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《基于飞思卡尔Cortex-M0+微控制器的计步器设计_毕业设计说明书》.doc 59页
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目次1概述 11.1背景与意义 11.2国内外发展现状 11.3课题介绍 22课题方案论证 32.1总体设计框图 32.2功能描述 32.3微控制器的选择 42.4传感器的选择 62.5显示器的选择 72.6输入设备的选择 82.7存储器的选择 102.8电源的选择 102.9关键指标 102.10可行性分析 113系统硬件设计 153.1硬件整体设计 153.2各模块设计与分析 163.3小结 224系统软件设计 244.1软件整体设计 244.2各模块设计与分析 254.3小结 345系统测试 365.1滤波性能测试 365.2计步器准确度测试 375.3功耗测试 385.4小结 38总结 39致谢 40参考文献 41附录A计步器原理图图纸 42附录B计步器部分程序 44概述背景与意义随着生活水平的提高，人们越来越注重自己的身体健康。与此同时，科学技术的迅猛发展也催生了“可穿戴健康跟踪设备”的问世。研究如何通过“便携式健康跟踪器”改善人们的健康状况，将对人类的未来产生深远的影响。计步器作为一款可穿戴健康跟踪设备，可以记录人的行走步数，反馈给用户准确的运动数据，帮助佩戴者量化锻炼强度、制定合理的健身方案，提醒佩戴者适当调节运动量，激励佩戴者坚持锻炼。计步器起源于奶牛养殖业，后经外观和测量精度的改善，逐渐推广到医疗器械上面，并向个人保健养生方面延伸，曾一度引发了人们的锻炼热潮。随着人口老龄化时代的到来，计步器等相关产品的需求量持续增加，市场持续扩大。由此可见，计步器仍具有巨大的商业前景和研究价值。国内外发展现状早期的计步器设计采用机械一维振动传感器，利用机械球的来回运动来控制触点的通断，从而实现人体运动的检测，但是这种传感器的固有缺点是精度不高，灵敏度不可调。近年来，随着三轴加速度传感器的出现，计步器得到了迅速地发展，其精确度也越来越高。三轴加速度传感器能够检测人运动时X、Y、Z轴三个方向的加速度分量，灵敏度较高。同时三轴加速度传感器的超低功耗和高集成度也使得计步器更加轻便。目前，市面上计步器的基本功能有时间显示、跑表功能、步数检测、距离计算、能量消耗计算及个性化步幅设计。此外还有FM收音机、行走时间、闹钟提醒功能、步距设置、10000步提示、速度显示、能量消耗计算、心率检测、数据浏览等特色功能。市场上，国外知名品牌主要有：acumen（安康盟）、casio（卡西欧）、欧姆龙品牌等，而国产知名品牌有GreenForest/绿森林（武汉产）多功能计步器和康都牌计步器（广东产），价格在168-398元不等。整体上，计步器正朝着功能多元化、体积小型化、寿命长、精度高，价格低等方面发展。课题介绍本课题的设计要求为：所设计的计步器须使用寿命长、检测精度高、系统功耗低、人机界面操作友好，能满足用户的日常需求。本课题设计的计步器的基本功能是计步，除此之外，还有行走距离换算、能量消耗计算、提醒是否满足日常运动需求等增值功能，并通过USB将采集的数据传送到上位机。拓展功能为对温度、湿度、气压等环境变量的检测。整个系统的设计理念为高精度，低功耗。本课题选用了功耗极低、处理数据能力较强的基于Cortex-M0+内核的32位微控制器MKL25Z作为主控芯片。计步传感器采用三轴加速度传感器MMA8451Q，分辨率更高、反应速度更快、功耗更低。同时，在低功耗的基础上，为了改善用户界面，在输出设备中，我们选用了一块84×48分辨率的液晶屏作为显示器；在输入设备中，我们采用MKL25Z内置的TSI模块设计了5个电容触摸按键作为输入按键。课题方案论证总体设计框图系统总体设计框图如图2.1所示。图2.1系统总体设计框图功能描述本设计利用三轴加速度传感器获取佩戴者运动时身体在三个轴的加速度分量，通过滤波算法和计步算法分析获取步数，配合佩戴者的身高、体重、步距等信息，换算得到行走距离和消耗的能量，并将相关信息显示在液晶屏上。利用本设计的电容触摸按键可快捷地控制屏幕显示相应信息。温湿度传感器采集到环境的温湿度参数后也可将环境的温湿度变化显示在液晶屏上。当佩戴者的特征信息和运动数据确定后，通过电容触摸按键的相关操作将其储存到微控制器的内部Flash中，保证信息在系统掉电后不丢失。用户也可以通过USB数据线将计步器连接至电脑终端，将记录的信息上传至上位机显示。此外，在开发调试阶段，为实现对计步器的远程监控，本设计又另外增加了无线模块，将佩戴者X、Y、Z三个方向的加速度分量实时传送至上位机显示，可视化效果明显。为配合上述功能，本设计运用C#语言编写了一个计步器专用的上位机软件。微控制器的选择方案一：采用8位微控制器8位微控制器的典型代表是8051微控制器。8051微控制器是一款入门级微控制器，它内核简易，应用广泛，资料齐全，非常适合入门学习。同时它的价格低廉，是一款适用
正在加载中，请稍后...作　　者： 王宜怀，朱仕浪，郭芸 著 出 版 社： 清华大学出版社 出版时间：
ＩＳＢＮ： 1 所属分类： 图书
大中专教材教辅
大学教材 图书
计算机与互联网
单片机与嵌入式
嵌入式技术基础与实践：ARM Cortex-M0+Kinetis L系列微控制器（第3版）产品描述信息
商品编码：ISBN：1出版社：清华大学出版社丛书名：普通高等教育“十一五”国家级规划教材，软件工程专业核心课程系列教材开本：16开页数：392包装：平装出版时间：版次：3印刷时间：印次：3正文语言：中文用纸：胶版纸
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单片机与嵌入式
内容简介 　　《嵌入式技术基础与实践：ARM Cortex-M0+Kinetis L系列微控制器（第3版）》以飞思卡尔（Freescale）的ARMCortex-MO+内核的KinetisL系列微控制器为蓝本阐述嵌入式系统的软件与硬件设计。全书共14章，其中第1章为概述，简要阐述嵌入式系统的知识体系、学习误区与学习建议。第2章和第3章给出ARMCortex-MO+简介及KL25硬件最小系统。第4章给出第一个样例程序及CW开发环境下的工程组织方法，完成第一个KL25工程的入门任务。第5章阐述构件化开发方法与底层驱动构件封装规范。第6章阐述串行通信接口UART，并给出第一个带中断的实例。第1～6章囊括了学习一个新的MCU入门环节的完整要素。第7-13章分别给出了Systick、TPM、PIT、LPTMR、RTC、GPIO的应用实例（键盘、LED与LCD）、Flash在线编程、A/D、D/A、比较器、SPI、12C、TSI及KL25其他模块等。第14章给出了进一步学习指导。　　《嵌入式技术基础与实践：ARM Cortex-M0+Kinetis L系列微控制器（第3版）》提供了网上光盘，内含所有底层驱动构件源程序、测试实例、文档资料、教学课件及常用软件工具。网上光盘下载地址：http：//sumcu.。　　《嵌入式技术基础与实践：ARM Cortex-M0+Kinetis L系列微控制器（第3版）》适用于高等学校嵌入式系统的教学或技术培训，也可供ARMCortex-MO+应用工程师作为技术研发参考。 目录 第1章 概述1.1 嵌入式系统定义、由来及特点1.1.1 嵌入式系统的定义1.1.2 嵌入式系统的由来及其与微控制器的关系1.1.3 嵌入式系统的特点1.2 嵌入式系统的知识体系、学习误区及学习建议1.2.1 嵌入式系统的知识体系1.2.2 嵌入式系统的学习误区1.2.3 基础阶段的学习建议1.3 嵌入式系统常用术语1.3.1 与硬件相关的术语1.3.2 与通信相关的术语1.3.3 与功能模块及软件相关的术语1.4 嵌入式系统常用的C语言基本语法概要1.5 本章小结习题1第2章 ARM Cortex-MO+处理器.2.1 ARM处理器应用概述.2.2 ARM Cortex-MO+处理器简介2.2.1 ARM Cortex-MO+处理器特点与结构图2.2.2 ARM Cortex-MO+处理器存储器映像2.2.3 ARM Cortex-MO+处理器的寄存器2.3 ARM Cortex-MO+处理器的指令系统2.3.1 ARM Cortex-MO+指令简表与寻址方式2.3.2 数据传送类指令2.3.3 数据操作类指令2.3.4 跳转控制类指令2.3.5 其他指令2.4 ARM Cortex-MO+汇编语言的基本语法2.4.1 汇编语言格式2.4.2 伪指令2.5 本章小结习题2第3章 KL25简介与硬件最小系统3.1 飞思卡尔Kinetis系列微控制器简介3.2 KL系列MCU概述与体系结构3.2.1 KL系列MCU概述3.2.2 KL系列MCU体系结构3.3 KL25系列存储映像3.4 KL25的引脚功能3.5 KL25硬件最小系统原理图3.6 实践硬件：SD-FSL-KL25-EVB3.6.1 SD-FSL-KL25-EVB硬件系统简介3.6.2 硬件系统的测试3.7 本章小结习题3第4章 第一个样例程序及工程组织4.1 通用I/O接口基本概念及连接方法4.2 端口控制模块与GPIO模块的编程结构4.2.1 端口控制模块4.2.2 GPIO模块4.2.3 GPIO基本编程步骤与举例4.3 GPIO驱动构件封装方法与驱动构件封装规范4.3.1 制作GPIO驱动构件的必要性及GPIO驱动构件封装要点分析4.3.2 底层驱动构件封装规范概要与构件封装的前期准备4.3.3 KL25的GPIO驱动构件及解析4.4 第一个C语言工程：控制小灯闪烁4.4.1 Light构件设计与测试工程主程序4.4.2 Codewarrior开发环境简介及简明操作4.5 工程文件组织框架与第一个C语言工程分析4.5.1 CWIO.3 开发环境下工程文件组织框架4.5.2 链接文件4.5.3 机器码文件4.5.4 其他相关文件功能简介4.5.5 芯片内电启动执行过程……第5章 构件化开发方法与底层驱动构件封装规范第6章 串行通信模块及第一个中断程序结构第7章 定时器相关模块第8章 GPIO应用——键盘、LED与LCD第9章 Flash在线编程第10章 ADC、DAC与CMP模块第11章 SPI、I2C与TSI模块第12章 USB 2.0编程第13章 系统时钟与其他功能模块第14章 进一步学习指导附录A MKL25Z128VLK4引脚功能分配附录B KL25硬件最小系统原理图参考文献
嵌入式技术基础与实践：ARM Cortex-M0+Kinetis L系列微控制器（第3版）点评
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Copyright (C)2009-.All Rights Reserved. &&&&沪公网备：216KL25_Project 飞思卡尔单片机 Z128VLK4的驱动程序，自己封装的，测试好用。压缩包内为全部keil工 SCM 开发 238万源代码下载-
&文件名称: KL25_Project
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&&所属分类:
&&开发工具: C-C++
&&文件大小: 691 KB
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&&下载次数: 13
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&详细说明：飞思卡尔单片机KL25Z128VLK4的驱动程序，自己封装的，测试好用。压缩包内为全部keil工程-Freescale MCU KL25Z128VLK4 driver, own package, test handy. Compression packages for the entire project keil
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有谁用过KL25单片机，感觉咋样啊
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请问谁用过这款芯片MKL25Z128VLK4 CORTEX-M0+ 32位 ，这款单片机到底咋样？好不好用啊
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情怀、节操、内涵、下限
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毕业学校长春大学
买过飞思卡尔出的freedom那个板子，感觉不太好用，但是有个环境CooIDE是针对m0内核的，挺好用的
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majorfog 发表于
买过飞思卡尔出的freedom那个板子，感觉不太好用，但是有个环境CooIDE是针对m0内核的，挺好用的
我还没确定用这个芯片呢，不知道性能咋样，不敢用啊
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我认为最省轮子的跑法最快。曾经的西科4队
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在线时间3269 小时
我们省的比赛一等奖好像就是这个奖品，但是从来没用过。。。
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Jyoun 发表于
我们省的比赛一等奖好像就是这个奖品，但是从来没用过。。。
你们学校摄像头平衡组用啥芯片啊？我如果不用这款芯片，就得用xs128了
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我认为最省轮子的跑法最快。曾经的西科4队
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yunchengfaren 发表于
你们学校摄像头平衡组用啥芯片啊？我如果不用这款芯片，就得用xs128了
我不知道他们用什么，反正就这几种的。
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在线时间508 小时
还可以 性能不比128差
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吢冇紷蒠 发表于
还可以 性能不比128差
这个片子是新出的吧？资料少呀，不敢用
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在线时间508 小时
yunchengfaren 发表于
这个片子是新出的吧？资料少呀，不敢用
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