随着社会的发展,人们越来越注重自己的健康,跑步成为一种方便而又有效的锻炼方式。但是如何知道自己跑了多少步,多远的路程?计步器可以帮助人们实时掌握锻炼情况。它的主要功能是检测步数,通过步数和步幅可计算行走的路程。步幅信息可通过行走固定的距离如20m 来计算或是直接输入,高级的计步器还可以计算人体消耗的热量。但这些计算的主要依据是步数的检测。下面介绍一种加速度传感器ADXL202在步数检测中的应用。
计步器原理
要实现检测步数首先要对人走路的姿态有一定了解。行走时,脚、腿、腰部,手臂都在运动,它们的运动都会产生相应的加速度,并且会在某点有一个峰值。从脚的加速度来检测步数是最准确的,但是考虑到携带的方便,我们选择利用腰部的运动来检测步数。如图1所示,行走时腰部有上下的垂直运动,每步开始时会有一个比较大的加速度,利用对加速度的峰值检测可以得到行走的步数。
图2是将计步器佩戴在腰间采集到的垂直加速度曲线图,从图上可以清楚地看出有四个峰值,代表行走了四步,说明利用腰部的垂直加速度来检测步数是可行的。
根据资料显示,人行走的垂直加速度在±1g之间(1g为9.8m/s即重力加速度),考虑到还有重力加速度的影响,可选择测量范围在±2g之间的加速度传感器ADXL202来实现计步器。ADXL202是美国AD公司的一种低功耗、二维加速度传感器,输出如图3所示占空比(T1/T2)与加速度成一定比例的数字信号,因此信号可以直接用单片机的计数器来测量,无需AD转换电路或是其它特殊电路。
硬件设计
计步器的整机原理框图如图4所示,ADXL202采集加速度信息并将数据送到单片机进行处理;单片机控制整个系统的工作并从数据中检测出步数送到LCD进行显示;外部控制按键进行开关机控制以及功能选择等。
本文不对电源转换、LCD显示等电路做详细介绍,重点介绍ADXL202芯片的电路设计。ADXL202可以输出X、Y两路信号,由于我们只测量垂直方向上的加速度,只用一路信号即可,需要注意的是,设计PCB时要摆放好芯片位置,保证使用时此路与水平面垂直。从图5可以看出ADXL202的电路设计并不复杂,在使用时我们要得到有用的信号需要设定它的采样频率和采样带宽。上述两个量是由电路图中的电阻Rset和电容Cx的取值所决定的。
采样频率过低,不能准确反应数据的变化情况;过高则引入很多无用信息,增加了系统运算量,需要根据实际情况选择合适的采样频率。根据资料显示,人行走的频率一般在110步/分钟(1.8Hz),跑步时的频率不会超过5Hz,选择100Hz的采样频率可以比较准确地反应加速度变化。1/T2即为数据的采样频率,计算方法为T2=RSET(Ω)/125MΩ。RSET的范围可从500kΩ~2MΩ,这里我们选择RSET=1.25MΩ,采样频率为100Hz。
滤波带宽定义为需要检测的最高频率, 由滤波电容Cx设定,带宽的设定会影响噪声的大小和分辨率。从附表中可以看出,带宽越小,噪声就越小,而分辨率会越高,减小滤波带宽对减小噪声和提高分辨率都是有利的。但是,图2的数据曲线中越尖的地方含有的高频分量就越多,滤波带宽减小,采集到的数据曲线就变光滑,峰值相应变小,这对我们进行峰值检测是不利的。因此我们折中取滤波带宽50Hz,根据公式F-3dB=1/(2π(32kΩ×C(x,y))计算,Cx选择0.10μF。
设定了采样频率和滤波带宽,按芯片手册连好电路图,应该得到如图3所示的数据波形,此时T2为10ms。
软件设计
根据得到的X轴数据通,过软件处理可以获得我们需要的加速度信息。
加速度的计算公式如下:
一般情况下0g(即加速度为零)时的占空比为50%,1g时的占空比为12.5%,则A(g)=(T1/T2-0.5)/0.125。
从芯片手册上可以看出0g时的占空比芯片个体差异很大,从25%~75% 都有可能,要准确地计算加速度必须对0g和1g时的占空比进行校准。另外,计算加速度需要进行两次除法运算。以上两个因素使加速度的获取需要经过复杂的计算,考虑到我们的最终目的是检测加速度的峰值个数,而对加速度的具体值究竟是多少并不关心,T1完全可以反应加速度的变化趋势,因此选择对T1进行测量和检测峰值即可得到我们所需的步数。
T1的测量可利用单片机的中断和计数器来实现。如图3所示,在上升沿Ta时刻开始计数,下降沿Tb时刻停止计数,读取数据并将计数器清零等待下一次上升沿再次开始计数。得到T1的数据,通过单片机进行峰值检测就可以确定步数。
峰值的检测通过门限判断实现。判断门限的选择非常关键,选择偏高会造成漏判;而偏低会造成误判。单一门限要实现准确的判断并不是很容易,解决的方法是如图6所示选择两个门限A和B,当数据大于门限B并且接下来变化小于门限A时判为一步,这样可以有效地排除干扰影响。
结语
本文介绍了利用人行走时腰部产生的加速度变化来检测步数的计步器实现方案,利用加速度传感器ADXL202设计简单,实现方便。该芯片也可以扩展到其它需要测量加速度的应用场合,具有广阔的应用前景。
摘自：《电子世界》2004
计步器的摆锤机构
<<中华人民共和国国家知识产权局>>2006年
发明人: 李鹏生, 申请人: 李鹏生,
实用新型申请号: CN200620016922.2
一种计步器的摆锤机构，包括游丝1，由旋转锤面21和旋转锤座22构成的摆锤主体2和金属导电圈3，所述导电主体2的旋转锤面21和旋转锤座22是通过连接轴5，旋转锤面21的孔A211与旋转锤座22的孔B221可旋转连接；在旋转锤面21上有中孔A212，在旋转锤座22上有中孔B222，旋转锤面21和旋转锤座22通过连接柱4活动定位连接；所述游丝1的一端挂在旋转锤面21的挂钩213上，其另一端挂在旋转锤座22的挂钩B222上；所述摆锤主体2位于金属导电圈3的中央。本实用新型具有摆锤方向不受限制，可以360度旋转、并给出计步信号的优点。
国际专利分类:G01C > 物理> 测量；测试> 测量距离、水准或者方位；
勘测；导航；陀螺仪；摄影测量学或视频测量学
局2006年
- 发明人:黄学崇,申请人:超群电子股份有限公司,,实用新型中华人民共和
国国家知识产权局2001年
- 发明人:田波, 李祥兴,申请人:湖南省城步苗族自治县电子控制器厂,,实用新型中华人民共和国国家知识产权局1990年
- 发明人:杨永升,申请人:哈尔滨电影机械厂,,实用新型中华人民共和国国家知识产权局2004年
- 发明人:王泰,申请人:王泰,,实用新型中华人民共和国国家知识产权局1996年
权局2006年
2006年
共和国国家知识产权局2000年
- 发明人:奥莱克西·P·瑟奇延科,詹姆斯·D·马歇尔,罗伯特·沃特斯,马库斯·博希,罗德·缪尔,申请人:布莱克和戴克公司,,发明专利中华人民共和国国家知识产权局2005年
- 发明人:刘兴志,申请人:刘兴志,,实用新型中华人民共和国国家知识产权局1995年
年02期作者：庞晶牟为华
1. 计步器的原理是什么？
它里面有一个机械的震子，运动时会产生上下震动，机器通过收集震子运动的频率来计算数值，计算消耗卡路里。计步器和距离计量器的工作原理也是相同的。
2. 计步器的原理
电子记步器主要由振动传感器和电子计数器组成。
人在步行时重心都要有一点上下移动。以腰部的上下位移最为明显，所以记步器挂在腰带上最为适宜。所谓的振动传感器其实就是一个平衡锤在上下振动时平衡被破坏使一个触点能出现通/断动作，由电子计数器记录并显示就完成了主要功能，其他的热量消耗，路程换算均由电路完成在现今科技已是小儿科。
但是由于每个人走路的姿态、步幅不一样所以除了步数较为准确以外其他的数据并不准确（一般可能是按
体重65公斤每步0.7米这个标准换算的）。
对于步态呈病状（比如脑萎缩、半身不遂）来讲可能连步数也不准确
（振幅不够大、一步两颠等）。
总之对健康人只能做参考，对病人很可能无用。
3. 关于计步器
1、计步器中一般采用一种加速度计来感受外界的震动。
常用的加速度计原理如下：在一段塑料管中密封着一小块磁铁，管外缠绕着线圈，当塑料管运动时，磁铁由于惯性在管中反向运动，切割线圈，由于电磁感应，线圈中产生电流，人体运动时，上下起伏的加速度近似为正弦过程，线圈的输出电流也是正弦波，测量正弦波的频率就可以得出运动的步数，再计算的出速
度，距离，和消耗卡路里。
沈阳工程学院 课程设计 设计题目：电子健身计步器 系别电气工程系班级供电本102 学生姓名吴智昂学号 2010208231 指导教师黄硕职称讲师 起止日期：2012年 12月 10日起——至 2010年 12 月 14 日止
沈阳工程学院 课程设计任务书 课程设计题目：健身计步器 系别电气系班级供电本102 学生姓名吴智昂学号2010208231 指导教师黄硕职称讲师 课程设计进行地点：B 419 任务下达时间：2012年12 月1 日 起止日期：2012年12 月10 日起——至2012年12 月14日止
健身计步器的设计 1.设计任务描述 1.1设计题目：健身计步器 1.2设计要求 1.2.1 设计目的 （1）掌握健身计步器的构成、原理与设计方法； （2）熟悉集成电路的使用方法。 1.2.2 基本要求 （1）健身计步器中的传感器将人每走（跑）一步的振动以脉冲形式发出，将此脉冲整形作为基准计步脉冲； (2) 可以记录走（跑）步数，最大值为9999； (3) 假设每走25步可以消耗1卡的热量，所消耗卡路里的计数译码显示； (4) 记录本次健身时间。（可以分钟为单位） 1.2.3 发挥部分 （1）计步值的预置，当达到预置值时，发出庆祝的声音； （2）每走一千步发出提示音； （3）其他。 2 设计过程及论文的基本要求： 2.1 设计过程的基本要求 （1）基本部分必须完成，发挥部分可任选2 个方向： （2）符合设计要求的报告一份，其中包括逻辑电路图、实际接线图各一份； （3）设计过程的资料、草稿要求保留并随设计报告一起上交；报告的电子档需全班统一存盘上交。 2.2 课程设计论文的基本要求 （1）参照毕业设计论文规范打印，文字中的小图需打印。项目齐全、不许涂改，不少于3000 字。图纸为A3，附录中的大图可以手绘，所有插图不允许复印。 （2）装订顺序：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、正文（设计题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及参数计（重要）、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍）、小结、参考文献、附录（逻辑电路图与实际接线图）。
健康计步器毕业设计
2017届电子信息工程专业本科毕业论文 健康计步器的设计 摘要：改革开放三十年来，随着社会的不断进步，人们的生活水平也不断的提高了，许多人把健身当做每天的一门必修的功课，在诸多的健身方法中，跑步便成了他们最有效，最简单的运动方法。计步器是一种颇受欢迎的日常锻炼进度监控器，可以激励人们挑战自己，增强体质，帮助瘦身，也成了计量跑步时间、步数和里程的最简易、有效的工具。计步器功能可以根据计算人的运动情况来分析人体的健康状况。而人的运动情况可以通过很多特性来进行分析。与传统的机械式传感器不同，MMA7455是微机械式三轴传感器，由它捕获人体运动时加速度信号，更加准确。信号通过低通滤波器滤波，由单片机内置A/D转换器对信号进行采样、A/D转换。软件采用自适应算法实现计步功能，减少误计数，更加精确。单片机STC89C52控制液晶显示计步状态。整机工作电流只有1-1.5mA，实现超低功耗。 关键字：计步器 MMA7455 加速度传感器低功耗 Abstract: Thirty years of reform and opening up, with the constant progress of the society, people’s living standard has been improved, many people consider fitness as every one of the compulsory courses, in many fitness method,
running as their most effective, the most simple method, pedometer is a popular daily exercise progress monitor, can motivate people to challenge themselves, enhance physical fitness, to help lose weight. pedometer also became the running time, measurement step number and calories burned the most simple, effective tool. Pedometer function can calculate the movement of people to analyze the situation of human health. And the movement of people can be analyzed by many features. With the traditional mechanical sensors differ, MMA7455 three-axis sensor is a capacitive acceleration signal by its human motion capture, and more accurate. Signal through a low pass filter, the microcontroller built-in A / D converter for signal sampling, A / D conversion. Software uses an adaptive algorithm pedometer function, reduce error count is more accurate. STC89C52 SCM control LCD pedometer state. Machine
基于单片机的计步器设计及实现 摘要: 计步器是一种颇受欢迎的日常锻炼进度监控器，可以激励人们挑战自己，增强体质，帮助瘦身。早期设计利用加重的机械开关检测步伐，并带有一个简单的计数器。晃动这些装置时，可以听到有一个金属球来回滑动，或者一个摆锤左右摆动敲击挡块。 计步器功能可以根据计算人的运动情况来分析人体的健康状况。而人的运动情况可以通过很多特性来进行分析。与传统的机械式传感器不同，ADXL345是电容式三轴传感器，由它捕获人体运动时加速度信号，更加准确。信号通过低通滤波器滤波，由单片机内置A／D转换器对信号进行采样、A／D转换。软件采用自适应算法实现计步功能，减少误计数，更加精确。单片机STC89C51控制液晶显示计步状态。整机工作电流只有1-1.5mA，实现超低功耗。 关键字：计步器;加速度传感器;ADXL345;低功耗
Design and realization of pedometer-based microcontrollers Abstract：Pedometer is a popular daily exercise progress monitor, can motivate people to challenge themselves, enhance physical fitness, to help lose weight. Early designs used a weighted mechanical switch detects the pace, and with a simple counter. When shaking the device, you can hear a metal ball to slide back and forth, left and right, or a pendulum swinging percussion stopper. Pedometer function can calculate the movement of people to analyze the situation of human health. And the movement of people can be analyzed by many features. With the traditional mechanical sensors differ, ADXL345 three-axis sensor is a capacitive acceleration signal by its human motion capture, and more accurate. Signal through a low pass filter, the microcontroller built-in A / D converter for signal sampling, A / D conversion. Software uses an adaptive algorithm pedometer function, reduce error count is more accurate. STC89C51 SCM control LCD pedometer state. Machine operating current of only 1-1.5mA, ultra-low power consumption. Key Words: pedometer; Acceleration sensor; ADXL345; low power
课程设计(论文) 题目名称数字运动计步器 课程名称电子技术课程设计 学生姓名 学号 系、专业 指导教师 2015年6 月5日
邵阳学院课程设计（论文）评阅表 学生姓名学号 系专业班级 题目名称数字运动计步器课程名称单片机原理及应用 一、学生自我总结 学生签名：年月日二、指导教师评定 评分项目平时成绩论文答辩综合成绩 权重30 40 30 单项成绩 指导教师评语： 指导教师（签名）：年月日 注：1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面； 2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。
目录 摘要 ............................................. .. (6) 1 引言............................................ . (7) 1.1 设计目的 (7) 1.2 基本功能 (7) 2 方案设计.......................................... .. (8) 2.1 方案一 (8) 2.2 方案二 (8) 3 系统方框图.... .. (9) 3.1 总方框图 (9) 3.2 方框图介绍 (9) 4 电路设计.................................. (10) 4.1 74LS390引脚功能介绍 (10) 4.2 CC4017逻辑功能介绍...................... (10) 4.3 74LS390功能表 (11) 4.4 74LS390推荐工作条件及电性能 (11) 4.5 74LS48和7段数码管介绍 (12) 4.6 计数模块 (13) 4.7 显示模块 (14) 4.8 清零电路 (14) 4.9 设计仿真图 (15) 4.10 工作原理 (15) 5总结 (16) 5.1 成品评测 (16) 5.2 制作体会 (17) 5.3 制作回顾 (17) 参考文献........................................ .. (18) 致谢......................................... .. (19)
南阳理工学院本科生毕业设计(论文) 学院(系)：软件学院 专业：软件工程 学生：张三 指导教师：张三 完成日期 2016 年 04 月
南阳理工学院本科生毕业设计（论文） 基于Android平台的爱运动计步器的 设计与实现 Design and Implementation of the Loving Sports Pedometer Based on Android Platform 总计：毕业设计(论文) 33页 表格：1个 图片：1个
南阳理工学院本科毕业设计(论文) 基于Android平台的爱运动计步器的 设计与实现 Design and Implementation of the Loving Sports Pedometer Based on Android Platform 学院(系)：软件学院 专业：软件工程 学生姓名：张三 学号： 111 指导教师(职称)：张三讲师 评阅教师：张三 完成日期： 2016年04月30日 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology
基于Android平台的爱运动计步器的 设计与实现 软件工程张三 [摘要]随着人们生活水平和生活质量的提高，人们越来越关注自己的身体健康。而跑步成为人们最受欢迎的运动方式，运动软件可以在人们锻炼身体的时候提供极大的帮助。本文针对运动轨迹和计步，设计一款基于Android平台的运动软件。本系统通过使用百度鹰眼、重力传感器和数据库技术，实现了运动轨迹追踪、计步、查看运动记录等功能。本系统界面友好，操作简单，可以稳定运行。本款运动软件适合空闲时间不足的人群，方便人们随时锻炼身体，并查看自己的运动情况。 [关键词]运动软件；运动轨迹；Android；百度鹰眼
目录 1.引言………………………1 1.1 选题的目的………………………1 1.2 选题的意义………………………2 1.3 国内外研究现状………………………2 2.系统基本原理及系统设计方案………………………3 2.1 多功能计步器的基本内容………………………3 2.2 传感器的选择………………………3 2.3 MCU 微处理器的选择………………………4 2.4 系统的总体设计………………………5 3.系统的硬件设计………………………6 3.1 微处理器电路模块………………………6 3.2 计步器传感器采集模块………………………7 3.3 数字温度传感器模块………………………9 3.4 显示模块………………………10 4.软件设计………………………11 4.1 软件主流程图………………………11 4.2 计步器算法的实现………………………12 5.硬件及软件测试………………………15 5.1 实物图展示………………………15 5.2 功能模块测试………………………16 5.3 软件测试………………………16 6.总结………………………17 参考文献………………………17 基于单片机多功能计步器的设计与实现 摘要：目前，人们可以依据这种计步器来得出人体是否是一种健康的状态，它是通过研究与分析人体 的运动的情况，但是人体的运动状态并不能进行简单的分析，计步器有着很多种的特性。三轴的加速度传 感器 ADXL345 归于电容式的三轴的传感器的一种，若它与以往的机械式的传感器比的话，它得到的人的 身体的运动的时候的加速度的信号会比传统的更加的准。当捕获到加速度的信号后，这些信号需要通过低 通的滤波器来进行滤波，进而进行对信号的 A／D 转换、信号的采样利用单片机的内部的结构中的 A／D
随着社会的发展,人们越来越注重自己的健康,跑步成为一种方便而又有效的锻炼方式。但是如何知道自己跑了多少步,多远的路程?计步器可以帮助人们实时掌握锻炼情况。它的主要功能是检测步数,通过步数和步幅可计算行走的路程。步幅信息可通过行走固定的距离如20m 来计算或是直接输入,高级的计步器还可以计算人体消耗的热量。但这些计算的主要依据是步数的检测。下面介绍一种加速度传感器ADXL202在步数检测中的应用。 计步器原理 要实现检测步数首先要对人走路的姿态有一定了解。行走时,脚、腿、腰部,手臂都在运动,它们的运动都会产生相应的加速度,并且会在某点有一个峰值。从脚的加速度来检测步数是最准确的,但是考虑到携带的方便,我们选择利用腰部的运动来检测步数。如图1所示,行走时腰部有上下的垂直运动,每步开始时会有一个比较大的加速度,利用对加速度的峰值检测可以得到行走的步数。 图2是将计步器佩戴在腰间采集到的垂直加速度曲线图,从图上可以清楚地看出有四个峰值,代表行走了四步,说明利用腰部的垂直加速度来检测步数是可行的。 根据资料显示,人行走的垂直加速度在±1g之间(1g为9.8m/s即重力加速度),考虑到还有重力加速度的影响,可选择测量范围在±2g之间的加速度传感器ADXL202来实现计步器。ADXL202是美国AD公司的一种低功耗、二维加速度传感器,输出如图3所示占空比(T1/T2)与加速度成一定比例的数字信号,因此信号可以直接用单片机的计数器来测量,无需AD转换电路或是其它特殊电路。
硬件设计 计步器的整机原理框图如图4所示,ADXL202采集加速度信息并将数据送到单片机进行处理;单片机控制整个系统的工作并从数据中检测出步数送到LCD进行显示;外部控制按键进行开关机控制以及功能选择等。 本文不对电源转换、LCD显示等电路做详细介绍,重点介绍ADXL202芯片的电路设计。ADXL202可以输出X、Y两路信号,由于我们只测量垂直方向上的加速度,只用一路信号即可,需要注意的是,设计PCB时要摆放好芯片位置,保证使用时此路与水平面垂直。从图5可以看出ADXL202的电路设计并不复杂,在使用时我们要得到有用的信号需要设定它的采样频率和采样带宽。上述两个量是由电路图中的电阻Rset和电容Cx的取值所决定的。 采样频率过低,不能准确反应数据的变化情况;过高则引入很多无用信息,增加了系统运算量,需要根据实际情况选择合适的采样频率。根据资料显示,人行走的频率一般在110步/分钟(1.8Hz),跑步时的频率不会超过5Hz,选择100Hz的采样频率可以比较准确地反应加速度变化。1/T2即为数据的采样频率,计算方法为T2=RSET(Ω)/125MΩ。RSET的范围可从500kΩ~2MΩ,这里我们选择RSET=1.25MΩ,采样频率为100Hz。 滤波带宽定义为需要检测的最高频率, 由滤波电容Cx设定,带宽的设定会影响噪声的大小和分辨率。从附表中可以看出,带宽越小,噪声就越小,而分辨率会越高,减小滤波带宽对减小噪声和提高分辨率都是有利的。但是,图2的数据曲线中越尖的地方含有的高频分量就越多,滤波带宽减小,采集到的数据曲线就变光滑,峰值相应变小,这对我们进行峰值检测是不利的。因此我们折中取滤波带宽50Hz,根据公式F-3dB=1/(2π(32kΩ×C(x,y))计算,Cx选择0.10μF。
3D计步器手表使用说明书（中文版） EL UP MODE DOWN A . 功能简介 1. 时间万年历功能： 时间范围：2000 年1 月1 日～2099 年12 月31 日；12/24 小时制选择；星期自动显示。 2. 2组闹铃功能： 响闹时间：1 分钟；整点报时i 3. 秒表功能： 最大值为：59' 59" 99；SPL 功能。 4. 倒计时功能： 最大值为：23：59.00 5. 计步功能： 7秒智能计步；三种计步模式显示：计步/时间显示模式→计步/运动时间显示模式→卡路里/里程显示模式；用户资讯设置：公制/英制→体重→步距→G-Sensor 灵敏度。 6. 50天自动记忆存步功能 7. 心跳测量功能： 心跳测量范围：30～200；通过接触式量测，显示动态脉搏次数。 8. 背光：EL B . 按键说明 【MODE】按键 切换界面显示：时间模式→计步模式→记忆存步模式→心跳测试模式；长按进入设置模式； 切换设置项。 【UP】按键 上调加1，长按快调；在时间模式，短按循环顺序切换模式：闹铃1(AL1)→闹铃2(AL2)→秒表(STW)→倒计时(TMR)； 在计步模式，短按循环顺序切换显示：计步/时间显示→计步/运动时间显示→卡路里/里程显示；向上查询历史运动记录；长按加锁/解除。 【DOWN】按键 下调减1，长按快调；快速开/关闹铃；开启/暂停秒表、倒计时；向下查询历史运动记录。【EL】按键 点亮背光4 秒；开启/取消SPL 功能；短按返回默认值。 C、操作及显示说明 1、复位或上电默认显示： 上电/复位，点亮背光1 秒，全显2 秒，响“Bi”一声，进入时间显示模式。 上电默认值：12 小时制，12：00：00，FRI，2011-1-01。
基于Android的人体运动计步器系统的设计与实现[权威资 料] 基于Android的人体运动计步器系统的设计与实现 摘要:随着Android智能手机的进一步普 及，针对Android智能手机内嵌的加速度传感器进行研究， 利用人体行走过程中加速度传感器采集数据信息的变化规 律，实现对行人脚步探测与计步系统。该系统内容包括两部 分:行人运动数据采集与预处理模块设计和行人脚步识别探 测模块设计，能够有效的实现运动数据采集、预处理、步态 探测和计步的功能。 关键词:Android;加速度传感器;步态探测 TP393 A 1009-3044(2016)15-0094-04 Abstract: With the further popularization of Android smartphones，aimed at the acceleration sensor embedded in the Android smartphone conduct a study ， based on the changing law of the data information collected by the acceleration sensor during the walking process of human body to realize the pedestrian detection and measurement system. The system consist of two parts: data acquisition and pretreatment module design and pedestrian detection module design， it can effectively achieve the movement of data acquisition， pre-processing， gait detection and step counter function. Key words: Android; acceleration sensor;
电子课程设计报告 题目名称：数字计步器 姓名：杨望 专业：计算机科学与技术 班级： 090451班 学号： 09045131 同组人：徐铁 指导教师： 南昌航空大学信息工程学院 20 11 年 07 月 01 日
摘要 本课程设计是设计数字计步器，要求采用4位数字显示步数，传感器采用水银开关，主人走一步的时候，开关闭合一次，由于实验室缺少水银开关，设计时用可秒脉冲代替，通过脉冲频率调节计步快慢，同时该计步器还应具备清零的功能。实验通过74ls390N的四个级联，进行计数，再通过74ls48和共阴数码管显示在数码管上。整个课程设计过程从提出多套方案开始，先进行方案分析及比较，确定一套较好的方案后进行multisim2001软件仿真，确定无误之后进行组装调试，最终达到课题要求实现可控制计步。 通过本课程设计，可以让学生掌握面对一个比较大的问题，通过把它划分成几个模块进行分别调试。同时让学生更加熟悉本课程的内容，提高动手能力，为以后的学习工作打下基础 关键字：计数，清零，秒脉冲，译码显示
目录 前言 (4) 第一章设计要求 (5) 1.1、基本要求 (5) 1.2、提高要求 (5) 第二章系统的组成及工作原理 (5) 2.1、系统的组成 (5) 2.2、工作原理 (6) 第三章电路设计 (6) 3.1、方案比较 (6) 3.2、电路模块分析 (8) 第四章实验、调试及测试结果与分析 (10) 第五章结论 (11) 参考文献 (12) 附录 (13) 1、元件清单 (13) 2、芯片介绍 (13) 3、电路总电路图 (17)
前言 现在社会人们往往在办公室电脑前工作长时间，对于就餐也往往是在一些快餐店吃，而快餐店买的东西想炸鸡之类的东西，是高卡路里，以此导致肥胖人群越来越多,很多人会选择跑步来消耗多余的卡路里,但是跑步跑了多少步,消耗多少卡路里?这是很难通过简单的靠路程可以计量的,在100米的路程中,有些人步幅较小可能需要500步,有些人可能200就够,当然他们消耗的卡路里不一样。还有就是在一些体育活动中，像竞走，人们往往需要计算运动员的频率，通过测量计算知道运动员在什么样的频率下是最节省体力，最快的到达终点。 数字计步器通过水银开关戴在人体上，人体运动时会有相对的振动，这种振动会引起水银开关的断开与闭合，当水银开关闭合时，产生电流，不断地振动产生类似于cp脉冲的信号，再将产生的cp脉冲连接到74ls390N上，74ls390N用于计数，将四个74ls390N级联起来，达到四位计数功能，再将输出端连接到74ls48和bs201a上，以此达到显示目的。将四位的清零端连接到逻辑开关上，以此控制电路的清零。水银开关的闭合与断开较难控制，在本实验中先用实验箱中的cp脉冲代替水银开关产生的脉冲。 数字计步器在人们的日常生活中逐渐占据很大的地位，它满足了大多数人的需求，适应了市场的发展，因此有很大的发展前景，
教学单位湖北工程学院 学生学号013321232403 本科毕业论文（设计） 题目基于单片机的计步器设计和实现 学生姓名郭腾 专业名称电子信息工程 指导教师肖永军 2014年12月10日
基于单片机的计步器设计及实现 摘要: 计步器是一种颇受欢迎的日常锻炼进度监控器，可以激励人们挑战自己，增强体质，帮助瘦身。早期设计利用加重的机械开关检测步伐，并带有一个简单的计数器。晃动这些装置时，可以听到有一个金属球来回滑动，或者一个摆锤左右摆动敲击挡块。 计步器功能可以根据计算人的运动情况来分析人体的健康状况。而人的运动情况可以通过很多特性来进行分析。与传统的机械式传感器不同，ADXL345是电容式三轴传感器，由它捕获人体运动时加速度信号，更加准确。信号通过低通滤波器滤波，由单片机内置A／D转换器对信号进行采样、A／D转换。软件采用自适应算法实现计步功能，减少误计数，更加精确。单片机STC89C52控制液晶显示计步状态。整机工作电流只有1-1.5mA，实现超低功耗。 关键字：计步器;加速度传感器;ADXL345;低功耗
Design and realization of pedometer-based microcontrollers Abstract：Pedometer is a popular daily exercise progress monitor, can motivate people to challenge themselves, enhance physical fitness, to help lose weight. Early designs used a weighted mechanical switch detects the pace, and with a simple counter. When shaking the device, you can hear a metal ball to slide back and forth, left and right, or a pendulum swinging percussion stopper. Pedometer function can calculate the movement of people to analyze the situation of human health. And the movement of people can be analyzed by many features. With the traditional mechanical sensors differ, ADXL345 three-axis sensor is a capacitive acceleration signal by its human motion capture, and more accurate. Signal through a low pass filter, the microcontroller built-in A / D converter for signal sampling, A / D conversion. Software uses an adaptive algorithm pedometer function, reduce error count is more accurate. STC89C52 SCM control LCD pedometer state. Machine operating current of only 1-1.5mA, ultra-low power consumption. Key Words: pedometer; Acceleration sensor; ADXL345; low power consumption
健步之星使用说明书
C．设置时间和日期 . 在时间模式，长按MODE（模式键）3秒钟直到显示屏开始闪烁 . 点击MODE（模式键）在以下设置中转化： 秒>分钟>小时>年>月>天>月/天格式>12/24 小时格式>主警报声 . 编辑这些设置时，点击+或-键 . 长按MODE（模式键）3秒钟，保存这些新设置 D.设置双重时间 . 在双重时间模式，长按MODE（模式键）3秒钟直到显示屏开始闪烁 . 点击MODE（模式键）在以下设置中转化： 小时>分钟 . 编辑这些设置时，点击+或-键 . 长按MODE（模式键）3秒钟，保存这些新设置 E. 设置警报和每小时报时 . 在报警模式，长按MODE（模式键）3秒钟直到显示屏开始闪烁 . 点击MODE（模式键）在以下设置中转化： 小时>分钟 . 编辑这些设置时，点击+或-键 . 长按MODE（模式键）3秒钟，保存这些新设置 在报警模式，点击STR/STP（开始/停止键）开启/关闭警报； 点击RESET（重置键）开启/关闭每小时报时声。 F．个人信息 为了准确的计算您的最高心率，你必须输入自己的个人信息。
. 在心率目标区域模式，长按MODE（模式键）3秒钟直到显示屏开始闪烁 . 点击MODE（模式键）在以下设置中转化： >（Hi）最高目标区域>（lo）最低目标区域>年龄>性别（男/女）>单位格式（英制/公制）> 体重（磅/公斤）>高度（英尺/厘米）>每步行走长度（英尺/厘米）. 长按MODE（模式键）3秒钟，保存这些新设置 每步距离计算方法：行走10步，测量距离，然后除以10得到每步的平均行走距离。
8秒钟后，读书将会改变，请等待几分钟后再次阅读。请确保： . 手表紧贴您的手腕。 . 按键时，请柔和地平按，不要敲击。 . 在启动心率测量模式时，请适量用力按住按键，过于用力将导致无法测量。
信息工程学院 传感器与测控技术实训报告 设计课题：电子计步器的设计 专业班级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师：
1.设计任务描述 1.1设计题目：电子计步器 （1）系统需求 （2）项目说明 （3）项目综述 1.2前期准备 （1）知识储备 （2）软件使用 （3）关键元件的展示 （4）原件清单 1.2.1设计目的 （1）掌握电子计步器的构成、原理与设计方法； （2）设计思路 1.2.2基本要求，任务实施 （1）实现计步功能 (2) 计时功能 (3) 暂停显示时间 (4) 重置功能 1.2.3发挥部分 （1）定时功能，定时5秒后闪烁。 （2）二极管原来灯是灭的，5秒后就灭了。 1.2.4 总结
（1）系统需求 计步器是一种颇受欢迎的日常锻炼进度的监控器，可以激励人们挑战自己，增加体质，帮助瘦身。在电子记步器项目学习中，电子计步器随身携带，当人们行走是，利用震动传感器讲姓周的信号转换成开关量信号传送给单片，单片机累积后显示在数码管上。为了携带方便，因此读者课考虑选择3.3V供电的低功耗单片机STC12L5A60S2,其内部资源及使用方法和STC12L5A60S2一样的，只是工作电压不一样。本项目主要介绍了数码管的显示设计、振动传感器及C51指针的内容。 （2）项目说明 根据以上需求，电子计步器系统功能被划分为以下模块，如图2.1所示： （3）项目综述 1.2前期准备 （1）常用的元件封装：（参考protel学习\protel元件封装）
(2)软件使用 2、原理图库 在原理图的绘制中，要加入一下5个库文件：Miscellaneous Devices.ddb Protel DOS Schematic Libraries.ddb Sim.ddb Intel Databooks.ddb TI Databooks.ddb
第一届“汇博杯”全国大学生信息技术创新应用大赛 作品设计报告 参赛作品题目 ——计步器 参赛单位：西安邮电学院 参赛队员：郭建新、杨欢、何欣全 指导教师：王竹霞、包志强 2011年11月
摘要 随着生活水平的提高，社会各阶层的人们对身体健康尤为关注。然而健身的方法数不胜数，步行是最好的运动。健康需要走出来，行走锻炼——人类生命健康的加氧站。 步行是一种静中有动、动中有静的健身方式，可以缓解神经肌肉紧张。据专家测定，当烦躁、焦虑的情绪涌上心头时，以轻快的步伐散步15分钟左右，即可缓解紧张、稳定情绪。 更好的是，步行对于一些不喜欢运动，或者说是运动细胞不够发达的人来说，确实是 一种简单实用的方法。一旦选择开始步行运动，计步器是一个很好的电子器件，携带方便，看看自己一天可以行走多少步。周后将天所走的步数相加除以，求出每天平均步行数。 从健康需求角度来看，计步器是必不可少的一件随身物品，而且价美物廉；从技术角度上看，它利用了加速度传感器原理和无线网络技术来发送和接收数据，同时无线网络加速度传感器的使用更加让我们意识到当今信息时代的发展是多么的迅猛！ 关键字：无线网络传感器加速度计matlab[1]健康步行 Abstract With the improvement of living standards, all levels of society to healthy body is increasingly concerned about people. However the fitness of numerous methods, walking is the best movement. Health should go out, walk exercise-the health of human life add oxygen station. Walking is a kind of in a static dynamic, moving in the static fitness methods can alleviate nerve muscle tension. According to expert determination, when be agitated, anxious mood into my mind when, with brisk pace for a walk about 15 minutes, can relieve tension, stable mood. Better is, walk for some don't like to exercise, or was it a sport cells not rich people, really is
基于单片机的计步器设 计及实现 This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.
基于单片机的计步器设计及实现 摘要: 计步器是一种颇受欢迎的日常锻炼进度监控器，可以激励人们挑战自己，增强体质，帮助瘦身。早期设计利用加重的机械开关检测步伐，并带有一个简单的计数器。晃动这些装置时，可以听到有一个金属球来回滑动，或者一个摆锤左右摆动敲击挡块。 计步器功能可以根据计算人的运动情况来分析人体的健康状况。而人的运动情况可以通过很多特性来进行分析。与传统的机械式传感器不同，ADXL345是电容式三轴传感器，由它捕获人体运动时加速度信号，更加准确。信号通过低通滤波器滤波，由单片机内置A ／D转换器对信号进行采样、A／D转换。软件采用自适应算法实现计步功能，减少误计数，更加精确。单片机STC89C51控制液晶显示计步状态。整机工作电流只有，实现超低功耗。 关键字：计步器;加速度传感器;ADXL345;低功耗
Design and realization of pedometer-based microcontrollers Abstract：Pedometer is a popular daily exercise progress monitor, can motivate people to challenge themselves, enhance physical fitness, to help lose weight. Early designs used a weighted mechanical switch detects the pace, and with a simple counter. When shaking the device, you can hear a metal ball to slide back and forth, left and right, or a pendulum swinging percussion stopper. Pedometer function can calculate the movement of people to analyze the situation of human health. And the movement of people can be analyzed by many features. With the traditional mechanical sensors differ, ADXL345 three-axis sensor is a capacitive acceleration signal by its human motion capture, and more accurate. Signal through a low pass filter, the microcontroller built-in A / D converter for signal sampling, A / D conversion. Software uses an adaptive algorithm pedometer function, reduce error count is more accurate. STC89C51 SCM control LCD pedometer state. Machine operating current of only , ultra-low power consumption. Key Words: pedometer; Acceleration sensor; ADXL345; low power consumption
课程设计说明书 课程设计名称：数字逻辑 课程设计题目：数字计步器 学院名称：信息工程学院 专业：计算机科学与技术班级： xxx 学号： xxx 姓名： xxx 评分：教师： 20 12 年 x 月 x 日
数字逻辑 课程设计任务书 20 11 －20 12 学年 第 二 学期 第 18 周－ 19 周 注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带 题目 数字计步器 内容及要求 1. 采用4位数字显示步数，传感器采用水银开关，主人走一步的时候， 开关闭合一次。 进度安排： 1、根据任务要求，查阅相关资料，完成设计的前期工作；（两天） 2、根据资料，进行方案设计并对比论证，完成参数计算；（三天） 3、库房领取元器件，联接电路，完成电路调试；（五天） 4、检查完毕后，撰写实验报告。 学生姓名： xxx 指导时间2012-6-11——2012-6-22 指导地点：E 楼504 室 任务下达 2012 年 6 月 11日 任务完成 2012 年 6 月 22日 考核方式 1.评阅 □ 2.答辩 □ 3.实际操作■4.其它□ 指导教师 xxx 系（部）主任
一份备查。 2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。 摘要 本课程设计是设计数字计步器，要求采用4位数字显示步数，传感器采用水银开关，主人走一步的时候，开关闭合一次，同时还应具备清零的功能。实验通过74ls160的四个级联，进行计数，再通过74ls48和bs201a 显示在电子屏上。通过本课程设计，可以让学生掌握面对一个比较大的问题，通过把它划分成几个模块进行分别调试。同时让学生更加熟悉本课程的内容，提高动手能力，为以后的学习工作打下基础。 关键字：计数，清零，水银开关
Wuhan Polytechnic University Industrial &Commercial College 本科毕业论文（设计） 论文题目：健身计步器的设计 姓名： 学号： 班级：02班 年级：2008级 专业：电气工程及其自动化 系部：信息工程 指导教师： 完成时间：2012年5月12日
作者声明 本毕业论文（设计）是在导师的指导下由本人独立撰写完成的，没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。因本毕业论文（设计）引起的法律结果完全由本人承担。 毕业论文（设计）成果归武汉工业学院工商学院所有。 特此声明。 作者专业： 作者学号： 作者签名： 年月日
健身计步器的设计 The Design of Fitness Pedometer 2012年5月12日
摘要 改革开放三十年来，随着社会的不断进步，人们的生活水平也不断的提高了，许多人把健身当做每天的一门必修的功课，在诸多的健身方法中，跑步便成了他们最有效，最简单的运动方法，计步器也成了计量跑步时间、步数和消耗卡路里的最简易、有效的工具。 健身计步器的工作工程大致如下，首先传感器将外界的信号转换成具有一定振幅的波形，经过调理电路将波形过滤并且放大，再经过斯密特触发器进行整形，这时输出的波形便是具有可以用来计数的脉冲信号，将其输入由四个十进制组成的计数显示器，在数码管中便可以显示最大为9999的步数。同时将施密特触发器输出的波形用两个五进制连接成的二十五进制的分频器然后再接入计数器，便可以显示健身过程中所消耗的卡路里数。 在我的设计中，我将整个系统划分为若干个功能模块，传感器接受震荡反映产生波形模块、调理整形模块、计算步数模块、计算卡路里模块、1000步提醒模块、1kHz频率产生模块、分频模块和分钟显示模块等组成。每个功能块还对应的相关的电路图，而且还详细的说明了电路图的组成元件，和各个元件的名称、功能、和运行原理，各个部件在此路中的作用，怎么实现所须的功能，合考虑了各方面的因素，选择最适合的器件。在较充分的原理和仿真实验的基础上，经过反复的调试与修改，最终达到了设计要求。 关键词：计数器；译码器；555定时器