12、基于三轴加速度传感器的人体颈部姿势测量与片外微处理器 - FPGA 接口系统

基于三轴加速度传感器的人体颈部姿势测量与片外微处理器 - FPGA 接口系统

在现代生活中，颈部疼痛成为了许多人的困扰，尤其是长期使用电脑的工作者。同时，机器人技术的发展也对系统设计和开发提出了新的要求。本文将介绍两种不同但都具有重要意义的技术：基于三轴加速度传感器的人体颈部姿势测量技术，以及片外微处理器与 FPGA 接口系统，用于人机交互应用。

基于三轴加速度传感器的人体颈部姿势测量

原型设备设计

为了实现人体颈部姿势的测量，设计了一款原型设备。该设备主要由三个模块组成：
1. 蓝牙耳机模块 ：将加速度传感器安装在蓝牙耳机内部，用于感知人体头部的运动。
2. 微控制器板 ：由 Atmega128 控制器和 myBluetooth - EX 模块组成，负责将传感器的模拟信号转换为数字信号，并通过蓝牙将信号传输到用户的 PC UART。
3. 电池模块 ：提供 5V/1A 的电源，为整个设备供电。

原型设备的组件如下表所示：
| 部件类型 | 型号 | 描述 |
| — | — | — |
| 微控制器 | ATMega128 16AU AVR 模块 (AM - 128RAM) | - |
| 加速度计 | 3 轴加速度传感器模块 (AM - 3AXIS Ver.2) | - |
| 蓝牙 | myBluetooth - EX 模块 (115.2kB) | - |
| 耳机 | 三星 WEP - 460 蓝牙耳机 | - |

用户使用时，