测量步数/距离/速度的计步器

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测量步数/距离/速度的计步器 [复制链接]

 计步器是计数人步行数的装置，并用步数乘步长计算距离。本设计方案是用AVR MCV建造1个计步器。此电路不仅仅具有传统计步器的所用特点，而且还具有低功耗（低功耗是便携装置的重要特性）。

此设计也包含瞬时速度测量。传统特性本设计采用AVR AT90S2313 MCU，其连接示于图1。不同的按钮对步数、距离和速度进行开关。另外的开关复位步计数，置位步长和开始/停止步计数。走步感测是靠所戴计步器每次重心上下移动实现的。可用水银开关或其他机械装置自动记录步，每步发送1个正沿到INTO线。由于功耗要求，本设计采用16×1 LCD读出显示。按钮经常进行软件查询并去抖动，程序致力于实现每种操作。计算步数、距离和速度，在中断引脚（INTO）有上升沿时通过中断服务程序刷新显示。根据实际要求，确定不同的参量范围。

本设计可提供0_255cm步长（平均人步长为60cm）范围和测量0_65535步（距离39km左右），9_65535cm/s瞬时速度。节省功率的方法功耗是当今业内最重要的参量之一。本设计给出如何实现功效方案，考虑产品的实用性和基本的微处理器编程。对于计步器而言，一旦用户把它系在皮带上并开始步行，就不需要用其按钮直到希望改变显示模式或复位计数等操作为止。

所以在此期间不需要按钮查询。但是，需要计数和显示步长、距离或速度。若10秒内无按钮按下（表明计步器已放在皮带上），置处理器于休眠模式即可做到这样。在休眠模式，无码执行，但寄存和服务中断。换言之，计步器继续计数和显示步数/距离/速度。可以复位处理器使其更新执行所用按钮功能，恢复其计数状态、数值、显示等。

在本设计中，计步器在休眠模式耗电4.70mA，正常模式耗电12.65mA。因此，功耗从75.9mW降到25.2mW，降低37.87%。这对于具有板上电源的计步器是非常有利的。速度测量测量两个中断之间的时间就很容易计算速度。步长除以时间（用软件）就得到速度。使能MCU的TimerO寄存测量中断间的时间。

图1  基于AT90S2313 MCU的计步器在最后1个接钮按下10秒后使其进入休眠模式以节省功率。在休眠模工仍寄在和服务中断，允许显示来指示步数、距离或速度。