基于體感網(wǎng)的可穿戴運(yùn)動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)

作者：汪豐高帥鋒薛詩靜時(shí)間：2014-12-29 來源：電子產(chǎn)品世界

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編者按：　　摘要：可穿戴運(yùn)動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)可方便地實(shí)現(xiàn)人體的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)檢測以及運(yùn)動(dòng)功能評估。本系統(tǒng)采用高集成度慣性傳感器及近距離無線通信技術(shù)構(gòu)建體感網(wǎng)，同步采集人體多個(gè)部位加速度和角速度信號，實(shí)現(xiàn)可穿戴的多節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)監(jiān)測。系統(tǒng)可應(yīng)用于與人體運(yùn)動(dòng)功能相關(guān)的研究，如帕金森病人運(yùn)動(dòng)功能評估等。　　引言　　本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了包含5個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的可穿戴運(yùn)動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)。通過將傳感器節(jié)點(diǎn)置于被試者的雙腳腳踝、雙手手腕和腰部，采集人體運(yùn)動(dòng)過程中的加速度和角速度等運(yùn)動(dòng)信號。此后，將采集到的信號上傳至上位機(jī)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)算與運(yùn)動(dòng)功能相關(guān)

　　3.1.1 主程序

本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/267435.htm

　　上電后，主程序進(jìn)行各模塊初始化，包括時(shí)鐘初始化、串口配置、開啟總中斷、無線通信配置為發(fā)送模式，進(jìn)入主循環(huán)。在主循環(huán)中通過判斷命令標(biāo)志位ComFlag來執(zhí)行相應(yīng)的操作。當(dāng)ComFlag為“1”、“2”和“3”時(shí)，通過無線模塊以廣播形式分別發(fā)送“開始”、“結(jié)束”和“擦除”命令，之后標(biāo)志位ComFlag置0，繼續(xù)主循環(huán)。當(dāng)ComFlag為“4”時(shí)，通過無線模塊發(fā)送“上傳”命令，之后切換無線收發(fā)狀態(tài)為接收模式，開始接收終端節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)。流程圖如圖4所示。

　　無線數(shù)據(jù)接收流程為：無線通信切換成接收模式，數(shù)據(jù)按照“幀”格式接收，為了保證數(shù)據(jù)的有效性，對每一幀數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。每幀數(shù)據(jù)包含30字節(jié)有效數(shù)據(jù)，并在數(shù)據(jù)幀尾添加1位校驗(yàn)位。采用奇偶校驗(yàn)法，在接收到一幀數(shù)據(jù)后，將前30字節(jié)數(shù)據(jù)按位想加，判斷和的奇偶，并與終端節(jié)點(diǎn)計(jì)算的數(shù)據(jù)幀校驗(yàn)位結(jié)果進(jìn)行對比，若校驗(yàn)一致，則去除校驗(yàn)位，將有效數(shù)據(jù)通過串口上傳至PC機(jī)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)字節(jié)個(gè)數(shù)的統(tǒng)計(jì)，然后向終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送“success”，通知終端節(jié)點(diǎn)當(dāng)前數(shù)據(jù)幀接收成功。若校驗(yàn)不一致，則發(fā)送“fail”，通知終端節(jié)點(diǎn)重新發(fā)送當(dāng)前數(shù)據(jù)幀。終端節(jié)點(diǎn)在采集存儲數(shù)據(jù)時(shí)候會記錄數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，在收到“上傳”命令后首先發(fā)送數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，用以進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳結(jié)束的判斷。當(dāng)接收到的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)與采集的個(gè)數(shù)一致時(shí)數(shù)據(jù)上傳結(jié)束，流程如圖5所示。

　　3.1.2 中斷程序

　　網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)通過串口中斷來進(jìn)行上位機(jī)命令的識別。當(dāng)通過串口接收到字符串之后，進(jìn)入串口中斷，在串口中斷服務(wù)程序里，首先進(jìn)行命令字符串的匹配，然后給命令標(biāo)志位ComFlag賦值，如圖6所示。