基于ADXL362的运动监测及倾角测量系统的设计
基于加速度传感器ADXL345的计步器设计解读
基于加速度传感器ADXL345的计步器设计摘要：计步器是一种颇受欢迎的日常锻炼进度监控器，可以激励人们挑战自己，增强体质，帮助瘦身。
早期设计利用加重的机械开关检测步伐，并带有一个简单的计数器。
晃动这些装置时，可以听到有一个金属球来回滑动，或者一个摆锤左右摆动敲击挡块。
计步器功能可以根据计算人的运动情况来分析人体的健康状况。
而人的运动情况可以通过很多特性来进行分析。
与传统的机械式传感器不同，ADXL345是电容式三轴传感器，由它捕获人体运动时加速度信号，更加准确。
信号通过低通滤波器滤波，由单片机内置A/D转换器对信号进行采样、A/D转换。
软件采用自适应算法实现计步功能，减少误计数，更加精确。
单片机STC89C52控制液晶显示计步状态。
整机工作电流只有1-1.5mA，实现超低功耗。
关键词：计步器；加速度传感器；ADXL345；低功耗0 前言随着社会的发展，人们的物质生活水平日渐提高，人们也越来越关注自己的健康。
计步器作为一种测量仪器，可以计算行走的步数和消耗的能量，所以人们可以定量的制定运动方案来健身，并根据运行情况来分析人体的健康状况，因而越发流行。
手持式的电子计步器是适应市场需求的设计，使用起来简单方便。
计步器是一种颇受欢迎的日常锻炼进度监控器，可以激励人们挑战自己，增强体质，帮助瘦身。
早期设计利用加重的机械开关检测步伐，并带有一个简单的计数器。
晃动这些装置时，可以听到有一个金属球来回滑动，或者一个摆锤左右摆动敲击挡块。
电子计步器主要组成部分是振动传感器和电子计数器。
步行的时候人的重心会上下移动。
以腰部的上下位移最为明显，所以记步器挂在腰带上最为适宜。
所谓的振动传感器其实就是一个平衡锤在上下振动时平衡被破坏使一个触点能出现通/断动作，由电子计数器完成了主要的记录与显示功能，其他的属于热量消耗，路程换算均由电路完成。
计步器中一般采用一种加速度计来感受外界的震动。
常用的加速度计原理如下：在一段塑料管中密封着一小块磁铁，管外缠绕着线圈，当塑料管运动时，磁铁由于惯性在管中反向运动，切割线圈，由于电磁感应，线圈中产生电流，人体运动时，上下起伏的加速度近似为正弦过程，线圈的输出电流也是正弦波，测量正弦波的频率就可以得出运动的步数，再计算的出速度，距离，和消耗卡路里。
毕业设计(论文)--物体运动轨迹实时监测系统设计
编号：毕业设计说明书题目：物体运动轨迹实时监测系统设计院（系）：电子工程与自动化学院专业：测控技术与仪器学生姓名：学号：指导教师：职称：副教授理论研究实验研究工程设计软件开发2016年5月20日随着科学技术的不断发展，物体运动轨迹实时监测系统在导航系统、人机交互、游戏控制等领域具有广阔应用。
传统的方法，如激光追踪系统，或者是运用高精度的加速度传感器、激光陀螺仪等，这些设备过于复杂，成本高。
本文基于MPU6050六轴加速度计陀螺仪传感器的运动轨迹检测系统具有成本低、易携带、体积小的特点。
本论文以单片机STM32F103C8T6为核心控制器，通过MPU6050得到的加速度，加速度二次积分得到位移，从MPU6050 DMP直接读取四元数和欧拉角来校准在重力加速度在二维空间中对x，y轴的影响，通过IIC总线将数据由MPU6050传送给单片机STM32F103C8T6将数据进行处理，并通过蓝牙串口将数据传输给安卓手机，通过安卓手机APP建立二维坐标系，并将得到的数据在二维坐标系中打点来显示轨迹。
本论文中运用单片机C语言来编写程序，从MPU6050得到的加速度通过均值校准法来减少外界对加速度计的干扰，经过积分后得到的位移值通过分解成一个数组来发送具体字节数，来保障发送给手机的数据准确性。
当手机APP接收到单片机发来的数据，通过分隔符将两个数据解析成一个列表，通过提取列表中的每一项，来将每个物体运动轨迹数据显示在APP上，并在APP上打点显示，若打的点超出APP坐标轴的范围，手机将自动震动报警。
本次设计的物体运动轨迹监测系统，能够检测出物体的运动轨迹，经过测试在短时间内误差在1cm左右，且当物体运动轨迹超出APP坐标系的量程，手机将震动报警，且物体运动轨迹数据在0.5s更新一次，大致实现了毕业设计的要求。
关键词：运动轨迹实时监测；加速度计；陀螺仪；安卓手机APP；With the development of science and technology .The monitoring system of real-time trajectory in navigation system, human-computer interaction, game control have a wide range of applications.Traditional methods，for example, laser tracking system,using high precision acceleration sensor, laser gyroscope and so on.These equipment is too complex and high cost. In this paper , the monitoring system of real-time trajectory based on MPU6050 which is six axis accelerometer gyroscope sensor’s advantages is low cost, easy to carry,small volume and so on.STM32F103C8T6 MCU as the core controller in this paper, the displacement is obtained by quadratic integral MPU6050 get acceleration, from MPU6050 DMP directly read quaternion and euler Angle to calibration in the acceleration of gravity in the two-dimensional space of x, y axis, the effect of the data through the IIC bus STM32F103C8T6 controlled by MPU6050 sent the data processing, and through bluetooth serial transmission to the android mobile phone, through the android APP to establish two-dimensional coordinate system, and will get data dot in a two-dimensional coordinate system to display the trajectory.This paper uses microcontroller C language to write programs, from MPU6050 acceleration by average calibration method to reduce the outside disturbance to the accelerometer, after the displacement value resulting from the integral by decomposition into an array to send a specific number of bytes, to ensure data accuracy sent to mobile phones. When the phone APP to receive data from the microcontroller, through the separator will be two data parsed into a list, by extracting each item on the list, to each object trajectory data display on the APP, and dot on the APP shows that if a dozen points beyond the scope of APP axis, the phone will automatically vibration alarm.the design of he monitoring system of real-time trajectory in navigation system can detect the movement of the object, after testing in a short period of time error in 1 cm, and when the object movement beyond the range of APP coordinate system, cell phone will vibrate alarm, and object trajectory data updated once in 0.5 s.Key words:The monitoring system of real-timetrajectory;accelerometer;gyroscope;android APP;目录1 引言 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3惯性导航的发展趋势 (2)1.4论文的章节安排 (2)2 设计任务及要求 (3)2.1 设计任务 (3)2.1.1课题内容 (3)2.1.2主要任务 (3)2.2 设计要求 (4)3 系统设计理论依据及方案论证 (4)3.1系统设计理论依据 (4)3.2 方案论证 (5)3.3 软件算法方案选择 (6)3.3.1方案一 (6)3.3.2方案二 (7)3.3.3方案三 (8)3.4 安卓APP开发工具的选择 (8)3.4.1方案一 (8)3.4.2方案二 (8)4 硬件系统设计 (9)4.1 单片机最小系统控制部分 (9)4.1.1芯片的选择 (9)4.1.2单片机最小系统电路 (10)4.2 蓝牙模块电路 (10)4.3 稳压电源电路 (11)4.4 MPU6050模块电路 (12)4.5 运动轨迹监测系统工作过程 (13)4.5.1灵敏度的影响 (14)4.5.2稳定性分析 (14)5 系统软件设计 (14)5.1软件设计基本思想 (14)5.2 各个模块的设计 (15)5.2.1系统初始化程序 (15)5.2.2 MPU6050初始化与数据读取程序 (16)5.2.3均值校准程序 (17)5.2.4算法运算程序 (18)5.2.5数据处理程序 (19)5.2.6中断服务程序 (19)5.3 手机APP软件的设计与分析 (20)5.3.1UI的设计 (21)5.3.2逻辑的设计 (22)6 系统调试 (26)6.1 硬件系统调试 (26)6.1.1单片机STM32F103C8T6最小系统模块的硬件调试 (26)6.1.2蓝牙模块的硬件调试 (27)6.1.3MPU6050模块的硬件调试 (28)6.2软件调试 (29)6.3 调试结果分析 (34)7 系统测试 (34)7.1 系统测试的方案与过程 (34)7.1.1系统测试所需设备与工具 (34)7.1.2系统测试方案与过程 (34)8 结论 (36)谢辞 (38)参考文献 (39)附录 .............................................................................. 错误！未定义书签。
基于3轴加速度计ADXL345的全功能计步器设计毕业设计
基于3轴加速度计ADXL345的全功能计步器设计毕业设计基于3轴加速度计ADXL345的全功能计步器设计摘要计步器是一种颇受欢迎的日常锻炼进度监控器，可以激励人们挑战自己，增强体质，帮助瘦身。
早期设计利用加重的机械开关检测步伐，并带有一个简单的计数器。
晃动这些装置时，可以听到有一个金属球来回滑动，或者一个摆锤左右摆动敲击挡块。
计步器功能可以根据计算人的运动情况来分析人体的健康状况。
而人的运动情况可以通过很多特性来进行分析。
比如人在运动时会产生加速度。
本文介绍了利用人运动时产生加速度变化来检测步数的计步器实现方案，利用具有体积小，功耗低，三轴高精度加速度传感器ADXL345，芯片内部即可把数据采集来的数据处理为数字数据，采集到加速度数据以后加以适当的算法就可以实现计步功能。
本文设计了一款基于加速度传感器ADXL345的计步器。
详细介绍了计步器的软件算法的实同时芯片中还集成了SPI和I²C接口，可以方便地将数据传输到主控芯片。
该系统设计简单，实现方便。
该芯片也可以扩展到其它需要测量加速度的应用场合，具有非常广阔的应用前景。
关键字：计步器加速度传感器ADXL345 低功耗基于3轴加速度计ADXL345的全功能计步器设计Based on three accelerometer ADXL345 company-wide functionalpedometer designAbstractPedometer is a popular daily exercise, can inspire people progress monitors challenge yourself, enhanced physique, help thin body. Early design of mechanical switch detection using aggravated with a simple steps, and the counter. When shaking these devices, can hear a metal ball slide back and forth, or a pendulum swings around percussion block pieces.Pedometer function can according to the calculated a people's movement situation to analyze a healthy condition of body. But the person's movements can pass a lot of properties for analysis. Such as people in motion produces acceleration. This paper describes the use of people move to detect changes generated when the acceleration of steps, utilization of implementation scheme pedometer, small size, low power consumption, high ADXL345 three axis acceleration sensor, chip can put the data acquisition to internal data processing for the digital data acquisition to acceleration data, after appropriate algorithm can achieve plan step function. This paper introduces the design of a paragraph of the pedometer ADXL345 based on acceleration sensor. Introduces the software algorithm real pedometer while the SPI has integrated chip I²C interface, and I can be conveniently data transmission to the main control chip. The system is simple in design, realization convenient. The chip can also extend to other need to measure the applications, the acceleration is very broad application prospect.KEY WORDS pedometer acceleration sensor ADXL345 low power consumption基于3轴加速度计ADXL345的全功能计步器设计毕业设计目录中文摘要 (I)英文摘要 (II)1 绪论 (1)2 课题研究背景及意义 (2)2.1 光电计步器 (2)2.2基于射频技术的短跑训练计步器 (4)2.3 基于加速度传感器的计步器 (5)3 ADXL3XX系列产品简介及本次设计方案的提出 (6)3.1 ADXL335, ADXL345和ADXL346三轴加速度计的区别 (7)3.1.1 ADXL335的简介、特点及功能框图 (7)3.1.2 ADXL346的简介、特点及功能框图 (9)3.1.3 ADXL345的简介、特点及功能框图 (11)3.2 本次系统总体设计方案的提出 (14)3.2.1 ADXL345中断及寄存器功能分析 (13)3.2.2 系统总体设计方案 (15)4 系统硬件设计各模块电路 (17)4.1 传感器电路连接模块 (17)4.1.1 ADXL345的两种串行通信模式简介 (16)4.1.2 传感器模块连接 (18)4.2 微处理器模块 (21)4.3 EEPROM模块 (22)4.4 显示模块 (23)5 软件设计 (27)基于3轴加速度计ADXL345的全功能计步器设计5.1 软件总体设计 (27)5.2 算法的实现 (28)6 结论 (32)致谢 (33)参考文献 (36)附录1 加速度计步器ADXL345简介 (38)附录2 整机电路图 (41)附录3 源程序 (41)1 绪论随着社会的发展，人们的物质生活水平日渐提高，人们也越来越关注自己的健康。
电子设计大赛实验报告——倾角测量仪
倾角测量仪的设计摘要当前，大多数行业测量角度时依然沿用传统的水泡式(条式）水平仪。
其检测方法有诸多缺点,如测量值因人而易、功能单一、测量范围小等。
本倾角测量仪，它与传统的水泡式（条式)水平仪相比具有电子检测、即时数值显示、测量精度高、测量范围大、使用及携带方便等特点，大大提高了工作效率。
本文详细介绍了一种利用倾角传感器、AD 转换器、单片机实现高精度倾角测量的方法,它可以测量—45°～+45°范围内的任意倾角,分辨率可达0.1°.此外，由于该倾角仪输出为数字结果，因此它也可以与其他的数字设备结合起来，组成一个功能更加强大的仪器.该装置可满足大量工程上的应用。
该数字倾角仪具有携带方便、精度高、功能多等特点。
它使用方便，应用范围广泛.该数字倾角仪可广泛用于建筑、机械、道路、桥梁、石油、煤矿和地质勘探等各种需要测量重力参考系下倾角的场合。
关键词：倾角测量；AD转换器;单片机目录引言...。
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6第1章绪论.。
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.. 71。
1 测试系统方案选择....。
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.. 71.2 测试系统一般结构。
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基于3轴加速度计ADXL345的全功能计步器设计
基于3轴加速度计ADXL345的全功能计步器设计摘要计步器是一种颇受欢迎的日常锻炼进度监控器，可以激励人们挑战自己，增强体质，帮助瘦身。
早期设计利用加重的机械开关检测步伐，并带有一个简单的计数器。
晃动这些装置时，可以听到有一个金属球来回滑动，或者一个摆锤左右摆动敲击挡块。
计步器功能可以根据计算人的运动情况来分析人体的健康状况。
而人的运动情况可以通过很多特性来进行分析。
比如人在运动时会产生加速度。
本文介绍了利用人运动时产生加速度变化来检测步数的计步器实现方案，利用具有体积小，功耗低，三轴高精度加速度传感器ADXL345，芯片内部即可把数据采集来的数据处理为数字数据，采集到加速度数据以后加以适当的算法就可以实现计步功能。
本文设计了一款基于加速度传感器ADXL345的计步器。
详细介绍了计步器的软件算法的实同时芯片中还集成了SPI和I²C接口，可以方便地将数据传输到主控芯片。
该系统设计简单，实现方便。
该芯片也可以扩展到其它需要测量加速度的应用场合，具有非常广阔的应用前景。
关键字：计步器加速度传感器ADXL345 低功耗Based on three accelerometer ADXL345 company-wide functionalpedometer designAbstractPedometer is a popular daily exercise, can inspire people progress monitors challenge yourself, enhanced physique, help thin body. Early design of mechanical switch detection using aggravated with a simple steps, and the counter. When shaking these devices, can hear a metal ball slide back and forth, or a pendulum swings around percussion block pieces.Pedometer function can according to the calculated a people's movement situation to analyze a healthy condition of body. But the person's movements can pass a lot of properties for analysis. Such as people in motion produces acceleration. This paper describes the use of people move to detect changes generated when the acceleration of steps, utilization of implementation scheme pedometer, small size, low power consumption, high ADXL345 three axis acceleration sensor, chip can put the data acquisition to internal data processing for the digital data acquisition to acceleration data, after appropriate algorithm can achieve plan step function. This paper introduces the design of a paragraph of the pedometer ADXL345 based on acceleration sensor. Introduces the software algorithm real pedometer while the SPI has integrated chip I²C interface, and I can be conveniently data transmission to the main control chip. The system is simple in design, realization convenient. The chip can also extend to other need to measure the applications, the acceleration is very broad application prospect.KEY WORDS pedometer acceleration sensor ADXL345 low power consumption目录中文摘要 (I)英文摘要 (II)1 绪论 (1)2 课题研究背景及意义 (2)2.1 光电计步器 (2)2.2基于射频技术的短跑训练计步器 (3)2.3 基于加速度传感器的计步器 (5)3 ADXL3XX系列产品简介及本次设计方案的提出 (5)3.1 ADXL335, ADXL345和ADXL346三轴加速度计的区别 (6)3.1.1 ADXL335的简介、特点及功能框图 (7)3.1.2 ADXL346的简介、特点及功能框图 (8)3.1.3 ADXL345的简介、特点及功能框图 (10)3.2 本次系统总体设计方案的提出 (13)3.2.1 ADXL345中断及寄存器功能分析 (13)3.2.2 系统总体设计方案 (15)4 系统硬件设计各模块电路 (16)4.1 传感器电路连接模块 (16)4.1.1 ADXL345的两种串行通信模式简介 (16)4.1.2 传感器模块连接 (18)4.2 微处理器模块 (19)4.3 EEPROM模块 (22)4.4 显示模块 (23)5 软件设计 (25)5.1 软件总体设计 (25)5.2 算法的实现 (26)6 结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录1 加速度计步器ADXL345简介 (36)附录2 整机电路图 (38)附录3 源程序 (38)1 绪论随着社会的发展，人们的物质生活水平日渐提高，人们也越来越关注自己的健康。
adxl362
Full Operational Current Flows
ZERO Current
ADXL362在常规运行模式下，2V供电，100Hz数据输出速率，功耗只有 1.8uA左右。 ADXL362的待机功耗只有10nA，这是衡量器件是否真正实现低功耗设计的 重要指标，因其反应了芯片内部所有电路在关断情况下的漏流，在对比低功 耗器件时，应首先查看这一指标。
2
—Analog Devices Confidential Information—
ADXL362应用领域
工业
– 运动开关
生物特性黑盒子
/how-it-works.aspx
图中所示爆炸计量器是一个小体积、便于随身佩戴的冲击检测仪器。仪
器本身可以智能分析并告知佩戴者在什么情况下需要就医，医护人员也 可以利用仪器记录的数据来判断佩戴者受冲击影响的严重程度。 由于产品是密封的，所以ADXL362被用来做运动开关以节省系统功耗。 这其中还用到了3轴，±200g量程的加速度计ADXL375，它是用来描述 瞬间爆炸和冲击事件的主要传感器之一。
3
—Analog Devices Confidential Information—
ADXL362应用领域
家庭医疗
– 健康监测
计步器等运动监测产品已经在家庭医 疗等产品中广泛应用，它可以配合血 氧、血压、心率、呼吸率等应用来一 起监测用户每天的运动和健康状况， 甚至是睡眠质量。 随着产品体积越来越小、重量越来越 轻、连续监测时间越来越长的要求， 内置电池要更小、系统功耗要更低， 而ADXL362拥有业界最低的工作电流 ，在100Hz输出数据速率下，只需 1.8uA电流，且其内置1024字节FIFO ，可帮助实现系统级低功耗，非常适 合类似应用。 随着ADXL362的发布，使得手表、腕 带等产品里集成运动监测功能成为可 能。右图所示的即为Withings公司利 用ADXL362实现的7*24小时全天候 运动和健康监测产品。
一种基于三轴加速度传感器的倾角测量装置_李智
（ 3）
， 水平平台
以及肢体运动姿态检测
［3 ］
等实际场合。 但在
全量程范围内测量精度不高的问题较突出 。 文中使用 ADXL335 三轴加速度传感器获取姿态信息， 经 AＲM7 微处理器计算处理后得到倾角数据并显示在 1602 液晶 屏上， 并在此平台上通过实验验证和比较倾斜角的测量原理中 不同的算法的结果， 分析了每种算法中造成误差的主要原因， 采用分段插值的方法对测量结果进行补偿， 从而进一步提高其 在全量程范围内的测量精度 。 1 倾角测量原理 对于单轴加速度传感器， 当它的传感方向和重力加速度方 向一致时， 假设此时为零倾斜角度， 设加速度传感器测量结果 g 为重力加速度， 为 F （ θ） ， θ 为倾斜角度， 如图 1 所示。 则有： F（ θ） = gcosθ 对 F（ θ） 求导得： dF = － gsinθ dθ 当 θ→0 时：
32
Instrument Technique and Sensor
Aug. 2013
取一补偿值， 在 10° 区间内采用线性插值的方法对该区间的结 果进行补偿。再进行实验， 比较算法 3 与对算法 3 进行补偿的 测量结果（ 算法 4 ） 误差情况。为了使实验更具一般性， 每隔 8° 进行一次测量。 结果如图 4 所示， 在全量程范围内所取的 23 个测量点中， 对算法 3 的测量结果进行补偿后测量的误差不大 于 ± 0． 2° 。
图3
测量绝对误差图
从图中发现， 算法 1 在 ± 90° 附近出现较大误差。 于是通 过实验再次验证了测量原理中的分析 。 算法 2 在 ± 45° 处的误
图2 硬件系统实物图
差有较大的突变， 这是由于在分段点的左右两侧分别采取了不 同的计算基准， 一边是以 Z 轴方向上的测量结果为基准进行计 Y 轴 的 测 量 结 果 为 基 准 进 行 计 算 的。 而 算， 一边 是 以 X、 ADXL335 传感器自身由于工艺问题， X、 Y、 Z 各轴之间就存在有 ± 1° 的误差。由于基准之间的误差导致了在分段点处结果的 突变。算法 3 在全量程范围内的误差变化较为平缓， 且最大误 差与最小误差不超过 ± 1° ， 在该实验条件下表现最优 。 为了进一步提高测量精度， 在算法 3 的基础上， 对计算结 果根据实验所得的误差情况进行补偿 。 在 ± 90° 范围内， 每 10°
基于UWB定位技术的建筑工地人员安全管理系统
物联网技术 2022年 / 第2期560 引 言近年来，随着我国经济实力的高速增长，城市化进程不断加快，基建投资急剧增多，超大规模、超高层建筑如雨后春笋般在各大城市拔地而起。
超高层建筑可缓解城市土地资源日益紧缺的压力，已成为当前建筑行业发展的主流趋 势[1]。
超高层建筑施工现场环境复杂多变，施工过程涉及大量高空作业和临边作业等项目，同时还存在多工种交叉作业的情况，加之施工人员不熟悉现场环境、操作不规范、安全防范措施不到位等因素影响，极易引发如高坠、触电、物体打击、机械伤害等安全事故，其中高坠事故占据极大比重[2]。
研究和采取科学有效的预防措施，减少甚至杜绝上述事故的发生，对于保障建筑施工人员人身安全、提升建筑施工企业社会形象、推进建筑施工安全文明标准化都具有重要 意义。
在引发建筑施工安全事故的众多因素中，施工人员的不安全行为是重要诱因[2]。
由于现场施工人员众多、素质良莠不齐，传统的安全管理手段中，入场安全教育能在一定程度上提高人员安全意识，但不能有效约束或监督其在施工现场的不安全行为；而以定期现场安全检查为代表的传统安全监督检查机制，无法对人员不安全行为进行全天候的实时监控和预警，亦难以满足现实需要。
针对上述现状，本文提出一种基于超宽带（Ultra Wide Band, UWB ）定位技术的建筑工地人员安全管理系统，利用实时获取的施工人员精确位置信息，随时掌握人员位置、活动轨迹及各区域人员分布情况，对人员靠近或滞留危险区域的行为进行提醒和预警，预防和减少高坠等安全事故的发生，实现建筑施工现场安全管理的信息化与智能化。
1 系统方案1.1 UWB 定位技术超高层建筑物一般为钢筋混凝土结构，卫星信号难以到达其内部，因此传统的室外卫星定位技术如GPS 定位技术不适用于本文讨论的应用场景。
针对室内环境下的定位，目前的主流方案主要基于WiFi 、蓝牙、ZigBee 、红外线、RFID 、UWB 等技术[3]。
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Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ＡＤＸＬ ３ ６ ２； ｍｏ ｖ ｅ ｍｅ ￣ ｍｏ ｎｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ； ｔ ｉ ｌ ｔ －ａ ｎ ｇｌ ｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ； ｍｅ ｄｉ ａ ｎ ｆ ｉ ｔ ｉ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ； Ｉ ｏｗ ｐｏ ｗｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｕｍｐ ｔ ｉ ｏ ｎ
ｐ ｏｗｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂａ ｓ ｅ ｄ ０ ｎ ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅｒ ｏ ｍｅ ｔ ｅｒ ． ｎ ｗｈ ｏ ｌ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗｉ ｌ ｌ ｕ ｓ ｅ ｔ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ｒ ｏ －ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅｒ ｌ ｔ ｏ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｔ ｈ ｅ
量功能嘲 。
１系统架构
嵌入式微控制器 以 Ａ Ｄ ｕ Ｃ ７ ０ ２ ６为核心部件 ， 负责对
气囊等 。 在很多要利用加速度变化（ 如移位 ， 碰撞 等） 来实 现某些特定功能 的产 品中， 都可 以导人加速度计 。
如今 ， 对消费市场非常感兴趣 的一 面依然是如何导
运动监测模 块的控 制与信息交互 ，并实现 与上 位机 Ｐ ｃ
的通信 。超低功耗三轴加速度传感器 Ａ Ｄ Ｘ Ｌ ３ ６ ２作为运 动监测及加速度测量的主要部件 ， 完成 系统 目标板在静
Ｃ Ｌ ｃ ｍ蜘
： Ｔ Ｐ ３ ９ １
Ｄ ｏ 嘲
倒ｎ ｃ ａ ｒ ｌ ｏ ． － Ａ
Ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ Ｉ Ｄ： １ ０３ ４１ ７（ ０ ２ ０ １ ３ ） ０ ９ — ０ ０ ３ ３ — ０ ５
０引言
现 阶段 ， Ｍ Ｅ ＭＳ 加速度计在 信息 电子 、汽车 电子等 领域 已经有 了广 泛应用 ， 如智能 手机 ， 汽车 内部 的安全
电子 质 量 （ ２ ０ １ ３ 第０ ９ 期）
基于 Ａ Ｄ Ｘ Ｌ ３ ６ ２ 的运动监测 及倾 角测 量系统的设计
基 于 ＡＤＸＬ ３ ６ ２的运 动监 测 及倾 角 测 量 系 统 的设 计
Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｍｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ Ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎｇ ａ ｎｄ Ｔｉ ｌ ｔ －ａ ｎｇ ｌ ｅ Ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ａ ＤＸＬ３ ６ ２
王博 ， 张洪斌， 谢德 华（ 电子科技 大学 电子工程学院， 四川 成都 ６ １ １ ７ ３ １ ）
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上位机进行通讯及信息姬
以及有关状态信息的显示。其 中， 运动监
测模块主要由 Ａ Ｄ Ｘ Ｌ ３ ６ ２ 组成 ， 实现对整个系统的运动监测及加速度值的精确测量。结合中值滤波等技术 实现高稳定瘦及高精度的角度测量功能 。
关键词 ： Ａ Ｄ Ｘ Ｌ ３ ６ ２ ； 运动监测 ； 倾角测量 ； 中值滤波 ； 低功耗
中图分类号 ： ＇ Ｉ Ｉ Ｙ ３ ９ １ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号： １ ０ ０ ３ — ０ １ ０ ７ （ ２ ｏ １ ３ ） ｏ ９ — ０ ０ ３ ３ — ０ ５
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ，Ｔ ． ｈｉ ｓ ｐ ａｐ ｅ ｒ ａｉ ｍｓ ｔ ｏ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｍｏ ｖ ｅ ｍｅ ￣ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｔ ｉ ｌ ｔ —ａ ｎ ｇｌ ｅ ｍｅ ａｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗｉ ｔ ｈ ｌ ｏ ｗ
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摘 要： 该文旨在利用加速度计来设计—个具有较低功耗 的运动煳 ５ 和倾角测量系统。整个系统将由微控
ｍｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｄｅ ｌ ｅ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄｕｌ ｅ， ｃ ｏ ｍｍ ｕ ｒ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ａ ｃｔ ｓ ｗｉ ｔ ｈ Ｐ Ｃ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｓ ｐｌ ａ ｙ ｒ ｅ ｌ ｅ ｖ ａ ｎ ｔ ｓ ｔ ａ ｔ ｕ ｓ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏｎ ．