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2.2.4 发展趋势 7
2.3 系统硬件结构方案设计 8
3 计步器硬件电路设计 10
3.1 加速度传感器模块 10
3.1.1 传感器的选型原则 10
3.1.2 加速度传感器的实际选型 12
3.1.3 ADXL345的工作原理与管脚排列 13
3.1.4 ADXL345与DSP的接口电路 15
3.2 DSP控制模块 15
3.2.1 DSP最小化系统 15
3.2.2 TMS320VC5509A型DSP简介 15
3.3 电源模块 17
3.4 DSP的人机接口模块 18
3.4.1 按键电路 18
3.4.2 LCD显示电路 18
3.5 JTAG接口模块 19
4 CCS平台上的计步器软件设计 21
4.1 DSP开发环境及CSL库介绍 21
4.2 计步器软件系统总述 21
4.3 计步器系统主程序设计 21
4.4 DSP初始化子程序设计 22
4.5 中断处理子程序设计 23
4.6 健身数据的设置和显示子程序设计 26
4.7 LCD初始化子程序设计 27
4.8 按键扫描和任务显示子程序设计 28
5 总结与展望 30
5.1 总结 30
5.2 展望 30
参考文献 33
附录I 硬件电路原理图 35
附录II 元器件清单表 39
1 绪 论
1.1 研究背景及意义
计步器是通过统计步数、距离、时间和速度等数据，来测算能量消耗或卡路里，用以控制运动量的一种健康仪器。基于加速度传感器的计步器则利用了人体步行时的加速度特性进行分析[1]，由于人在运动时身体多部位都会同时运动，产生的加速度与时间成正弦曲线，并在某一点能够形成峰值，然后通过相应计算就能算出步数或估算距离。
目前应用较广泛的电子计步器大多以单片机为主控芯片，这类计步器基本能胜任测量人们运动量的任务。并且由于外形小巧、便于携带及价格低廉等优势，它们在大众的运动人群中也比较受欢迎。本设计中基于DSP的电子计步器则以DSP作为主控芯片，在原电子计步器的基础上大大降低了功耗，提高了测量精度并且集成了日历等功能，属于新一代高性能的计步器。由于计步器本身小巧便携，且能有效测量步数、步速、卡路里等数据，因此计步器作为重要的健仪器有广阔的发展空间和美好的前景。国内电子计步器的消费量十分庞大，消费需求也与日俱增。同时，伴随着科技的发展，电子产品数字化、智能化水平的提高，传统的3D电子计步器日益无法满足人们更高的需求。人们对于研发更加高性能低功耗的计步器的呼声越来越高，也致使计步器制造厂家和研究单位开始重点关注新一代计步器的研发。
有研究表明，步行对人的健康状况有重要的提高兼检测的作用。有经常跑步或散步习惯的人往往身体更加健康，而步行的里程和持久性也是检验一个人健康与否的重要标准。因此，一个方便精准，功能齐全的计步器对于健康生活极为关键。而积极应用现代科学技术，研发新一代高性能计步器不仅能为人们的生活和健康带来极大的便利，满足广阔的市场需求，还能逐步缩小我国与国外先进技术的差距。从这个角度来说，研发高性能计步器对于增强国内企业市场竞争力和扭转市场被动局面，使其掌握自主知识产权继而占领技术制高点也有极其重要的战略意义。