基于51单片机的计步器步数检测无线蓝牙APP上传方案原理图设计

本设计使用STC89C52单片机结合ADXL345加速度传感器检测步数,通过蓝牙模块将步数、路程、卡路里等信息实时传输到手机APP。同时,系统包含LCD1602液晶显示、呼吸灯指示和电源管理,适用于健康监测和运动追踪场景。

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系统的功能分析

链接:https://pan.baidu.com/s/1f-ZzeZiRX5-mDKfo8PHqmA
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本设计由STC89C52单片机最小系统+ADXL345加速度传感器+lcd1602液晶电路+蓝牙模块电路+呼吸灯电路+电源电路组成。
1、通过ADXL345检测步数,然后通过蓝牙模块将步数,路程,卡路里及运动状态实时传输到手机。
2、有动态呼吸灯指示走路情况。
3、液晶lcd1602实时显示步数,路程,卡路里及运动状态,运动状态分stand、lie、walk、run。
4、数据上报B:0014
J: 7.7m
K: 448.45cal
,分别表示步数、距离m、卡路里cal。

具体框图
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原理图

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模块电路的设计

ADXL345倾角传感器模块电路设计

本设计选择倾角传感器ADXL345模块实时检测相关的状态信息。ADXL345是一款小而薄的超低功耗3轴加速度计,分辨率高(13位),测量范围达± 16g。数字输出数据为16位二进制补码格式,可通过SPI(3线或4线)或I2C数字接口访问。ADXL345非常适合移动设备应用。它可以在倾斜检测应用中测量静态重力加速度,还可以测量运动或冲击导致的动态加速度。其高分辨率(3.9mg/LSB),能够测量不到1.0°的倾斜角度变化。该器件提供多种特殊检测功能。活动和非活动检测功能通过比较任意轴上的加速度与用户设置的阈值来检测有无运动发生。敲击检测功能可以检测任意方向的单振和双振动作。自由落体检测功能可以检测器件是否正在掉落。这些功能可以独立映射到两个中断输出引脚中的一个。正在申请专利的集成式存储器管理系统采用一个32级先进先出(FIFO)缓冲器,可用于存储数据,从而将主机处理器负荷降至最低,并降低整体系统功耗。低功耗模式支持基于运动的智能电源管理,从而以极低的功耗进行阈值感测和运动加速度测量。ADXL345模块接口图如下图所示。

ADXL345模块内部电路图如下图所示。U2即为稳压芯片,实现5V直流电转化为3.3V直流电,C1-C4为滤波电容。R2、R3为上拉电阻,让信号输入更加稳定。D1为电源指示灯,R1为限流电阻,来保护LED灯D1。
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JDY-30蓝牙模块电路设计
蓝牙模块是指集成蓝牙功能的芯片基本电路集合,用于无线网络通讯。本蓝牙模块就是为了只能无线数据传输而专门打造的,本模块支持串行接口,支持SP蓝牙串口协议,具有成本低、体积小、收发灵敏性高等特点,只需配备少许的外围元件就能实现大功能。
一、模块特点
(1)支持蓝牙 SPP 串口协议
(2)内置 PCB 天线
(3)支持 UART 接口
(4)蓝牙 Class 2
(5)数据传输比 BLE 蓝牙快、可达到 8K 每秒以上的速率
(6)支持与 SPP 主蓝牙模块连接通信(JDY-30 为从 SPP 蓝牙模块)
(7)支持与电脑 SPP 蓝牙通信
(8)支持 Android 手机 SPP 通信
二、产品应用范围
(1) POS 机
(2)蓝牙打印机
(3)蓝牙玩具
(4)蓝牙高速数据传输产品应用
(5)小家电
(6)汽车电子
三、模块技术参数
(1)工作电压:3.3V-6V
(2)工作温度:-40℃-85℃
(3)天线:PCB板载天线
(4)功耗:19mA
四、模块接口说明
(1)RXD 串口输入,电平为TTL电平
(2)TXD 串口输出,电平为TTL电平
(3)GND 接GND
(4)VCC 接3.3V-6V
蓝牙模块接口电路图如下图所示。
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程序流程图

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基于C51单片机步数检测计步器无线蓝牙APP上传设计软硬件设计文件+毕业设计论文文档资料: 10、系统硬件框图(针对本设计,1对1,直接用) 11、程序流程图(针对本设计,1对1,直接用) 12、器件清单(针对本设计,1对1,直接用) 13、所用到的芯片、电路模块资料(针对本设计,1对1,直接用) 14、元器件焊接方法及注意事项 15、疑难问题解答 16、答辩技巧 17、C语言学习视频教程 18、该设计单片机学习视频教程(多套经典教程) 19、程序下载串口软件STC_ISP安装包 1、使用前必读(怎样查看资料以及下载程序等等,一目了然) 20、程序下载串口软件STC_ISP使用视频教程(通旺科技版权所有) 21、程序编写软件Keil安装包 22、程序编写软件Keil使用教程及安装看程序视频教程(通旺通旺科技版权所有) 23、原理图绘制软件Altium Designer 15 24、原理图查看多种格式软件安装查看视频教程(通旺通旺科技版权所有) 2、源程序(C语言含详细备注) 3、原理图(源文件+PDF版+照片版) 4、PCB图 51蓝牙计步器.apk 5、实物图(高清) 6、演示视频(电路讲解,模块说明,设计工作流程,现象演示) 7、任务书 8、开题报告(1对1,可直接使用) 9、本设计论文(本设计论文,完全符合,内容丰富,1万字以上,详情请看目录截图) 摘要 计步器是一种颇受欢迎的日常锻炼进度监控器,可以激励人们挑战自己,增强体质,帮助瘦身。早期设计利用加重的机械开关检测步伐,并带有一个简单的计数器。晃动这些装置时,可以听到有一个金属球来回滑动,或者一个摆锤左右摆动敲击挡块。 计步器功能可以根据计算人的运动情况来分析人体的健康状况。而人的运动情况可以通过很多特性来进行分析。与传统的机械式传感器不同,ADXL345是电容式三轴传感器,由它捕获人体运动时加速度信号,更加准确。信号通过低通滤波器滤波,由单片机采集数据。软件采用自适应算法实现计步功能,减少误计数,更加精确。选用单片机STC89C52作为系统控制芯片,通过蓝牙模块把单片机处理的数据传输到手机APP上,这样更能清楚看到检测的效果。整机工作电流只有1-1.5mA,实现超低功耗。采集的步数,路程,卡路里及运动状态用手机APP显示。 第二章 方案设计与论证 2.1控制方案的确定 本设计由STC89C52单片机最小系统+ADXL345加速度传感器电路+蓝牙模块电路+LED灯电路+电源电路组成。 2.2控制方式的选择 2.2.1 单片机芯片的选择 方案一 采用可编程逻辑器件CPLD作为控制器,CPLD可以实现各种复杂的功能、规模大、密度高、体积小、稳定性高、I/O资源丰富、易于进行功能扩展。采用并行的输入输出方式,提高了系统的处理速度,适合作为大规模控制系统的控制核心。但本系统不需要复杂的逻辑功能,对数据的处理速度的要求也不是非常高。且从使用及经济的角度考虑,最终放弃了此方案方案二 采用ST公司的STC89C52单片机作为主控制器,STC89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K 在系统可编程 Flash 存储器。该单片机功耗低、接口丰富,成本低廉,完全能满足本设计要求。 方案三 采用单片机芯片控制MSP430单片机是美国德州仪器(TI)推出的一种16位超低功 耗的混合信号处理器(Mixed Signal Processor),主要是针对实际应用需求,把许多模拟电路、数字电路和微处理器集成在一个芯片上,以提供“单片”混合信号处理的解决方案。MSP430F149是一个16位的、具有精简指令集的、超低功耗的混合型单片机,具有可靠性高、功耗低、扩展灵活、体积小、价格低和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表、专用设备智能化管理及过程控制等领域,有效地提高了控制质量与经济效益,已成为众多单片机系列中一颗耀眼的新星。然而其成本太高,故舍弃。 故选择方案二。 2.2.2倾角传感器的选择 方案一 采用陀螺仪来检测老人的位置信息,陀螺仪是用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置,该模块精度高,稳定性强,但控制复杂。 方案二: 采用基于ADI公司的倾角传感器ADXL345模块来检测老人的位置信息,adxl345功能很强大,内置很多寄存器,而且成本低,易于控制。 故选择方案二。 2.2.3无线遥控模块的选择 方案一 采用红外遥控模块系统进行无线控制,红外载波频率:38KHz,其理论遥控范围为8-10米,遥控范围内,电路简单,成本极低。 中间有无障碍物等因素会影响到遥控距离,实际遥控距离可能更短,丧失了遥测的有用性。 方案二 使用WIFI模块进行本系统数据的无线传输。Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无
基于51单片机步数检测计步器无线蓝牙app上传设计是一种将硬件与软件结合的创新设计。该设计主要包括三个部分:步数检测传感器、51单片机控制系统和无线蓝牙app上传。 首先,步数检测传感器是该计步器的核心部件,用于检测用户的步数。传感器可以采用加速度传感器或者压力传感器,通过检测用户的身体运动来计算步数。传感器将检测到的数据传输给51单片机控制系统进行处理。 其次,51单片机控制系统是该计步器的主要控制部分,负责接收传感器数据、处理数据并计算步数51单片机具有较高的运算速度和较小的功耗,适合作为控制器。通过编程,51单片机将传感器数据进行滤波、特征提取等处理,然后根据一定的算法计算出用户的步数。计算后的步数可以在一个数字显示屏上显示,方便用户实时监测自己的步数。 最后,无线蓝牙app上传是该设计的核心应用部分,通过蓝牙技术将用户的步数数据传输到手机或其他移动设备。用户只需下载并安装相关的应用程序,与步数检测计步器建立蓝牙连接后,步数数据会被传送到手机的app上。用户可以通过app查看详细的步数数据和运动记录,还可以将数据上传到云服务器进行存储和分析,实现健康管理。 综上所述,基于51单片机步数检测计步器无线蓝牙app上传设计将硬件技术、嵌入式系统和移动应用开发相结合,为用户提供了一种方便、实时监测和管理自己步数的解决方案。这种设计可以广泛运用于健身、运动等领域,提高人们对健康生活的认识和积极性。
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