加速度傳感器論文速度傳感器論文

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報警儀的設計加速度傳感器的孕婦姿勢報警儀的設計要摘為預防孕婦長時間站立或坐著等不規(guī)范的姿勢對胎兒產(chǎn)生不良影響充分利用加速度傳感器和Zigbee技術設計一種基于單片機的報警系統(tǒng)詳細地介紹系統(tǒng)的軟硬件設計及其實現(xiàn)的功能。此設計的系統(tǒng)有效地解決了孕婦因為長時間站立或是坐著對胎兒以及對孕婦產(chǎn)生的不良影響大大降低早產(chǎn)的發(fā)生概率。關鍵詞MXC6202xGHMNZigbee通

2、信模塊孕婦1根據(jù)《美國產(chǎn)科學和婦科學雜志》的一項調(diào)查顯示那些長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減少從而導致以上病例發(fā)生。本文用MEMS微型加速度系統(tǒng)實現(xiàn)一種測量孕婦的運動狀態(tài)的裝置利用加速度計系統(tǒng)在動作初期抓取動作信息通過Zigbee通信模塊及相應的接口電路將信號傳遞給單片機然后進行信息的處理算出相對加速度以及傾角如果超過限度則驅動振

3、動器振動從而達到提醒孕婦的目的。1數(shù)據(jù)采集模塊本設計采用MXC6202xGHMN系列加速度傳感器實現(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)及相關信號調(diào)理電路和I2C總線結構集成在單片集成電路上可以直接連接到一個單片機等處理器上消除了AD轉換和定時占有的資源。具有結構簡單、動態(tài)響應好、能實現(xiàn)無接觸式測量、靈敏度好、分辨率強等優(yōu)點。加速度的傳感器主要需要用來測量加速度和傾角加速度的測量

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)計算得到。由此可得最后的傾斜角為:?=cos1[(AxsinβyxAYcosβ)g]。根據(jù)這個數(shù)學模型可以很好的測得角度的變化。測得的角度數(shù)據(jù)利用單片機判斷是否超過了范圍如果超過的話就驅動報警器以提示孕婦姿勢不對。2數(shù)據(jù)處理模塊和通信模塊本設計采用CC2430電路板開發(fā)模塊CC2430芯片是Chipcon公司生產(chǎn)的首款符合Zigbee技術的2.4GHz

5、射頻系統(tǒng)單芯片它在單個芯片上整合了Zigbee射頻前端、內(nèi)存和微控制器。它使用1個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)字轉換器(ADC)、幾個定時器(Timer)、32kHz晶振的休眠模式定時器、上點復位電路等由于在本設計中數(shù)據(jù)量不大并且要隨時復位因此我們可以直接采用CC2430上自帶的單片機來進行數(shù)據(jù)的處理。CC2430的休眠模式和轉換到主動模式的超短時間特性耗電量很小特別適合要求電池壽命非常長

6、的應用因此完全滿足本設計的應用。采用Zigbee進行通信的好處在于它是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、高容量、短時延、低成本的雙向無線通信技術Zigbee采用一種“準備好才發(fā)送”的通信策略它只在有數(shù)據(jù)要發(fā)送時才發(fā)送數(shù)據(jù)然后再等待自動確認。“準備好才發(fā)送”是一種“面對面”式的方案是一種能量效率非常高的方案。而且這種“面對面”式策略使得射頻干擾非常低這主要是由于Zigbee節(jié)點具有非常低的占空比只偶爾發(fā)射信號且只發(fā)送少量的數(shù)據(jù)。Z