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文档简介

步态加速度信号的无线系统设计(MMA7260QTCC1010类 [2008-11-7步态,即人走路的。作为一种生物特征,它具有不受距离影响、非性、难以、受小等独特的优点,因而近年来备受关注。国内外的许多知名 动化 的原始步态数据。现在公开的步态数据库主要有南安普敦大学的SOTON步态数据库、麻省理工学院的MIT步态数据库、大学的CMU步态数据库,以及中国自动化提供的NLPR步态数据库。以上数据库都是基于 方面Ailisto等人提出一种采用加速度传感器来获取步态数据的新方法,避免了动步态数据获取的新途径;但此方法采用装备有DAQl200卡的笔记本电本文提出了一种基于无线收发CCl0l0的步态加速度信号无线的MMA7260号,并用Chipcon公司的内嵌805l的无线收发CCl010作为控制器,控制其内置的对加速度信号进行采样、A/D450mAh系统设计原由A/D转换器对模拟信号进行采样并转换为数字信号,送至微处理器作预处步态研究者使用。图l为步态加速度信号无线系统的结构框图。步态加速 系统由发射装置、路由装置、接收装置和PC机4部分组成。发射装置由三轴加速度传感器电路、A/D口电路组成。PCPC硬件电路设CCl0l0RFCCl0lO传感器的接口电路、按键控制电路、LED指示电路及电路。硬件电路的部分是无线加速度传输模块。此模块既要满足发射与接收工作有很大的难度。如何做出高质量的pcb板成为整个设计的重点。pcb板设系统原理图设RF求。在无线传输模块设计中,CCl010RF_IN(4RF_OUT(5L1(10脚)、L2(11RFADC路为模拟电路。对于模拟器件的电源|AVDD_ADC(1AGND_ADC(64AVDD_MIX_IF(2AGND_MIX_IF(3AVDD_LNA_PA(6脚)、AGND_LNA_PA(7脚)、AGND_PA(8脚)等,应慎重考虑滤波性能,尽量避开数字电路部分的噪声干扰。此外晶振电路也为关键电路,而LED指示和按键等PCBRFPCBCCl010与天线间的RF收发电路的设本没计采用了Chipeon公司推出的单片、多频段、低功耗、频射频芯片CCl010。采用0.35μmCMOS技术制成,内嵌高性能的805l微控制器、32KB的Flash程序器、2048+128字节SRAM、3通道lO位ADC、4个定时器、2个、2个UART、SPI及26个通用I/O等。CCl0l0适用于家庭自动化、安防系统、开锁、遥感勘测、玩具等诸多无线应用领域。本设计采用CC1010实现步态加速度信号的无线。RF2C31L32配电感,同时L32还用于直流偏置信号的输入;C4l、C42和L41共同实CCl01050ΩLl、C8C950Ω。元器件参CCl010datasheetChipconSnaartRFStudio压控振荡器内嵌在CCl0lO内,使用时只需要外接一个电感L101。电据其中心频率是否满足要求,适当调整其参数。L101CCl0lO,并101104020603PCB为波长的l/4,L=7125/f,LfPCBCCl010与加速度传感器的接口电路设本无线系统采用了scale公司推出的一款低成本、单、MMA7260。该微型电容式加速传感器融合了信号调理、单极41.5g、2g、4g6gCCl010MMA7260MMA7260MMA7260XOUT、YOUTZOUTRCX、Y、Z0.45~2.85,CC1010ADC0~VDDVDD3.3V,ADC虑额外的分压电阻。CC1010MMA72603R31/C31、R41/C41、R51/C51MMA7260GS1.GS2按键控制、LED指示与电本无线系统有3个按键S1、S2和S3。其中S1是系统复位键。S2是模式选择键,可使系统处于自动工作方式或手动工作方式。系统若工作于自动方式,与无线传输同步进行;若工作于手动方式,则先把加速度数据到器中,等按下数据发送开始按键后再启动无线发送。S3是数据开始/停止键,用来控制的开始、停止以及手动工作模式时采集完毕后的数据发送键。LED收信号指示灯。电路由放大电路和蜂鸣器组成,当完成时,扬声器|蜂鸣器自动。布局设①首先在Pro中的Keepoutlayer层画出能承受的最大尺寸,让布局始PCB②本无线系统的放置位置要求天线必须位于PCB板的右上角。射频信RFRFL101CCl010,101lRF_INRF_OUTCClOl0,XOSC_Q1(18XOSC_Q2(1915pF布线设布线是PCB设计的最后一步。为保证RF电路部分的良能,需全手RF、晶振等关键电路的布线畅通,最好都在顶层布线;其次保证A/D设计是从右上脚按逆时针方向布线的。4理程序、A/D转换、数据、接收和发送程序。其中初始化程序包括单片机端口初始化、RFADCT0序中,Key2据;若为手动方式,则 完成后,按下Keyl才会发送4及分为了检测步态加速度信号无线系统的可行性,笔者做了以下实验。实验场所为走廊,系统的发射装置由测试对象随身携带,全部放在腰带的正后方,像携带一样,只是位置在脊椎骨与腰带的交叉点处,同时保证MMA7260XY轴和Z的方向,的正左方和的正上方。路由放在门口,保证其与发射装置可视。无线接收装置通过串口与的PC机相连。测试对象共36个人,其中16男20女,在24~30周岁之间。测试51800XY轴和Z5PC机,部分数据如图5所示。图5中的第一列数据为数据的序号,试验中要求每个测试对象每组5000个数据;第2、4、6列表示数据所占模数转换3、5、7实验中,对所有测试对象的XYZ的方式进行处理。计算机接收到这些数据后,首先对这些数据进行归一化处理,使其都在0~l的范围内。这样,在中利用PLOT()函数,就可以形象地看到步态特号的波形。16Z18Z轴方向的部分步态加速度数据,如图5中第3列数据所示。在中,6a步态和b716号和18号测试对象在Z轴方向的速度信号。从图7可以看出:5通过以上实验得知,内嵌8051的无线收发CCl010大幅度简化了电路设计;同时因为CCl010采用3.3V电源供

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