论文总字数：21045字

摘 要

本文阐述了人体运动智能检测系统的设计与开发，该系统可以通过加速度传感器采集人体加速度数据从而实现步数以及步行速度的记录。通过GPS获取经纬度、海拔以及时间数据。通过按键进行系统启/停、页面切换的功能。还可以通过蓝牙模块连接手机，将数据传输到手机客户端，由手机APP进行数据监控。系统硬件设计包含加速度传感器设计方案、主控制器设计方案、GPS模块以及蓝牙模块设计方案。其中加速度传感器模块采用ADXL345三轴加速度传感器，主控制器采用STC89C52单片机，蓝牙模块使用HC-05，GPS模块选择微VK2828U7Q5LF模块，显示模块采用LCD1602液晶显示屏。系统软件开发采用keil Software公司出品的51系列兼容单片机的C语言软件开发环境。

关键词：人体智能运动检测 步数检测 GPS数据检测 步行速度检测

Human body intelligent motion detection system

Abstract

 The article describes the design and development of human intelligent motion detection system. The system can accumulate acceleration data through acceleration sensor to achieve the function of step number and walking speed record. It can obtain latitude and longitude, altitude and time data through GPS and display it on LCD1602 display screen. The function of starting/stopping the system and switching the page through the button can also be connected to the mobile phone through the Bluetooth module and the data monitoring by the mobile phone APP. The system hardware design includes an acceleration sensor design scheme, a master controller design scheme, a GPS module, and a Bluetooth module design scheme. The accelerometer sensor module adopts ADXL345 three-axis accelerometer. The main controller adopts STC89C52 single-chip microcomputer, the Bluetooth module uses HC-05, the GPS module selects micro VK2828U7Q5LF module, and the display module uses LCD1602 liquid crystal display. The core content in the system software design is the design of the system program. The system software uses the 51 series compatible single-chip microcomputer C language software development system produced by Keil Software and uses the C language for programming to realize the design requirements.

Key Words: Human intelligent motion detection Step detection GPS data detection Walking speed detection

目 录

摘 要 I

第一章 绪论 1

1.1 人体智能运动检测系统的主要内容 1

1.2 人体智能运动检测系统的背景及发展 1

第二章 系统功能及方案设计  5

2.1 系统功能设计 5

2.2 主控制器方案及设计 5

2.3 数据显示功能及方案设计 6

2.4 计步功能及传感器方案 7

2.5 无线传输功能及方案设计 8

2.6 GPS功能及方案设计 8

第三章 系统硬件电路 10

3.1 主控制器电路设计 10

3.2 显示模块硬件电路 12

3.3 计步采集模块硬件电路 14

3.4 蓝牙模块硬件电路 15

3.5 GPS模块硬件电路 16

3.6 按键电路 16

第四章 系统软件开发 18

4.1 软件整体设计 18

4.2 计步采集软件设计开发 19

4.3 蓝牙无线软件设计开发 21

4.4 GPS数据接收软件设计开发 22

4.5 液晶显示软件设计开发 22

4.6 独立按键软件设计开发 23

4.7 手机客户端开发 24

第五章 系统测试 28

5.1 硬件组装调试 28

5.2 系统上电后测试 29

5.3 软件调试 30

总 结 33

参考文献 34

致 谢 35

附 录 36

第一章 绪论

1.1 人体智能运动检测系统的主要内容

系统由加速度传感器模块、显示模块、GPS定位模块、主控制器模块以及蓝牙传输模块构成，其中加速度传感器模块选用三轴加速度传感器ADXL345。使用该模块实现人体运动步数的记录功能，GPS模块收集经纬度、海拔高度、时间等信息，人体运动的步数数据以及GPS采集到的信息都可以在系统的显示模块上显示出来，显示模块选用LCD1602液晶显示屏，该模块可以清楚、正确的显示采集到的数据，为了方便用户在移动端查看数据，系统搭载了蓝牙传输模块，可以通过该模与于手机蓝牙进行连接，用户可以在手机上查看该系统检测到的步数、经纬度、时间等信息。

1.2 人体智能运动检测系统的背景及发展

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。

计步器最早是由意大利的伦纳德·达芬奇酝酿的，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。

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