，人体每秒钟行 走0.5～2.0步，最多不超 过5.0步。因此合理的计步 器输出为0.5～5.0 Hz，需 要通过一个低通滤波器， 以从原始加速度信号中分 离出人体活动所产生的高 频低通噪声，此时的低通 滤波器截止频率为5.0 Hz
.
10
5.2、步数检测算法
5.2.1三轴数据合一的方法选取
垂直加速度值达到最大，然 信息进行采集，对加速度信
后接着脚会向下移动，垂直 加速度值开始逐渐减小，最 终脚落地，垂直加速度值减
号作预处理，再由微控制器 通过计步算法准确地计算出
少到最小值，然后便进入到 下一个步伐周期。
人体实际行走的步数
.
6
4.硬件设计
主控制器采用ST公司的基于
ARM CortexM3内核的48位 液
加速度传感器采集到的是三轴的加速度数据，这3个轴分别对应人体 运动的3个方向。无论如何穿戴计步器，总有至少一个轴的数据具有 较大的周期性加速度变化，所以某些算法采用单个轴的加速度值来 表征人体运动，算法实时比较三轴加速度数据大小，把加速度变化 最大的那个轴记为有效轴，然后利用有效轴的数据进行分析和步伐 判断。但是这种实时判断有效轴的方法容易丢失计数点，加速度有 效轴可能会不停地变换，这会导致数据过于敏感，稳定性差。为了 很好地解决这个问题，本文采用三轴合一加速度的方法处理数据。
在得到有效步数后，对有效步数的 合加速度值进行检测，峰值点应满 足下式，其中tp为峰值点附近加速 度的幅值。
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12
当条满件足和峰时值间条阈件值后条，件再的对判合断加,以速避度免信行号走进时行身幅体度抖阈值动 对计步的影响，最后对实际的步数进行记录存储，显 示到液晶屏上。其中幅度阈值为所有峰值点的均值， 这样的均值比较合理。而人体每步行走的时间范围为 0.2～2 s。其峰值检测的流程图如图所示。
微控制STM32F103C8T6，
晶 显
三轴加速度传感器采用
示
INEMO，同时采用2.4寸彩
色液晶显示屏对行走步数、
剩余电量等信息进行显示，
按键和振动马达作为人机交
互设备。
按键电路
主控制器
电
STM32F103C8T6
源
INEMO
SIM300
.
7
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8
5.软件设计
系统软件主要实现高精度计 步器的数据采集、算法处理、 信息输出以及人机交互，核 心技术是步数检测算法实现。 传统的步数检测算法主要有 两种:一是动态阈值判断方法， 从正弦波形的下降区间进行 判断；二是峰值检测方法， 从正弦波的拐点处判断步数。 这两种检测方法都有局限性 和不确定性。本计步器结合 以上两种方法，提出一种新 的改进算法，从而可高效准 确地检测出人体行走的步数。
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THANKS
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