全國生競賽-智網(wǎng)馬拉松系統(tǒng)

智網(wǎng)系智網(wǎng)系統(tǒng)由硬件與軟件部分組成后硬件包含心率傳感器、gsm物聯(lián)網(wǎng)通訊、gps定位、MMA7455加速度傳感器、IAP15W4K58S4控制，軟件部分使用高效的QT/C++編寫，并運(yùn)行在服務(wù)器上本系統(tǒng)能實(shí)時運(yùn)動的心率值判斷運(yùn)動lbs與gps網(wǎng)絡(luò)把運(yùn)動員數(shù)據(jù)傳到軟件上實(shí)時運(yùn)動員的健康狀態(tài)與定靠、防、功耗低、成本優(yōu)點(diǎn)。：QT/C++服務(wù) GPSLBSIAP15W4K58S4心序 ..7-第一章概 ..8-第二章智網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實(shí)施方 ..9-2.1系統(tǒng)總架構(gòu) ..9-2.2系統(tǒng)實(shí)物 ..-2.3下位機(jī)程序流程 ..-2.4......................................-2.5無線通信系 ..-2.6心率測量系 ..-2.7跌倒檢測系 ..-2.8電源管理系 ..-2.9總控制器系 ..-2.10監(jiān)測軟件系 ..-第三章智網(wǎng)系統(tǒng)測 ..-3.1GPS定位&lbs定位 ..-3.2心率檢測功能 ..-3.3跌倒檢測功 ..-3.4緊急求救功能 ..-第四章總 ..-參考文 ..-附 ..-附錄一：整體設(shè)計(jì)電路原理 ..-附錄二：控制系統(tǒng)電路原理 ..-附錄三：MMA7455加速度模塊原理 ..-附錄四：總電路PCB ..-附錄五：總電路板實(shí)物 ..-序技關(guān)科技的發(fā)展促進(jìn)人類身體的健康延長了人們的生命，提高了人們的生活質(zhì)量近幾年在國內(nèi)發(fā)展十分迅速除了像這些有歷史的外，很多城市也都開始舉辦松但兩有8人猝死在半馬終點(diǎn)前不遠(yuǎn)我們很容易的發(fā)現(xiàn)是松量身打造一套實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)勢在必行。我們團(tuán)隊(duì)基于為運(yùn)動員量身打造一套實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)的使科技服務(wù)人類的想法出發(fā)設(shè)計(jì)了一套智網(wǎng)系統(tǒng)本系統(tǒng)能實(shí)時lbs與gps雙保險定位，通過gprs網(wǎng)絡(luò)把運(yùn)動員數(shù)據(jù)傳到軟件上實(shí)時運(yùn)動員的健康狀態(tài)與做到對突發(fā)事件及時響應(yīng)，全面保護(hù)運(yùn)動員的生命安全。第一物聯(lián)網(wǎng)通訊、gps定位、MMA7455加速度傳感器、IAP15W4K58S4控制。軟件部分使用高效的QT/C++編寫，并運(yùn)行現(xiàn)摔倒情況，并對他進(jìn)行l(wèi)bsgps保險定位，通過gprs絡(luò)把運(yùn)動員數(shù)據(jù)傳到軟件上，實(shí)時運(yùn)動員的健康狀態(tài)與定位信第二章智網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實(shí)施方系統(tǒng)總架構(gòu)【系統(tǒng)總架構(gòu)【軟件框架圖【系統(tǒng)硬件實(shí)【總系統(tǒng)實(shí)物下位機(jī)程序流程【下位機(jī)程序流程圖功能與原理本系統(tǒng)采用gps定位與lbs定位雙保險定位在室外時采用型號為U-BLOXNEO-6M（MINI版）的gps，其具體小巧的EEPROM方便定位數(shù)據(jù)并且自帶SMA接口可以連接各3.3V/5V自動切換為lbs定位?！綠PS定位模塊實(shí)物圖性能【U-BLOXNEO-6M參數(shù)【GPS模塊性能參數(shù)表功能與原理智網(wǎng)系統(tǒng)是通過GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行與云服務(wù)器程序進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的，采用tcpip網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，硬件采用移遠(yuǎn)通信公司的M26gsm無線通信其中M26是全球最小的四頻LCC封裝GSM/GPRS載、可穿戴設(shè)備、工業(yè)級PDA、個人、無線POS、智能計(jì)量及其它M2M的應(yīng)用,為其提供完善的、數(shù)據(jù)傳輸及語音等服務(wù)?！綠SM無線通信模塊實(shí)圖性能【M26性能參數(shù)表本系統(tǒng)能對運(yùn)動員進(jìn)行實(shí)時心率測量其中采用的心率傳電電壓為3.3~5V，電流大小約為4mA。其具有可靠性高、功耗低、佩處。實(shí)際電路，通過導(dǎo)線連接可將到的模擬信號傳輸給iap單片機(jī)AD端口然后經(jīng)過精度為12位的數(shù)模電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號， 參數(shù)值/類電路板電路板LED峰值波供電電檢測信光發(fā)射信號輸出信號類模擬信信號放大倍330輸出信號大電流大4mA(5v下【心率傳感器參數(shù)表跌倒檢測系功能與原理跌倒檢測系統(tǒng)，硬件上采用型號為MMA745的加速度傳感器，其是計(jì)，具有信號調(diào)理、低通濾波器、溫度補(bǔ)償、自測、可配置通過中斷引腳（INT1INT2）檢測0g、以及脈沖檢測（用于快速運(yùn)動檢測）等功能。0g置和靈敏度是出廠配置，無需外部器件?？墒褂弥付?g存器和g-Select選擇對0g置進(jìn)行校準(zhǔn)，量程可通過命令選擇3速度范（2g/4g/8g）。 【MMA7455加速度傳感器性能1、Z2、低壓操作：2.4V3、可編程閥值中斷輸4、電平檢測模式運(yùn)動識別（、自由下落5、脈沖檢測模式單脈沖或雙脈沖識6、靈敏度64LSB/g@2g/8g10模7、8位模式的可選靈敏度（±2g、±4g、8、可靠的設(shè)計(jì)、高抗震性9、環(huán)保型產(chǎn)品，低成【MMA7455加速度模塊參數(shù)表功能與原理電源管理模塊系統(tǒng)下位機(jī)硬件采用兩3.7V2200mAH18650LM2596s穩(wěn)壓輸出系統(tǒng)所需的5V電壓，為下位機(jī)系統(tǒng)供電。【電源管理系統(tǒng)原理功耗指標(biāo)測試設(shè)備（戶電電使用時h正常度狀M26GSM8-正GPS8-正MMA7455傳器8-正心率8-正IAP制3.3-8-正系統(tǒng)96毫系統(tǒng)0.5電池續(xù)航8小功能與原理本系統(tǒng)采用STC公司的IAP15W4K58S4型號單片機(jī)作為智網(wǎng)(1T)高速/高可靠/低功耗/超強(qiáng)的新一代8051單片機(jī)指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快8-12倍。集成高精度R/C時鐘(±0.3%),±1溫飄(-40℃~+85℃)，常溫下溫±0.6%(-20℃~+64℃),ISP編程時5MHz-30MHz寬范圍可設(shè)置，可徹底省掉外部昂貴的晶振和外部復(fù)位電路(已集成高可靠復(fù)位電路。ISP編程是16級復(fù)位門檻電壓可選)。8路10位 ，8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換(30萬次/秒)，內(nèi)置4K字節(jié)大容量SRAM，4組獨(dú)立的高速異步串行通信端口,1組高速同步串行通信端口SPI，針對多串口其中，我們采用該控制器的12位AD轉(zhuǎn)換功能，對心率信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，其串口4負(fù)責(zé)與GPS模塊通訊，串口3負(fù)責(zé)與GSM無線通信進(jìn)行指令數(shù)據(jù)通訊，P2.3和P2.4作為iic的通訊接口，外接MMA7455速度模塊。【IAP15W4K58S4資源框架監(jiān)測軟件系功能與原理該軟件系統(tǒng)首先設(shè)定賽程軟件電腦與下位機(jī)協(xié)定的置經(jīng)過javascript傳輸?shù)絟tml文件中，調(diào)用地圖顯示在控件webview上；當(dāng)運(yùn)動員情況出現(xiàn)異常，警告信息會顯示在右下角的textedit控件中，使運(yùn)動員能夠得到及時救援。【監(jiān)測軟件ui界面圖第三章智網(wǎng)系統(tǒng)測GPS定位&lbs定位本系統(tǒng)具體個GPS與LBS雙保險，在運(yùn)動員在室外時，系統(tǒng)自動切換為GPS精確定位準(zhǔn)確把運(yùn)動員的發(fā)送到服gps信號時，系統(tǒng)會自動切換為LBS定位模式，保證運(yùn)動員的地運(yùn)動員定位實(shí)【室外 【高德地圖app定位【智能檢測軟件【室內(nèi)LBS定位 【高德地圖app顯示【檢測軟件lbs定位顯示本系統(tǒng)高德定經(jīng)本系統(tǒng)高德定經(jīng)緯經(jīng)緯室外本系統(tǒng)高德定經(jīng)緯經(jīng)緯結(jié)果分經(jīng)過智能系統(tǒng)到定位數(shù)據(jù)分析智能測到的運(yùn)動員相差幾米能達(dá)到準(zhǔn)確無誤的室外GPS定位以及室內(nèi)LBS定位。心率檢測功能智能系統(tǒng)具有運(yùn)動員心率檢測功能，由下位機(jī)（硬件）對運(yùn)動員心率進(jìn)行ad、濾波、頻率算法，得到實(shí)際心率值，并通過GSM線通信系統(tǒng)5s時發(fā)送到服務(wù)器檢測軟件上，并對心率值進(jìn)行評估當(dāng)心率值低于30下/s與大于160下/s時,給出信號。 【心率正常時 【心率表【監(jiān)測軟件顯心率數(shù)據(jù)表本系統(tǒng)檢測心率計(jì)檢測相----【心率實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表結(jié)果分經(jīng)過5組本系統(tǒng)心率測量值與心率計(jì)測量值對比，發(fā)現(xiàn)二者相差跌倒檢測功本系統(tǒng)具有跌倒檢測功能，iap總控制器通過驅(qū)動MMA7455加速度傳感器，得到運(yùn)動員在xyz軸的相對角度與加速度。跌倒算法詳解：由于運(yùn)動行為過程的復(fù)雜性和隨機(jī)性使用單一的加速度或角速度判斷跌倒行為的發(fā)生會帶來很大的誤判。采用MMA7455傳感器能分別獲取xyz三軸角度和加并對xyz三軸的加速度進(jìn)行平方想數(shù)學(xué)公實(shí)際代然后，設(shè)置加速度A的跌倒加速度閥值為15.0,然后繼續(xù)判斷xyz三軸的角度z軸的70度且x軸的角度小于45大于-45實(shí)際算運(yùn)動員跌倒實(shí)測【跑動摔倒【軟件顯示摔倒功能數(shù)據(jù)摔倒總正確次錯誤次正確第一天2第二天3第三天5結(jié)果分多次的摔倒測試，判斷的準(zhǔn)確率平均為緊急求救功能運(yùn)動員求救實(shí)測【按下求救按鈕【軟件顯示求救功能實(shí)驗(yàn)求救試驗(yàn)總數(shù)正確次錯誤次正確110結(jié)果分求救功能的準(zhǔn)確度達(dá)到99.9%，且求救按鈕能重復(fù)按，能保證 第四，到廣大運(yùn)動者的喜愛也不列外不過因?yàn)楸荣惖氖鹿暑l發(fā)使我們不得不對其趨之若鶩比賽的事故頻發(fā)究的監(jiān)測系統(tǒng)針對這一情況我們團(tuán)隊(duì)為比賽量身定做了一套智網(wǎng)檢測系統(tǒng)。，本系統(tǒng)本系統(tǒng)能實(shí)時運(yùn)動的心率值、判斷運(yùn)動員是否出現(xiàn)摔倒情況，并對他進(jìn)行l(wèi)bs與gps雙保險定位，通過gprs網(wǎng)絡(luò)把運(yùn)動員數(shù)據(jù)傳到軟件上實(shí)時運(yùn)動員的健康狀態(tài)與定位信少事故的發(fā)生該系統(tǒng)可以很方便地實(shí)時運(yùn)動員的位置并配置一鍵急救按鈕，擁有可穿戴類產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)。同時，本系統(tǒng)子的智能化和大眾化。參考文S.Feiner,B.MacIntyre,T.Hollerer,"TouringMachine:Prototy3DMobileAugmentedRealitySystemsforExploringtheUrbanEnvironment",Proc.FirstInt'lSymp.WearableComputers(IWSC97),pp.74-81,1997.Wearabledevices:newwaystomanageinformation.M.Billinghurst,Starner.Computer(Volume:32,Issue:1,Jan