基于MMA7260具有急救報(bào)警功能的3D式手機(jī)型計(jì)步器

田苗苗 王冠然 劉銘蕙

摘要：本文介紹的是一種基于MMA7260具有急救報(bào)警的多功能的手機(jī)型計(jì)步器，可以對(duì)運(yùn)動(dòng)中的人進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)采用ATmega16單片機(jī)作為主控單元，該單片機(jī)精確度較高，比較穩(wěn)定可靠，是個(gè)很好的選擇。利用74LVC245電平轉(zhuǎn)換，采用DS18B20溫濕度傳感器進(jìn)行檢測(cè)。傳感器模塊MMA7260能檢測(cè)人體行走或者跑步時(shí)的加速度信號(hào)，并進(jìn)行人體很多特征的分析處理，且?guī)в卸ㄎ缓屯ㄐ殴δ堋?/p>

關(guān)鍵詞：手機(jī)型計(jì)步器;加速度傳感器;GSM模塊;GPS定位;ATmega16單片機(jī)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP271 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2018）11-0070-02

當(dāng)今社會(huì)，人們的生活質(zhì)量在快速的提高，使肥胖的人群激增，也導(dǎo)致了更多疾病的產(chǎn)生，而鍛煉身體是讓自己能夠身體健康、遠(yuǎn)離疾病的好方法，為了能更有興趣、更有效率地鍛煉身體，計(jì)步器應(yīng)運(yùn)而生，也逐漸成為了當(dāng)下比較流行的發(fā)展趨勢(shì)。該系統(tǒng)主要由電源轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì)，利用74LVC245電平轉(zhuǎn)換芯片將5V轉(zhuǎn)換成3.3V，采用DHT11溫濕度傳感器進(jìn)行檢測(cè)。傳感的檢測(cè)模塊是采用MMA7260傳感器模塊，采用ATmega16單片機(jī)作為主控單元，主要是對(duì)加速度信號(hào)進(jìn)行讀取和顯示步數(shù)信息。對(duì)于人體特征的檢測(cè)需要更多的模塊進(jìn)行協(xié)助，例如想判斷人體運(yùn)動(dòng)后的體溫是否正常，則需要采用體溫信號(hào)數(shù)字處理模塊進(jìn)行檢測(cè);要想判斷運(yùn)動(dòng)者是否適合繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，則需要血壓信號(hào)數(shù)字處理模塊、呼吸檢測(cè)模塊等進(jìn)行檢測(cè)，如果不適合，立即啟動(dòng)自動(dòng)警告系統(tǒng)，讓運(yùn)動(dòng)者停下來(lái)休息。采用WIFI技術(shù)和GSM網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線傳輸模式，使急救信息顯示在顯示器件上，并帶有定位和通信系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)組成

基于MMA7260具有急救報(bào)警的多功能的手機(jī)型計(jì)步器由電源轉(zhuǎn)換模塊、傳感的檢測(cè)及處理模塊、信號(hào)傳輸模塊組成。圖1為系統(tǒng)框圖。

電源轉(zhuǎn)換模塊：利用74LVC245電平轉(zhuǎn)換芯片將5V轉(zhuǎn)換成3.3V，采用DS18B20溫濕度傳感器進(jìn)行檢測(cè);傳感的檢測(cè)及處理模塊采用MMA7260傳感器模塊，信號(hào)傳輸模塊采用WIFI技術(shù)和GSM網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線傳輸模式，使急救信息顯示在顯示器件上，并帶有定位和通信系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

MMA7260加速度傳感器的輸出管腳一共有8個(gè)，輸出的3個(gè)管腳需要分別加上3個(gè)電容，還有一個(gè)電容需要連接在電源端和地的中間。如圖2所示。

GSM模塊一共有三個(gè)引腳，分別是STXD、SRXD、GND，其中STXD端和SRXD端需要連接在單片機(jī)的兩個(gè)端口上。GSM模塊與單片機(jī)連接方法如圖3所示。

ATmega16單片機(jī)與LCD顯示連接圖如4所示，首先用一根總線將ATmega16單片機(jī)部分引腳與LCD顯示部分引腳連接起來(lái)，ATmega16單片機(jī)的復(fù)位端需要連接電容和電阻，以確保電路可以正常工作，它的XTAL2端需連接兩個(gè)電容。LCD顯示芯片需要連接地，電源和復(fù)位電路。

3 報(bào)警原理電路

為了防止過(guò)度運(yùn)動(dòng)，或者在運(yùn)動(dòng)中帶來(lái)的負(fù)面影響，系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了報(bào)警電路。對(duì)于人體特征的檢測(cè)后，判斷人體運(yùn)動(dòng)后的體溫是否正常，是否適合繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，如果不適合，立即啟動(dòng)自動(dòng)警告系統(tǒng)，讓運(yùn)動(dòng)者停下來(lái)休息。如果老年人在運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)緊急或者危急的情況時(shí)，可以將救助信息及時(shí)的發(fā)送到親人的通信處、120救護(hù)中心、社區(qū)醫(yī)院等地方，使得老人能夠得到及時(shí)的救助。報(bào)警電路圖5所示。

4 結(jié)語(yǔ)

該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)加速度信號(hào)進(jìn)行讀取，采集頻率，能夠顯示步數(shù)信息，并且在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)人體進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，判斷人體運(yùn)動(dòng)后的體溫是否正常，運(yùn)動(dòng)者是否適合繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，如果不適合，便會(huì)立即啟動(dòng)自動(dòng)警告系統(tǒng)，讓運(yùn)動(dòng)者停下來(lái)休息。針對(duì)運(yùn)動(dòng)的老年人群，采用GSM網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線傳輸模式，當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)，會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟定位系統(tǒng)，聯(lián)系出事者的家人，或者直接發(fā)送已經(jīng)編輯好的簡(jiǎn)短求救信息到附近的急救重心，能夠使老人得到及時(shí)的救助。

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MMA7260 is a 3D Type Mobile Phone Pedometer Based on Emergency Alarm

TIAN Miao-miao，WANG Guan-ran，LIU Ming-hui

（College of Information Technology， Jilin Normal University， Siping Jilin? 136000）

Abstract：This paper introduces a multifunctional mobile phone pedometer based on MMA7260 which can monitor people in motion in real time.The system adopts ATmega16 single chip microcomputer as the main control unit， the precision of this single chip microcomputer is high，relatively stable and reliable，it's a good choice.Using 74 LVC 245 level conversion， using DS18B20 temperature and humidity sensor to detect.Sensor module MMA7260 can detect acceleration signal of human walking or running，and analyze and deal with a lot of the human body's characteristics，with positioning and communication functions.

Key words：mobile phone pedometer; acceleration sensor; GSM module; GPS positioning; ATmega16 microcontroller