加速度傳感器論文速度傳感器論文_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、加速度傳感器論文速度傳感器論文基于基于MEMSMEMS加速度傳感器的孕婦姿勢(shì)報(bào)警儀的設(shè)計(jì)加速度傳感器的孕婦姿勢(shì)報(bào)警儀的設(shè)計(jì)要摘為預(yù)防孕婦長(zhǎng)時(shí)間站立或坐著等不規(guī)范的姿勢(shì)對(duì)胎兒產(chǎn)生不良影響充分利用加速度傳感器和Zigbee技術(shù)設(shè)計(jì)一種基于單片機(jī)的報(bào)警系統(tǒng)詳細(xì)地介紹系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)及其實(shí)現(xiàn)的功能。此設(shè)計(jì)的系統(tǒng)有效地解決了孕婦因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間站立或是坐著對(duì)胎兒以及對(duì)孕婦產(chǎn)生的不良影響大大降低早產(chǎn)的發(fā)生概率。關(guān)鍵詞MXC6202xGHMNZigbee通

2、信模塊孕婦1根據(jù)《美國(guó)產(chǎn)科學(xué)和婦科學(xué)雜志》的一項(xiàng)調(diào)查顯示那些長(zhǎng)期站立或者坐著的孕婦有較大可能發(fā)生早產(chǎn)或分娩不足磅重的嬰兒。長(zhǎng)期站立或壓迫雙腿易造成腿部靜脈充血使血液回流困難這樣的話流到子宮的血液就會(huì)減少?gòu)亩鴮?dǎo)致以上病例發(fā)生。本文用MEMS微型加速度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一種測(cè)量孕婦的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置利用加速度計(jì)系統(tǒng)在動(dòng)作初期抓取動(dòng)作信息通過(guò)Zigbee通信模塊及相應(yīng)的接口電路將信號(hào)傳遞給單片機(jī)然后進(jìn)行信息的處理算出相對(duì)加速度以及傾角如果超過(guò)限度則驅(qū)動(dòng)振

3、動(dòng)器振動(dòng)從而達(dá)到提醒孕婦的目的。1數(shù)據(jù)采集模塊本設(shè)計(jì)采用MXC6202xGHMN系列加速度傳感器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集它是低成本、低功耗雙軸的帶有I2C接口的加速度傳感器。該系列加速度傳感器將傳感器系統(tǒng)及相關(guān)信號(hào)調(diào)理電路和I2C總線結(jié)構(gòu)集成在單片集成電路上可以直接連接到一個(gè)單片機(jī)等處理器上消除了AD轉(zhuǎn)換和定時(shí)占有的資源。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、能實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸式測(cè)量、靈敏度好、分辨率強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。加速度的傳感器主要需要用來(lái)測(cè)量加速度和傾角加速度的測(cè)量

4、用于判斷孕婦是量出加速度傳感器與人的徑向的夾角β可根據(jù)公式β=arctan(AyAx)計(jì)算得到。由此可得最后的傾斜角為:?=cos1[(AxsinβyxAYcosβ)g]。根據(jù)這個(gè)數(shù)學(xué)模型可以很好的測(cè)得角度的變化。測(cè)得的角度數(shù)據(jù)利用單片機(jī)判斷是否超過(guò)了范圍如果超過(guò)的話就驅(qū)動(dòng)報(bào)警器以提示孕婦姿勢(shì)不對(duì)。2數(shù)據(jù)處理模塊和通信模塊本設(shè)計(jì)采用CC2430電路板開(kāi)發(fā)模塊CC2430芯片是Chipcon公司生產(chǎn)的首款符合Zigbee技術(shù)的2.4GHz

5、射頻系統(tǒng)單芯片它在單個(gè)芯片上整合了Zigbee射頻前端、內(nèi)存和微控制器。它使用1個(gè)8位MCU(8051)具有128KB可編程內(nèi)存和8KB的RAM還包含了模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)、幾個(gè)定時(shí)器(Timer)、32kHz晶振的休眠模式定時(shí)器、上點(diǎn)復(fù)位電路等由于在本設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)量不大并且要隨時(shí)復(fù)位因此我們可以直接采用CC2430上自帶的單片機(jī)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。CC2430的休眠模式和轉(zhuǎn)換到主動(dòng)模式的超短時(shí)間特性耗電量很小特別適合要求電池壽命非常長(zhǎng)

6、的應(yīng)用因此完全滿(mǎn)足本設(shè)計(jì)的應(yīng)用。采用Zigbee進(jìn)行通信的好處在于它是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、高容量、短時(shí)延、低成本的雙向無(wú)線通信技術(shù)Zigbee采用一種“準(zhǔn)備好才發(fā)送”的通信策略它只在有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)才發(fā)送數(shù)據(jù)然后再等待自動(dòng)確認(rèn)?!皽?zhǔn)備好才發(fā)送”是一種“面對(duì)面”式的方案是一種能量效率非常高的方案。而且這種“面對(duì)面”式策略使得射頻干擾非常低這主要是由于Zigbee節(jié)點(diǎn)具有非常低的占空比只偶爾發(fā)射信號(hào)且只發(fā)送少量的數(shù)據(jù)。Z

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