基于Android和ARM平台BLE4.0的手腕式计步器的设计与实现

发布时间：2017-09-28 13:44

  本文关键词：基于Android和ARM平台BLE4.0的手腕式计步器的设计与实现

  更多相关文章： 手腕式计步器 BLE4.0 Android ARM 计步精度

【摘要】：健康作为人们一切日常工作和生活的前提已经毋庸置疑,健康的体魄使得人们的工作与生活有了基本的保障。计步器作为一种新生代的便携式运动检测设备,能够很好的检测个人日常运动情况,并提供一个很好的参考标准,帮助人们定制一个合理的运动规划,督促人们达到适量的运动目的。近几年,计步器的发展仍保持着很好的发展趋势,功能也在不断的完善中。本文鉴于人们对健康的重视以及运动检测和便于携带与使用的需求,设计了一款基于Android和ARM平台BLE4.0的手腕式计步器。本文主要从以下几部分完成设计：第一,硬件电路设计。参考市场现有手环功能和模型,设计相应的主控最小系统模块、传感器模块、电源模块、指示灯模块等电路。第二,软件设计。软件设计分为Android应用端和ARM蓝牙端两部分。(1)Android应用端主要是UI界面的设计、功能的实现以及与蓝牙端的数据通信。(2)ARM蓝牙端主要是计步器算法的实现、传感器驱动设计以及与应用端的通信。算法是计步器的核心,本文算法是通过传感器采集数据,经滤波后,设置动态阀值,再经过峰值检测完成的。第三,实验结果。为保证计步器的精度,需要对算法进行仿真验证。另外,让不同的测试者进行计步器测试,让他们在各自习惯的运动形态下检测步数。测试结果表明,该计步器的精度在96%以上,满足设计要求。同时与小米手环、ibody手环进行对比测试。综上比较,本文设计的手腕式计步器的综合性更优。
【关键词】：手腕式计步器 BLE4.0 Android ARM 计步精度
【学位授予单位】：广西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP368.33
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 1 引言7-11
• 1.1 研究背景和意义7
• 1.2 Android发展现状7-8
• 1.3 国内外研究现状8-9
• 1.4 研究任务和主要内容9-11
• 2 系统平台介绍及低功耗BLE4.0概述11-17
• 2.1 Android系统平台介绍11-13
• 2.1.1 Android系统框架11-12
• 2.1.2 平台优势12-13
• 2.2 ARM平台介绍13-14
• 2.3 BLE4.014-15
• 2.3.1 BLE4.0介绍14
• 2.3.2 主要特点14
• 2.3.3 优点14
• 2.3.4 BLE协议栈14-15
• 2.4 本章小结15-17
• 3 手腕式计步器的硬件设计17-23
• 3.1 系统硬件整体设计框图17
• 3.2 微处理器17-18
• 3.3 加速度传感器18-21
• 3.3.1 BMA250E的基本结构19-20
• 3.3.2 传感器量程的选择以及与灵敏度的对应分析20-21
• 3.4 其他硬件模块设计21-22
• 3.4.1 电源模块21
• 3.4.2 LED模块21-22
• 3.5 本章小结22-23
• 4 手腕式计步器计步算法的设计与实现23-38
• 4.1 步数检测方法概述23-27
• 4.1.1 人体运动模型的建立23-24
• 4.1.2 手腕式计步器计步算法难点研究24-25
• 4.1.3 现有步数检测方法25-27
• 4.2 本课题步数检测算法的设计与实现27-37
• 4.2.1 算法的设计流程27-28
• 4.2.2 数据采集与初步处理28-31
• 4.2.3 滤波处理31-34
• 4.2.4 峰值检测34-35
• 4.2.5 峰谷差值和时间窗口设定35
• 4.2.6 算法的仿真和验证35-37
• 4.3 本章小结37-38
• 5 计步器Android端的应用开发及ARM端的软件设计38-60
• 5.1 计步器Android端的应用开发38-48
• 5.1.1 主程序设计38-40
• 5.1.2 统计40-43
• 5.1.3 扫描43-45
• 5.1.4 设置45-47
• 5.1.5 分享47-48
• 5.2 BMA250E驱动设计48-49
• 5.3 蓝牙端与Android端的数据通信49-59
• 5.3.1 Android端作为主机通信51-56
• 5.3.2 蓝牙端端作为主机通信56-59
• 5.4 本章小结59-60
• 6 测试结果60-63
• 6.1 手腕式计步器的计步精度测试60-61
• 6.2 与其他计步器产品对比测试61-62
• 6.3 本章小结62-63
• 7 结束语63-65
• 7.1 总结63
• 7.2 展望63-65
• 参考文献65-68
• 读硕期间发表的软件著作权68-69
• 致谢69-70

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本文编号：936190