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[入门教程] Mind+ 掌控板入门教程10 可穿戴计步器

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本帖最后由 EVE 于 2019-4-11 16:38 编辑

【Mind+】掌控入门 项目十 可穿戴计步器

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     很多人喜欢跑步这项运动,在挥洒汗水的同时也释放了压力。在跑步的时候,有的人为了知道自己跑了多少步会带一个计步器在身上。

     接下来,我们将利用掌控板来做一个可以展现自己个性的可穿戴计步器。

10-1.jpg

项目示例

     利用掌控板自带的三轴加速度传感器(如下图)制作一个计步器,在屏幕上显示步数,通过LED灯的亮灭表示计步器是否在工作状态,通过按钮控制计步器的开始和停止。

     可以通过以下三个小任务进行实践:

  • 任务一:读取加速度的值
  • 任务二:显示计步值
  • 任务三:可穿戴计步器

10-2.png

任务一:读取加速度的值

     输入以下程序,并将程序上传。

10-3.png

     运行结果:

10-4.jpg

10-5.png

* 定义掌控板有触摸按键的一边为后。

      实际操作时会发现一边晃动掌控板,一边看屏幕值,非常的不方便,而且也无法看到数值变化的历史记录,有没有更便捷的查看数值的方法呢?其实通过串口查看就可以实现。

      输入以下程序,并将程序上传。

10-6.png

串口操作方法:

10-7.png

      运行结果:串口区域会显示加速度传感器获取的x值。

      通过串口可以看到传感器的实时反馈值历史记录

小试牛刀:

      尝试通过串口同时查看加速度传感器的x、y、z、强度的值,观察在走路或者跑步时,哪一个值最适合用来计步。提示:通过将几个值合并后显示在串口,注意数值之间加空格分开。

10-8.png

任务二:显示计步值

      在走路时通过串口查看加速度传感器的x、y、z和强度的值,会发现变化最明显的是强度值,因为强度值是综合x、y、z三个方向的值得到的矢量和,任一方向的值发生变化,强度值都会变化。所以我们选择强度值变化作为计步标准。

      输入以下程序,并将程序上传。

10-9.png

       运行结果:将计步器固定在腿上,每走一步,计步器数值加1。

10-10.jpg

任务三:可穿戴计步器

      添加按钮控制和LED指示灯,完善计步器。输入以下程序,并将程序上传。

10-11.png

      运行结果:
10-12.png
知识拓展

一、硬件知识

1、加速度

      加速度是描述物体速度变化快慢的物理量。

      牛顿第一定律告诉我们:物体如果没有受到力的作用,运动状态不发生改变。由此可知,力是物体运动状态发生改变的原因,也即是产生加速度的原因

      通过测量由于重力引起的加速度,可以计算出设备相对于水平面的倾斜角度。通过分析动态加速度,可以分析出设备移动的方式。为了测量并计算这些物理量,便产生了加速度传感器

2、加速度传感器

      加速度传感器是一种能够测量加速力,将加速度转换为电信号的电子设备。加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力,就好比物体下坠时,受到重力作用。

      掌控板自带一个三轴加速度传感器,能够测量由于重力引起的加速度,测量范围为 -2g 到 +2g

      三轴加速度传感器对加速度值的测量沿X、Y、Z 3个轴,每个轴的测量值是正数或负数,正数趋近重力加速度g的方向。当读数为 0 时,表示加速度传感器沿着该特定轴“水平”放置。

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二、软件知识

1、串口

      串口是串行接口的简称,也称为串行通信接口或COM接口。

      串口通信可以理解为在不同电子设备之间交换数据,其实就是实现不同电子设备之间的“通讯对话”。比如在本项目任务一中,通过串口我们可以在电脑端看到掌控板上加速度传感器的检测值。

2、矢量

       前面讲了 读取加速度的值(g强度 中的强度表示x、y、z的矢量和矢量表示带有方向的量。矢量和指方向与大小的和。

       在这里我们只需要了解这个概念,知道强度值不是简单的数值相加,而是矢量求和即可,关于如何求和在高中和大学的数学课中将会讲到。

3、指令汇总

屏幕快照 2019-04-03 14.10.04.png

项目小结

  • 掌握掌控板上三轴加速度传感器的使用方法

  • 学习串口的使用方法

  • 了解三轴加速度传感器X轴、Y轴、Z轴的对应在掌控板上的方向

  • 了解加速度和矢量的概念

挑战一下

      1、尝试做一个电子骰子,每晃动一次掌控板,在屏幕上随机显示一个数字,就好像掷骰子一样。

      2、利用掌控板做一个摔倒报警器,能够在老人意外摔倒时,及时向外界发出警报声。

rzegkly  版主

发表于 2019-4-5 09:04:25

掌控计步器的新方向
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ZZ小海鸥  初级技师

发表于 2019-4-15 08:40:00

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