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2020年TI杯大学生电子设计竞赛题A-无线运动传感节点

时间:2022-08-29 03:00:01 嵌入式传感器节点

1 题目分析

在这里插入图片描述

首先,我们需要制作一个无线运动
传感器节点,其四个重要功能如下
1:能显示动态心电图并测量心律,
2:能测量人体表面温度
3.能测量运动距离和步数。
4:数据可以通过无线通信传输到手机端显示
5:相对误差

这里需要特别注意的是,心电检测电路所需的芯片要求是TI 模拟前端芯片 ADS温度传感器为1292TI的LMT70芯片,特别是TI 模拟前端芯片 ADS1292,比赛中,这款芯片以前没听说过,还加了模拟前端这几个字,当时看到也很傻,确定赛题要求就上网找方案,找到合适的解决方案会让你节省时间和精力,这也是我的一点感觉,做一个产品或设计,首先是明确的要求,其次是在网上找到解决方案,拿纸和笔,看点写下来,找到合适的解决方案等于成功的一半,四天三夜的比赛时间,拿出半天的解决方案不浪费。当组件清单出来时,可以把它拿出来ADS1292和LMT调整70芯片电路。

2 硬件

这里心电检测电路数据最好的参考是TI如果时间不允许,官网的数据手册主要有以下几点

1:特性Features

2.引脚分布及功能

3:规范Specifications

4:典型应用Typical Application

芯片不像放置那么简单,从原理图到板焊接,然后编写代码和单片机通信调试,在有限的比赛时间内工作量非常大,其能力超出了我们的范围,所有模块都可以从网上购买,其硬件电路和支持代码,将节省很多时间

然后是LMT70.也是参考数据手册,参考其典型的应用电路图,可以看出其电路相对简单,唯一的困难是LMT70包装很小,不易焊接。模块电路也可以在网上购买

最后是测量运动步数和距离的芯片。标题中没有规定芯片,所以我们使用最常见的芯片MPU6050,实验室MPU6050的模块也非常多,stm网上也有很多32驱动代码

3 软件

我们采用的主控是STM32F一系列32位单片机,ADS通过1292收集到的心电信号SPI与stm32通信,LMT70输出是关于信息的模拟量Vtao,需要 stm32通过ADC收集其模拟量Vtao,根据手册Vtao计算与温度转换的实际温度

MPU6050则是通过IIC与stm32通信可以获得三个角度和角加速度。运动步数可以通过这六个量获得,运动步数可以通过运动步数获得运动距离×一步距离,这一步的距离最好是测量队友步子的大小。无线通信可以使用蓝牙或蓝牙wifi,我们选择通过串口将单片机处理的心电图、体温和运动信息发送到串口WiFi串口转动模块WiFi模块设置为AP模式,电脑连接wifi,关于计算机网络的内容,无线通信是基于网络层的,可以选择使用的协议TCP/IP或者UDP,如果串口转WiFi将模块设置为客户端,然后电脑应该设置为服务器,反之亦然。这里最好关掉防火墙,否则网络通信可能会出现问题,电脑需要通过QT编写上位机,获取从wifi单片机发送的数据被用来绘制图像。

4:总结


这就是我们当时所做的。我们已经完成了所有问题的要求。当然,我们也很幸运。特别是在测量步数时,无线运动传感节点的摆幅应随着步数的增加而增加,以免错过步数。其他问题需要5分,这是自由发挥的。例如,我们将温度高于37.3°C上位机的温度显示会变红,或者你也可以设计一个温度超过37的
蜂鸣器.3°C时蜂鸣,这里采集心电信号是心电信号模拟发生器,因为如果真正测量人体心电信号,采集数据有大量噪声,图像不理想,电子竞技组委会考虑这个问题,也允许使用心电信号模拟发生器,虽然在服务器手机上,我们的湖南评估电脑也可以。

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