最新计步器课件PPT.ppt 44页

'计步器 01环境背景目录02顾客需求03工作原理04硬件设计05软件设计 1.环境背景随着社会的发展人们越来越注重自己的健康，跑步成为一种方便又有效的锻炼方式。但是如何知道自己跑了多少步，多远的路程?计步器可以帮助人们实时掌握锻炼情况。它的主要功能是检测步数通过数和步幅可计算行走的路程步幅信息。可通过行走固定的距离如20m来计算或是直接输入高级的计步器还可以计算人体消耗的热量。但这些计算的主要依据是步数的检测。 4.硬件设计主控制器采用ST公司的基于ARMCortexM3内核的48位微控制STM32F103C8T6，三轴加速度传感器采用INEMO，同时采用2.4寸彩色液晶显示屏对行走步数、剩余电量等信息进行显示，按键和振动马达作为人机交互设备。主控制器STM32F103C8T6按键电路SIM300INEMO液晶显示电源 5.软件设计系统软件主要实现高精度计步器的数据采集、算法处理、信息输出以及人机交互，核心技术是步数检测算法实现。传统的步数检测算法主要有两种:一是动态阈值判断方法，从正弦波形的下降区间进行判断；二是峰值检测方法，从正弦波的拐点处判断步数。这两种检测方法都有局限性和不确定性。本计步器结合以上两种方法，提出一种新的改进算法，从而可高效准确地检测出人体行走的步数。 5.1数据预处理（1）中值滤波在运动过程中,加速度传感器的输出信号会包含大量的脉冲噪声信号，在实际计步过程中必须剔除。中值滤波是一种有效的消除脉冲噪声的方法，它是一种基于排序统计理论的能有效抑制噪声的非线性信号处理技术，它把数字图像或数字序列中一点的值用该点的一个邻域中各点值的中值代替，让周围的像素值接近真实值，从而消除孤立的噪声点。（2）低通滤波通常来讲，人体每秒钟行走0.5～2.0步，最多不超过5.0步。因此合理的计步器输出为0.5～5.0Hz，需要通过一个低通滤波器，以从原始加速度信号中分离出人体活动所产生的高频低通噪声，此时的低通滤波器截止频率为5.0Hz 5.2、步数检测算法5.2.1三轴数据合一的方法选取加速度传感器采集到的是三轴的加速度数据，这3个轴分别对应人体运动的3个方向。无论如何穿戴计步器，总有至少一个轴的数据具有较大的周期性加速度变化，所以某些算法采用单个轴的加速度值来表征人体运动，算法实时比较三轴加速度数据大小，把加速度变化最大的那个轴记为有效轴，然后利用有效轴的数据进行分析和步伐判断。但是这种实时判断有效轴的方法容易丢失计数点，加速度有效轴可能会不停地变换，这会导致数据过于敏感，稳定性差。为了很好地解决这个问题，本文采用三轴合一加速度的方法处理数据。 5.2.2、步数检测的核心算法系统中设定两个移位寄存器,其中一个寄存器用于保存新得到的加速度采样值，根据动态峰值可以确定动态阈值的大小，当新得到一个加速度采样值时，将其与新数据寄存器中的数值进行比较，若二者的差值的绝对值大于动态精度时，则新数据寄存器的值移位到旧数据寄存器，而新得到的加速度值就可以移位到新数据寄存器；当加速度变化值小于或等于动态精度时，此变化值被抛弃，新数据寄存器保持不变。旧数据寄存器则不断地更新采样数据。在得到有效步数后，对有效步数的合加速度值进行检测，峰值点应满足下式，其中tp为峰值点附近加速度的幅值。 当满足峰值条件后，再对合加速度信号进行幅度阈值条件和时间阈值条件的判断,以避免行走时身体抖动对计步的影响，最后对实际的步数进行记录存储，显示到液晶屏上。其中幅度阈值为所有峰值点的均值，这样的均值比较合理。而人体每步行走的时间范围为0.2～2s。其峰值检测的流程图如图所示。 THANKS 第二章计算机硬件测验题2008/6/288/2/202115 考点一计算机系统的组成1.基于冯.诺伊曼提出的存储程序控制原理的计算机系统,其硬件基本结构包括:________________、控制器、存储器、输入设备和输出设备。(2005单选)A.磁盘驱动器B.运算器C.显示器D.键盘8/2/202116 2.一个完整的计算机系统应该包括：________________。(2006单选)A.主机及外部设备B.机箱,键盘,显示器及打印机C.硬件系统和软件系统D.中央处理器,存储器及外部设备8/2/202117 3.下列部件中属于计算机外部设备的是________________。(2006多选)A.电源B.CPUC.鼠标D.扫描仪8/2/202118 考点二CPU的结构及其性能4.32位计算机是指该计算机能同时处理的二进制信息的位数是32位。(2005判断)8/2/202119 ５.衡量一台计算机的主要技术指标通常是指________________。(2006单选)A.所配备的系统软件的优劣B.CPU的主频、运算速度、字长和存储容量等C.显示器的分辨率、打印机的配置D.软、硬盘容量的大小8/2/202120 ６.中央处理器(CPU)是计算机的核心部件，一台计算机中最多包含________________中央处理器。(2007单选)A.一个B.两个C.四个D.多个8/2/202121 ７.在计算机内部，程序是由指令组成的。大多数情况下，指令由________________和操作数地址两部分组成。(2007填空)8/2/202122 ８.CPU运行时的系统时钟及各种与其同步的时钟均是由CPU内部的控制器提供。(2007判断)8/2/202123 考点三主板、芯片组及BIOS的结构与原理９.BIOS的中文名称叫做基本输入/输出系统，它主要包括________________。(2007多选)A.CMOS设置程序B.加电自检程序C.键盘驱动程序D.系统自举程序8/2/202124 考点四高速缓冲存储器与主存储器10.计算机系统配置高速缓冲存储器(Cache)是为了解决________________。(2005单选)A.CPU与内存储器之间速度不匹配问题B.CPU与辅助存储器之间速度不匹配问题C.内存与辅助存储器之间速度不匹配问题D.主机与外设之间速度不匹配问题8/2/202125 11.内存储器中的每个存储单元都被赋予一个唯一的序号，称为________________。存储单元的基本单位是字节。(2005填空)8/2/202126 12.计算机在执行U盘上的程序时，首先把U盘上的程序和数据读入到________________，然后才能被计算机运行。(2007单选)A.硬盘B.软盘C.内存D.缓存8/2/202127 考点五总线的组成及其性能和标准13.微型计算机系统的CPU、存储器和外部设备之间采用总线连接。总线通常由________________三部分组成。(2005单选)A.地址总线、数据总线和控制总线B.系统总线、数据总线和控制总线C.地址总线、数据总线和系统总线D.地址总线、系统总线和控制总线8/2/202128 14.微型计算机系统采用总线对CPU、存储器设备进行连接。他们主要负责传送的信号是________________。(2006多选)A.管理信号B.地址信号C.数据信号D.控制信号8/2/202129 15.某处理器具有32GB的寻址能力，则该处理器的地址线有________________。(2007单选)A.36根B.35根C.32根D.24根8/2/202130 考点六I/O接口16.优盘，扫描仪，数码相机等计算机外设都可使用________________接口与计算机连接。(2006填空)8/2/202131 17.计算机所使用的I/O接口分成多种类型。从数据传输方式来看，有串行接口和________________接口。(2007填空)8/2/202132 考点七常用输入设备及其性能和参数18.PC机的标准输入设备是________________，缺少该设备计算机就无法正常工作。(2006单选)A.键盘B.鼠标C.扫描仪D.数字化仪8/2/202133 19.无线键盘和无线鼠标采用的是无线接口，通过无线电波将信息传送给计算机，需要专用的接受器。(2007判断)8/2/202134 20.关于键盘上的CapsLock键，下列叙述中正确的是________________。(2006单选)A.它与Alt+Del键组合可以实现计算机热启动;B.当CapsLock灯亮时，按主键盘的数字键可立即输入其上部的特殊字符;C.当CapsLock灯亮时，按字母键可直接输入大写字母;D.当CapsLock灯亮时，按字母键可直接输入小写字母。8/2/202135 21.重新启动计算机，除加电启动外，还可以用________________组合键。(2006单选)A.Ctrl+Break；B.Ctrl+Alt+Break；C.Ctrl+Enter；D.Ctrl+Alt+Del8/2/202136 22.扫描仪是常用的输入设备，在扫描仪的性能指标中不包括________________。(2007单选)A.扫描仪的分辨率；B.扫描仪的色彩位数；C.扫描仪的扫描幅面；D.扫描仪的结构。8/2/202137 考点八常用输出设备及其性能和参数23.对一台显示器而言，当分辨率越高时，其扫描率将会________________。(2006填空)8/2/202138 24.针式打印机的耗材是色带；喷墨打印机的耗材是墨水；激光打印机的耗材是碳粉。(2006判断)8/2/202139 考点九外存储器的类型、结构和性能25,3.5英寸的软盘总容量为________________。(2005单选).A.40磁道×18扇区×512字节/扇区×2B.40磁道×18扇区×1024字节/扇区×2C.80磁道×9扇区×1024字节/扇区×2D.80磁道×18扇区×512字节/扇区×28/2/202140 26.对于写保护的软盘，不能进行________________操作。(2005多选).A.对软盘中的文件重命名；B.把软盘上的内容复制到硬盘上；C.格式化；D.把硬盘上的内容复制到软盘上。8/2/202141 27.________________可以确保含有程序和数据的存储介质在使用过程中不感染病毒。(2006单选)A.对软盘写保护；B.对硬盘使用杀病毒软件；C.对软盘使用杀病毒软件；D.对计算机加防病毒卡。8/2/202142 28.某CD-ROM驱动器的速率标称为40X，表示其数据的最大传输速率为________________。(2007单选)A.2000KB/s；B.4000KB/s；C.6000KB/s；D.8000KB/s。8/2/202143 29.数据传输速率是衡量硬盘性能的一项指标。硬盘的内部传输速率等于外部传输速率。(2007判断).8/2/202144'