1、小組成員付莎莎袁洪平蘭劍龍指導老師：黃麗基于MEMS加速度傳感器的計步器設計內1研究背景：計步器現狀2研究目的：智能監控3研究內容：基本思想4技術路線：框架結構小覽容研背景究國內國外人們越來越注重自己的健康，跑步成為一種方便而又有效的鍛煉方式。計步器能夠對人們的體力活動進行測量。防止運動量不足，或運動過量。隨著技術的發展，計步器也做得越來越小，越來越好。小E小G小D小F由于計步器本身小巧、易攜帶，能夠精準測量步數、步速、熱量消耗等數據，因此計步器有著重要的發展空間和應用前景。2012年國內電子計步器消費量1232萬只，需求量越來越大。但是計步器的核心算法卻還有很大的提升空間20 世紀 80 年

2、代以來，美、德、法、俄等國家的一些公司相繼開展微硅陀螺、微硅加速度計等微型慣性儀表的研究，美國在 MEMS加速度傳感器方面的研究處于領先水平。目前已有微型加速度計和微型硅陀螺儀的商品生產，體積和重量均很小，但尚需提高精度。國外的計步器起步早，發展快，人們對計步器的需求量也越來越大。研目的究123設計一款可以較精確計步的計步器對運動者進行監控，讓運動著清楚自己的狀態監測使用者是否跌倒和其能量消耗研內容究（1）三軸加速度傳感器檢測模塊通過步態加速度信號提取人步行的特征參數是一種簡便、可行的步態分析方法。行走運動包括3個分量，分別是前向、側向以及垂直向，如圖所示。ADXL345 是一種三軸( X，Y

3、，Z 軸) 的數字輸出加速度器，可以與運動的3 方向相對應。研內容究1.人在行走時會有非常明顯的豎直方向的加速度，因此在Z軸上具有明顯的加速度，且加速度變化最為明顯。利用ADXL345檢測和加速度，再利用STM32對合加速度進行處理。對合加速的進行處理可以提高精確性，降低佩戴要求。（2）計步算法模塊2.右圖是人體行走時腰部加速度信號，利用ADXL345檢測加速度，然后用stm32對信號進行峰值探測來進行計步，檢測到一次峰值說明人已經走了一步，為了降低行走過程中身體顫抖對峰值探測的干擾，我們將考慮引入時間和幅值雙閾值發保證計步的準確性。1.計步器對人體運動狀態進行檢測后，在LCD上顯示實際步數并 對其進行數學統計分析，同時顯示出運動里程和消耗的熱量 (卡路里) ，以曲線的形式顯示數據，更直觀具體顯示出人體 的運動狀態。2.在智能計步器中加入無線通信模塊，可將測量數據傳遞到手機 或電腦等設備，便于對歷史數據進行存儲和分析,實時跟蹤運動 狀態。研內容究（3）計步顯示及網絡通信模塊技路線術加速度檢測Stm32對信號進行處理顯示步數和能量消耗路線框架計步器框圖檢測加速度檢測加速度ADXL345時時檢測到的X，Y，Z 軸的加速度變化情況。Stm32 Stm32 處理處理人機交互人機交互計步算法，能量消耗