本文關鍵詞：基于Android和ARM平臺BLE4.0的手腕式計步器的設計與實現(xiàn)

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【摘要】：健康作為人們一切日常工作和生活的前提已經(jīng)毋庸置疑,健康的體魄使得人們的工作與生活有了基本的保障。計步器作為一種新生代的便攜式運動檢測設備,能夠很好的檢測個人日常運動情況,并提供一個很好的參考標準,幫助人們定制一個合理的運動規(guī)劃,督促人們達到適量的運動目的。近幾年,計步器的發(fā)展仍保持著很好的發(fā)展趨勢,功能也在不斷的完善中。本文鑒于人們對健康的重視以及運動檢測和便于攜帶與使用的需求,設計了一款基于Android和ARM平臺BLE4.0的手腕式計步器。本文主要從以下幾部分完成設計：第一,硬件電路設計。參考市場現(xiàn)有手環(huán)功能和模型,設計相應的主控最小系統(tǒng)模塊、傳感器模塊、電源模塊、指示燈模塊等電路。第二,軟件設計。軟件設計分為Android應用端和ARM藍牙端兩部分。(1)Android應用端主要是UI界面的設計、功能的實現(xiàn)以及與藍牙端的數(shù)據(jù)通信。(2)ARM藍牙端主要是計步器算法的實現(xiàn)、傳感器驅動設計以及與應用端的通信。算法是計步器的核心,本文算法是通過傳感器采集數(shù)據(jù),經(jīng)濾波后,設置動態(tài)閥值,再經(jīng)過峰值檢測完成的。第三,實驗結果。為保證計步器的精度,需要對算法進行仿真驗證。另外,讓不同的測試者進行計步器測試,讓他們在各自習慣的運動形態(tài)下檢測步數(shù)。測試結果表明,該計步器的精度在96%以上,滿足設計要求。同時與小米手環(huán)、ibody手環(huán)進行對比測試。綜上比較,本文設計的手腕式計步器的綜合性更優(yōu)。
【關鍵詞】：手腕式計步器 BLE4.0 Android ARM 計步精度
【學位授予單位】：廣西師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP368.33
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 1 引言7-11
• 1.1 研究背景和意義7
• 1.2 Android發(fā)展現(xiàn)狀7-8
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-9
• 1.4 研究任務和主要內(nèi)容9-11
• 2 系統(tǒng)平臺介紹及低功耗BLE4.0概述11-17
• 2.1 Android系統(tǒng)平臺介紹11-13
• 2.1.1 Android系統(tǒng)框架11-12
• 2.1.2 平臺優(yōu)勢12-13
• 2.2 ARM平臺介紹13-14
• 2.3 BLE4.014-15
• 2.3.1 BLE4.0介紹14
• 2.3.2 主要特點14
• 2.3.3 優(yōu)點14
• 2.3.4 BLE協(xié)議棧14-15
• 2.4 本章小結15-17
• 3 手腕式計步器的硬件設計17-23
• 3.1 系統(tǒng)硬件整體設計框圖17
• 3.2 微處理器17-18
• 3.3 加速度傳感器18-21
• 3.3.1 BMA250E的基本結構19-20
• 3.3.2 傳感器量程的選擇以及與靈敏度的對應分析20-21
• 3.4 其他硬件模塊設計21-22
• 3.4.1 電源模塊21
• 3.4.2 LED模塊21-22
• 3.5 本章小結22-23
• 4 手腕式計步器計步算法的設計與實現(xiàn)23-38
• 4.1 步數(shù)檢測方法概述23-27
• 4.1.1 人體運動模型的建立23-24
• 4.1.2 手腕式計步器計步算法難點研究24-25
• 4.1.3 現(xiàn)有步數(shù)檢測方法25-27
• 4.2 本課題步數(shù)檢測算法的設計與實現(xiàn)27-37
• 4.2.1 算法的設計流程27-28
• 4.2.2 數(shù)據(jù)采集與初步處理28-31
• 4.2.3 濾波處理31-34
• 4.2.4 峰值檢測34-35
• 4.2.5 峰谷差值和時間窗口設定35
• 4.2.6 算法的仿真和驗證35-37
• 4.3 本章小結37-38
• 5 計步器Android端的應用開發(fā)及ARM端的軟件設計38-60
• 5.1 計步器Android端的應用開發(fā)38-48
• 5.1.1 主程序設計38-40
• 5.1.2 統(tǒng)計40-43
• 5.1.3 掃描43-45
• 5.1.4 設置45-47
• 5.1.5 分享47-48
• 5.2 BMA250E驅動設計48-49
• 5.3 藍牙端與Android端的數(shù)據(jù)通信49-59
• 5.3.1 Android端作為主機通信51-56
• 5.3.2 藍牙端端作為主機通信56-59
• 5.4 本章小結59-60
• 6 測試結果60-63
• 6.1 手腕式計步器的計步精度測試60-61
• 6.2 與其他計步器產(chǎn)品對比測試61-62
• 6.3 本章小結62-63
• 7 結束語63-65
• 7.1 總結63
• 7.2 展望63-65
• 參考文獻65-68
• 讀碩期間發(fā)表的軟件著作權68-69
• 致謝69-70

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