基于加速度传感器的计步器设计与实现
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，它可以记录人们的步数、距离和消耗的卡路里等信息。
它的工作原理是基于加速度传感器和计步算法。
加速度传感器是计步器的核心部件，它可以测量物体在三个方向上的加速度变化。
计步器通常使用三轴加速度传感器，可以分别测量物体在x、y和z轴上的加速度变化。
在人行走时，身体味不断地上下运动，这个运动过程中会产生加速度变化。
计步器通过检测加速度的变化来判断人们的步数。
计步器的工作流程如下：1. 传感器数据采集：计步器通过加速度传感器采集人体运动时的加速度数据。
传感器通常以固定的时间间隔采集数据。
2. 数据滤波：由于传感器的噪声和干扰，采集到的原始数据可能存在一些误差。
为了减小误差对计步算法的影响，需要对数据进行滤波处理，去除不必要的噪声。
3. 步数计算：计步器使用计步算法来分析滤波后的数据，判断人们的步数。
常见的计步算法包括阈值法、峰值法和机器学习算法等。
- 阈值法：该算法基于设置一个阈值，当加速度超过阈值时，判定为一步。
但该算法对于不同人的步态和运动习惯可能存在一定局限性。
- 峰值法：该算法通过检测加速度的峰值来判断步数。
当加速度从正向变为负向时，即可判定为一步。
该算法相对准确，但对于非常缓慢或者快速的步行可能存在一定误差。
- 机器学习算法：该算法使用机器学习模型来判断步数，通过训练模型使用大量的数据集，可以提高计步器的准确性。
4. 数据处理和显示：计步器会将计算得到的步数数据进行处理，并显示在屏幕上。
同时，它还可以记录步行距离、消耗的卡路里等相关信息。
计步器的工作原理基于加速度传感器和计步算法，通过检测加速度的变化来判断人们的步数。
虽然计步器在实际使用中可能存在一定的误差，但它仍然是一种方便的健康监测设备，可以匡助人们更好地了解自己的运动情况，促进健康生活。
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，用于记录人们行走或者跑步时的步数。
它通过内置的传感器和算法来实现步数的计算。
下面将详细介绍计步器的工作原理。
1. 传感器计步器通常内置了加速度传感器，常见的有三轴加速度传感器。
这些传感器可以检测到人体运动时产生的加速度变化。
2. 加速度检测计步器通过检测人体运动时的加速度变化来判断步数。
当人行走或者跑步时，每一步都会产生一个特定的加速度变化模式。
3. 数据采集传感器会不断采集加速度数据，并将其转化为数字信号。
这些数据会被计步器的处理器进行处理和分析。
4. 数据处理计步器的处理器会对采集到的加速度数据进行滤波和分析。
滤波可以去除噪声和干扰，确保数据的准确性。
分析则是为了识别步行或者跑步的特征。
5. 步数计算通过对加速度数据的分析，计步器可以确定每一步的特征，并计算出步数。
普通情况下，当加速度超过一定阈值时，计步器会判断为一步。
6. 算法优化为了提高计步器的准确性和稳定性，计步器通常会采用一些优化算法。
例如，计步器可以根据人体步行或者跑步的特征，结合上下文信息，对步数进行更精确的计算。
7. 数据显示计步器通常会将计算得到的步数显示在屏幕上，供用户查看。
有些计步器还会记录历史步数，并提供统计数据，如行走距离、消耗的卡路里等。
总结：计步器通过内置的传感器和算法，可以准确地计算人们行走或者跑步的步数。
它的工作原理是通过检测加速度变化来判断步数，并通过优化算法提高准确性。
计步器不仅可以匡助人们记录步数，还可以提供健康数据和统计信息，匡助人们更好地管理健康和锻炼。
手机计步器原理是什么
手机计步器原理是什么手机计步器的原理是通过手机内置的加速度传感器，利用三轴加速度计的测量原理来记录用户的步数。
加速度传感器能够感知手机在三个轴向上的加速度变化，通过积分运算可以得到手机在空间中的位移变化。
利用加速度传感器可以检测到用户在行走、跑步等活动中，手机的加速度变化，进而估算用户的步数。
手机计步器原理的实质就是根据手机的加速度数据来判断用户做了一步运动，从而计算出用户的步数。
在计步器中，主要有以下几个步骤：1. 传感器数据采集：手机计步器利用内置的加速度传感器来采集手机在三个轴向上的加速度数据。
加速度传感器的原理是基于微机电系统（MEMS）技术，通过检测微小的振动变化来测量加速度。
2. 加速度滤波：由于加速度传感器会受到其他干扰因素的影响，采集到的加速度数据会有一定的噪声。
为了减少噪声的影响，需要对采集到的加速度数据进行滤波处理，常见的滤波算法有均值滤波、中值滤波和卡尔曼滤波等。
3. 步态检测：步态检测是手机计步器的核心算法。
通过对加速度传感器数据的分析和处理，可以判断用户是否进行了一步运动。
步态检测算法一般通过监测加速度信号的波峰和波谷，判断用户每次迈步的起始点和终点，从而确认用户的步数。
4. 步数计算：步数计算是根据步态检测算法得到的步数数据，将有效的步数累加计算得到总步数。
通常计步器还会提供实时步数的显示，方便用户实时了解自己的运动状态。
手机计步器原理的关键在于准确地判断用户的步态。
为了提高步态检测算法的准确性，一般还会考虑其他因素的影响，例如用户的身高体重、行走姿势、行走速度等。
同时，还可以结合其他传感器的数据，如陀螺仪传感器和磁力计传感器，来进一步提高计步器的准确性。
需要注意的是，手机计步器并非绝对准确，会存在一定的误差。
因为计步器只是通过加速度传感器来判断用户的步数，而加速度传感器只能感知手机的加速度变化，并不能完全准确地判断用户的步数。
此外，手机计步器还会受到其他因素的干扰，如用户的手持方式、手机的位置等。
计步器的工作原理
计步器的工作原理计步器是一种用于测量行走步数和距离的小型电子设备。
它通常由一个加速度传感器、一个计数器和一个显示屏组成。
计步器的工作原理基于人体行走时产生的微小振动。
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。
它能够感知人体行走时产生的加速度变化。
当我们行走时，身体会产生上下颠簸的运动，这些运动会被传感器检测到并转换成电信号。
2. 计步算法计步器通过计步算法来判断何时发生一步行走。
常见的计步算法有峰值检测法和阈值法。
峰值检测法通过检测加速度信号的峰值来判断一步的发生，而阈值法则是设置一个阈值，当加速度信号超过该阈值时判断为一步。
3. 计数器计步器中的计数器用于记录步数。
每次计步算法判断为一步时，计数器就会加1。
计数器的数据通常会存储在计步器内部的芯片中，以便后续读取和显示。
4. 显示屏计步器的显示屏用于展示步数和其他相关信息，如距离、卡路里消耗等。
显示屏通常采用液晶显示技术，可以清晰地显示数字和文字。
5. 电源计步器通常使用电池作为电源。
电池提供了计步器所需的电能。
根据计步器的设计和功能，电池寿命可以长达数月甚至数年。
6. 数据处理和存储一些高级计步器还具有数据处理和存储功能。
它们可以将步数和其他相关数据存储在内部存储器中，或通过蓝牙等无线技术将数据传输到手机或电脑上的应用程序中进行分析和记录。
总结：计步器的工作原理是基于加速度传感器感知人体行走时的微小振动，并通过计步算法判断何时发生一步行走。
计步器使用计数器记录步数，并通过显示屏展示步数和其他相关信息。
它们通常使用电池作为电源，并具有数据处理和存储功能。
计步器的工作原理简单而可靠，使得人们能够方便地追踪自己的步数和活动量，从而更好地管理健康和锻炼。
加速度传感器实验报告
加速度传感器实验报告
加速度传感器实验报告
加速度传感器是一种应用广泛的测量传感器，各种型号的加速度传感器都可以用来测量振动或者加速度。
本文将介绍加速度传感器的实验，以及分析实验结果的一些重要指标。
一、实验环境
本次实验环境为实验室内，空气温度为25°C，实验使用的加速度传感器为精密型加速度传感器，量程为±15g，滤波为50Hz，高通滤波器带宽为10Hz，频率范围125kHz至2kHz。
二、实验原理
加速度传感器主要是通过测量物体运动方向（上升/下降）以及速度的变化来实现的，它可以实时测量到物体的加速度，进而检测到物体的动作、位移等信息。
实验测试结果为：温度变化0.1°C会引起加速度传感器的输出经0.18 g/°C变化。
三、实验结果
加速度传感器实验结果表明，实测值满足要求，温度变化引起的加速度传感器输出变化也满足实验要求的0.18 g/°C。
这些结果表明，加速度传感器的计算能力、精度以及可靠性都较高，在不同环境条件下能够满足较高精度的要求。
四、实验分析
通过实验结果可以看出，加速度传感器输出精度较高，准确性可靠，能够稳定满足要求。
在此基础上，未来可以基于加速度传感器的输出，进行各种类型的测量或者运动的监测，从而获得更全面的测量结果。
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。
bmi160计步算法
bmi160计步算法BMI160是一种用于计算步数的算法，它是通过传感器监测人体的运动，然后通过特定的算法将这种运动转换为步数。
下面将详细介绍BMI160计步算法的工作原理和实现过程。
一、工作原理BMI160计步算法主要依赖于加速度传感器和陀螺仪传感器。
当人体移动时，加速度传感器会检测到身体重心的变化，并将这种变化转换为加速度信号。
同时，陀螺仪传感器会检测到身体的旋转运动，并将这种运动转换为角速度信号。
通过分析加速度信号和角速度信号的变化规律，BMI160算法可以判断出人体是否在行走。
当人体行走时，加速度信号会呈现出特定的周期性变化，而角速度信号也会呈现出相应的变化。
通过对这些信号进行分析和处理，BMI160算法可以计算出人体行走的步数。
二、实现过程1.数据采集首先，需要使用加速度传感器和陀螺仪传感器采集人体的运动数据。
这些数据包括加速度信号和角速度信号。
2.数据处理在采集到数据后，需要对数据进行处理。
首先，需要对数据进行滤波处理，以消除噪声和干扰。
然后，需要对数据进行特征提取，以提取出与人体行走相关的特征。
3.步数计算在提取出特征后，需要进行步数计算。
BMI160算法会根据提取出的特征，判断出人体是否在行走，并计算出步数。
4.数据输出最后，需要将计算出的步数输出到显示设备或存储设备中。
这样，用户就可以看到自己走了多少步。
三、优势与不足BMI160计步算法具有较高的准确性和可靠性，因为它依赖于多个传感器来监测人体的运动，并采用了先进的信号处理技术来提取特征和计算步数。
此外，BMI160算法还具有较低的功耗和较小的体积，因此非常适合用于可穿戴设备中。
然而，BMI160计步算法也存在一些不足之处。
首先，它对于人体的运动状态判断可能存在一定的误差，因为不同的行走方式和速度可能会对加速度信号和角速度信号产生不同的影响。
其次，BMI160算法对于噪声和干扰的抑制能力还有待提高。
总之，BMI160计步算法是一种基于加速度传感器和陀螺仪传感器的计步算法，具有较高的准确性和可靠性。
基于MEMS技术的加速度传感器研究
基于MEMS技术的加速度传感器研究近年来，随着科技的发展，MEMS（微机电系统）技术在各个领域的应用越来越广泛。
其中，基于MEMS技术的加速度传感器在运动测量、姿态控制、安全监测等方面具有重要的应用价值。
本文将探讨基于MEMS技术的加速度传感器的原理、制备技术以及应用案例。
加速度传感器是一种能够测量物体加速度或者重力的传感器。
MEMS技术结合了微电子技术和微机械技术，使得传感器的尺寸变得非常小，并且能够批量生产。
基于MEMS技术的加速度传感器通常由微机械加速度传感器和集成电路两部分组成。
微机械加速度传感器通常采用质量悬浮结构，当受到外力作用时，质量将发生位移，由此测量加速度。
制备基于MEMS技术的加速度传感器需要经历多个步骤。
首先，通过光刻技术在硅衬底上形成质量悬浮结构。
然后，将金属电极沉积在衬底上，形成电容结构。
接着，通过刻蚀等工艺，雕刻出质量悬浮结构和电容结构。
最后，借助封装技术和集成电路，将传感器制作完整。
基于MEMS技术的加速度传感器具有许多优势。
首先，尺寸小，可以实现微型化和集成化，方便嵌入各类设备。
其次，价格相对较低，适用于大规模应用。
此外，基于MEMS技术制备的加速度传感器具有很高的灵敏度和稳定性，能够精确测量加速度和重力。
基于MEMS技术的加速度传感器在多个领域有广泛的应用。
在运动测量方面，加速度传感器可以用于测量运动物体的加速度和速度，应用于运动跟踪、步数统计等场景。
在姿态控制方面，加速度传感器可以用于测量物体的倾斜角度和旋转角度，应用于飞行器、机器人等设备的姿态控制。
另外，在安全监测方面，加速度传感器可以用于检测物体的碰撞、震动等，应用于汽车碰撞预警、地震预警等领域。
综上所述，基于MEMS技术的加速度传感器具有广泛的应用前景。
由于其尺寸小、灵敏度高和稳定性好等特点，使得加速度传感器在运动测量、姿态控制和安全监测等方面取得了重要的突破。
未来，随着MEMS技术的不断进步和创新，相信基于MEMS技术的加速度传感器将在更多领域发挥重要作用，为人们的生活带来更多便利和安全。
加速度传感器实验报告
加速度传感器实验报告
加速度传感器实验是一种研究加速度传感器的实验，它使用加速度传感器来检测物体的位置、加速度、以及其他物理参数。
主要用于测量机械结构、机械装置或控制系统对加速度变化的反应。
二、实验原理
加速度传感器实验主要是通过测量加速度传感器传出的信号来
计算物体的速度和加速度，以此来检测物体的位置，加速度，以及其他物理参数。
主要原理是利用微涨落电位（V/m）来判断加速度变化，并将其转化为加速度的数字信号。
三、实验设备
实验中所使用的设备主要包括加速度传感器、计算机或小型数字电路、激励源、仪器仪表等。
四、实验过程
（1）校准设备：首先，在实验过程中需要进行设备的校准，具体操作是将校准工具将加速度传感器的激励源钳位调整到恰当电位，以达到较高的准确度。
（2）测量加速度：启动加速度传感器，测量物体的加速度。
根据加速度参数，在实验记录表中进行记录。
（3）检查加速度：测量完成后，需要检查加速度是否与预期一致。
五、实验结果
通过实验，记录下的加速度参数如下：
实验编号 X加速度 Y加速度 Z加速度
A1 0.5 m/s2 0.3 m/s2 0.2 m/s2
A2 0.6 m/s2 0.8 m/s2 0.3 m/s2
A3 0.7 m/s2 0.9 m/s2 0.4 m/s2
六、结论
通过本次加速度传感器实验，我们发现物体在不同方向上的加速度值不同。
这些参数可以用来验证机械结构，机械装置，控制系统以及其他机械系统的性能和可靠性。
此外，本实验的结果还可以用于优化机械设计，以提高机械装置的运行效率。
基于ADXL202的计步器
基于ＡＤＸＬ２０２的计步器作者：庞晶牟为华来源：《电子世界》2004年第02期随着社会的发展，人们越来越注重自己的健康，跑步成为一种方便而又有效的锻炼方式。
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，通过步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。
下面介绍一种加速度传感器ADXL202在步数检测中的应用。
计步器原理要实现检测步数首先要对人走路的姿态有一定了解。
行走时，脚、腿、腰部，手臂都在运动，它们的运动都会产生相应的加速度，并且会在某点有一个峰值。
从脚的加速度来检测步数是最准确的，但是考虑到携带的方便，我们选择利用腰部的运动来检测步数。
如图1所示，行走时腰部有上下的垂直运动，每步开始时会有一个比较大的加速度，利用对加速度的峰值检测可以得到行走的步数。
图2是将计步器佩戴在腰间采集到的垂直加速度曲线图，从图上可以清楚地看出有四个峰值，代表行走了四步，说明利用腰部的垂直加速度来检测步数是可行的。
根据资料显示，人行走的垂直加速度在±1g之间（1g为9.8m/s即重力加速度），考虑到还有重力加速度的影响，可选择测量范围在±2g之间的加速度传感器ADXL202来实现计步器。
ADXL202是美国AD公司的一种低功耗、二维加速度传感器，输出如图3所示占空比（T1/T2）与加速度成一定比例的数字信号，因此信号可以直接用单片机的计数器来测量，无需AD转换电路或是其它特殊电路。
硬件设计计步器的整机原理框图如图4所示，ADXL202采集加速度信息并将数据送到单片机进行处理；单片机控制整个系统的工作并从数据中检测出步数送到LCD进行显示；外部控制按键进行开关机控制以及功能选择等。
本文不对电源转换、LCD显示等电路做详细介绍，重点介绍ADXL202芯片的电路设计。
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基于加速度传感器的计步器设计与实现随着科学技术的不断发展，人们的生活水平越来越高，但在快节奏的生活方式下，尤其是上班一族久坐或久站，长时间保持一个动作，对身体造成了很大负担，缺乏运动观念。
锻炼身体的方式多种多样，步行就是有效，轻松，花费时间短的健身方式之一。
坚持这种有氧运动有助于人们改善心肺功能，促进血液循坏，长久下去，能使人们的精神面貌焕然一新。
通过适当的走路可以快速调节心态，稳定情绪。
计步器的出现有效监测了人们每天的身情况，使人们实时了解每天行走的步数，是一种逐渐受欢迎的健身监测器，可以鼓励人们挑战自我，强身健体，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。
如今采用了电子器件时间计步的功能，本文将介绍采用单片机为控制核心，通过ADXL345三轴加速度传感器采集走路信息，通过算法计算出步数，并通过程序算法计算出速度、里程、卡路里消耗等信息。
本装置小巧，功能齐全，整体界面简洁美观，具有一定的市场价值。
关键词：单片机；计步器；ADXL345三轴加速度传感器1 绪论1.1 课题研究的背景及意义随着社会的发展，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。
1.2 国内外发展现状计步器的核心是加速度计，20世纪40年代，德国人研制了第一个摆式陀螺加速度计。
此后的半个世纪以来，由于航空航天以及航海领域对惯性测量元件的需求，各种新型加速度计应运而生，其性能和精度有了很大的完善和提高。
加速度计面世后一直作为最重要的惯性仪表之一，用在惯性导航和惯性制导系统中，与海陆空运载体的自动驾驶及高技术武器的高精度制导联系在一起受到重视。
这时候的加速度计由于技术不成熟，成本高，其他领域没有得到广泛的应用。
这种状况直到微机械加速度计的出现才发生了改变，随着微机电系统技术的发展，微加速度计制作技术越来越成熟，国内外都将微加速度计开发作为微机电系统产品化的优先项目。
微加速度计与通常的加速度计相比，具有很多优点:体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性好等。
它可以广泛地运用于航空航天、汽车工业、工业自动化及机器人等领域，具有广阔的应用前景。
当前国内在加速度技术上仍沿用传统的压电技术，精度停留在5-5 g水平上，10而且尺寸偏大，重量偏重，影响我国惯导技术的先进性。
近年来国内虽然有多个单位对MEMS微加速度计进行了研究，但在精度上仍未取得突破，大体上只能达到1-10g的水平。
我国从20世纪80年代末开始了MEMS技术的研究，包括硅微型压力传感器、微型电机和微型泵。
10多年来研究队伍逐步扩大，本世纪初已形成40多个单位的50多个研究小组，在MEMS传感器方面开展了大量的研究工作，取得了长足的进步。
MEMS研究方向包括：微型惯性器件和惯性测量组合:机械量微型传感器和制动器;微流量器件和系统；生物传感器、生物芯片和微操作系统；微型机器人：硅和非硅制造工艺。
国内公开发表文献表明，我国研制的振动轮式机械陀螺零偏稳定性达到70°/h, 随机游走噪声达到30°/h。
但由于基础研究的薄弱,技术人员的缺乏，技术和资金投入的不足，我国在各个技术方面与国外发达国家相比还有一定的差距，主要体现在批量生产时性能的稳定性和器件的完好率都有待于提高。
基于加速度传感器的计步器最大的核心问题是它的精确度问题，如何正确统计人行走或者跑步的距离，如何准确计算消耗的卡路里。
在精确度问题上，日本及一些欧洲国家所生产的的计步器较为精确，我国方面多用于基础民用阶段。
但由于机械生产的精度不高，电路集成性不强，导致计步器的便携性弱于国外产品。
精确性的决定条件就是传感器的精确性，加速度传感器的种类很多，发展也很快，目前应用比较比较成熟的有电容式加速度传感器和压阻式加速度传感器。
压阻式加速度传感器是利用硅材料电阻率的变化。
压阻式加速度传感器具有频率响应特性好、测量方法易行、线性度好等优点，其缺点是温度效应严重、灵敏度低。
电容式加速度传感器是将被测加速度转换成电容的变化来进行加速度测量的。
其基本特征是工作性能稳定，温度漂移小。
然而，电容式加速度传感器在将被测加速度转换为对应的电容器电容变化量时，由于加速度惯性力引起电容极板位移的敏感度和速度总是慢于和小于悬臂梁等支承梁上应力变化的敏感度和速度，所以声表面波加速度传感器对被测加速度的敏感度和响应速度要高于和快于电容式等其它类型的加速度传感器。
近年来，开放新型功能材料、研究新型传感技术，已被发达国家列为现代和未来科学研究的技术开放规划中的战略重点。
利用新材料、新原理和新工艺研制出高性能、低成本、智能化、微型化的传感器是研究新型传感器的主要手段和最终目标。
1.3 课题设计的任务和要求硬件设计：选择单片机型号和加速度传感器模块，设计主要的电路模块。
主要电路模块包括：单片机最小系统，加速度传感器模块，测量结果显示模块，按键设置模块，数据存储模块。
软件设计：使用Keil uVision4设计系统软件，主要模块有：加速度传感器，测量结果显示，数据存储等。
1.4 课题设计与社会和环境可持续发展的关系一项科学研究显示，如果人们在锻炼的时候使用计步器，每天会促使我们多走2000多步，与此同时，会促使我们的血压下降更多，体重也会相应减轻。
使用计步器能激发参加锻炼的人的动力和热情。
越是惯于久坐不爱运动，宅居的人，计步器对他们的帮助就越大。
对于中老年人来说，散步是一项随时随地都可进行的活动。
选择空气清新，林木幽静的环境，能让我们轻松舒畅，心情愉悦，心旷神怡，周身舒爽。
但是步行要达到健身的目的，行走要有一定速度，路程要有一定距离。
过于急速或过于缓慢都达不到科学健身的目的。
这种情况下，利用计步器测量运动量则是更为可靠的科学方法。
科学散步可以使中老年人自我感觉良好，避免心悸气促，全身舒适放松。
总之，计步器的使用帮助人们实时监测自己的运动状态，从而激励人们制定相应的计划改善身体状态。
人类在生理上的健康体现了可持续发展的理念。
同时，现在的计步器功能越来越多样化和集成化，在节约生产资源的同时，也减少了电子垃圾的产生，实现了社会和环境的可持续发展。
1.5文章内容安排本文的目的在于设计一款实时性好，功能性强的计步器，基本指标包括步数监测，此外实现里程卡路里的计算，并基于ADXL345传感器对加速度信号进行采集，通过分析身高体重和步数的关系进一步算出卡路里和里程。
本系统以 STC89C51单片机为核心控制，采用ADXL345 三轴加速度传感器实现加速度信号的采集，从而实现对行走步数的监测。
本文具体结构框架如下：第一章，对文章研究的意义和背景进行阐述。
通过对国内外计步器的研究现状和发展的介绍，确定了本文的主要设计任务和方向。
第二章，实时监测系统的整体方案设计。
从需要实现的功能及特点入手，对相应传感器及核心控制器进行方案论证，并最终确定系统设计方案的框架第三章，系统的基本功能硬件设计。
基本功能部分可以分为三大类：步数监测部分、数据存储部分。
对每一部分要实现的功能，以及相应的传感器工作原理进行详细的介绍，再结合单片机对各个电路进行控制，以实现相应的功能。
第四章，实时步数监测系统软件设计。
包括对单片机开发环境的介绍，以及系统程序流程图的绘制，和步数监测系统以及数据存储所使用的编程方法进行介绍。
第五章，实物的制作及其调试。
第七章，结论。
对论文所做的研究工作进行总结。
2 系统硬件方案选择2.1 硬件方案的选择在硬件电路的搭建之前必须明确设计的方案，通过各个模块之间进行比较选择出最适合本设计的硬件，以发挥器件的最大功效。
主控芯片的选择控制器是整个监测系统的核心部分，其性能的好坏直接影响着整个系统的工作状况。
控制器是整个系统运作的指挥中心，其决定的是执行程序的顺序，也就是说，指挥并控制者数据流动的方向。
其对各个部分传感器的输入信号进行数据的运算和分析处理的作用，并在计算之后，将相应的生理参数显示在显示屏上。
因此，对控制芯片的选择是很重要的一个部分。
方案一：采用STC公司所生产的STC89C51 单片机作为主控制器，其具有128 字节的内部随机静态存储器以及4k 字节的闪速存储器；两个可编程定时/计数器；五个中断源的中断控制系统；其I/O口可用作输入或输出；一个能够与其他设备进行通信的串行通信接口，以用于实现单片机之间，或者单片机与PC 机之间的串行通信；片内含有石英晶体振荡器，其振荡频率为11.0592MHz，需要外接石英晶体震荡器构成时钟电路。
该单片机功耗低，接口较为丰富，成本低廉。
并且，由于其存在位处理器，相应功能也较为完善，使用方便快捷。
但是其也存在相应的缺点：单片机不具备自编程能力，所谓的自编程能力指的就是利用未使用的FLASH 区来保存数据，可以节省外部存储器，降低成本。
STC89C51单片机具有的开发简单、可在线编程下载、成本低是非常不错的选择。
方案二：采用MSP430单片机作为主控芯片。
MSP430单片机称之为混合信号处理器，它可以将多个不同功能的模拟电路、数字电路模块和微处理器集成在一个芯片上，MSP430系列单片机是美国德州仪器1996年开始推向市场的一种16位超低功耗、具有精简指令集的混合信号处理器。
该系列单片机多应用于需要电池供电的便携式仪器仪表中。
而却开发难度相对比较大、价格昂贵。
所以在一些简单的设计中不宜采用。
方案三：采用PIC16F877A单片机作为主控芯片。