運動游戲站系統(tǒng)介紹

　　在這個例子中，發(fā)送端作為傳感器感知器械運動或人體動作，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)發(fā)送給接收端，而接收端則作為USB人體學輸入設備(HID)——鍵盤。當接收端連接到PC時，就被認為是一個簡單的USB鍵盤，這樣就使得許多可以用鍵盤或游戲手柄玩的游戲可以使用此系統(tǒng)進行游戲。

　　對于不同的游戲控制器，此平臺可運用不同的傳感器，如簡單的按鍵或游戲手柄。例如，利用飛思卡爾三軸低重力加速度傳感器MMA726x來探測傾斜角度，可用此來控制一些著名游戲;對于健身自行車來說，則采用轉(zhuǎn)速傳感器和方向控制按鈕;對于一個格斗對戰(zhàn)游戲來說，則可利用游戲手柄來控制方向，而加速度傳感器則用來探測和識別出拳或者踢腿動作。

　　用發(fā)送端來監(jiān)測癲癇

　　作為飛思卡爾游戲運動站的重要附加值，發(fā)送端可為那些有光敏感性癲癇游戲者提供平和的心境。無需改動發(fā)送端的硬件設計，只需要加入特別設計的軟件算法即可用于監(jiān)測癲癇的發(fā)生。當有短促而強烈的電波群作用在大腦的某部分時，癲癇就可能發(fā)生。癲癇可能持續(xù)幾秒鐘到幾分鐘，其癥狀多表現(xiàn)為目光凝滯、口咽部非自主動作、運動僵硬乃至更危險的抽搐和喪失意識。

　　監(jiān)測癲癇發(fā)病時癥狀，可靠的軟件算法是必須的。設計這個特殊的算法，必須由加速度計采集足夠的癲癇發(fā)病時全身抽搐的波形樣本，才能保證監(jiān)測異常狀態(tài)的準確度。一旦癲癇信息發(fā)送到接收端時，接收端立即將信息發(fā)送至電腦，電腦上運行的程序會將文字信息發(fā)送到其父母的手機或者通過游戲控制臺發(fā)出蜂鳴報警以提示癲癇已經(jīng)發(fā)生。這些數(shù)據(jù)也可提交給神經(jīng)科醫(yī)生核實這些波形并確認任何異常狀態(tài)的發(fā)生。

　　強大的電池續(xù)航能力

　　由于運動游戲站的接收端是無線的游戲控制器，電池續(xù)航能力便成為設計的關鍵。接收端的三個主要芯片都是超低功耗設計：主控芯片S08QE32(在STOP模式下，大約消耗0.4mA)，無線傳輸接收器MC13192和低重力加速度計MMA7260(在睡眠模式下，大約消耗3mA)。另外，在幾分鐘內(nèi)如果傳感器沒有信號輸入，則接收端將自動進入休眠模式以延長電池壽命。

　　SGS固件設計

　　接收端和發(fā)送端的固件設計并不復雜(圖4)。接收端包括了USB驅(qū)動，USB-HID鍵盤協(xié)議和簡單媒體訪問控制(SMAC)協(xié)議。(更多ColdFire MCU的USB驅(qū)動和USB-HID協(xié)議，請參考www.freescale.com上的CMX_USB-LITE協(xié)議棧)

　　對于發(fā)送端來說，則需要SMAC協(xié)議棧和一個簡單用于探測傾斜角度、運動和速度信號，并將這些信號轉(zhuǎn)換為鍵值或游戲手柄信號的算法。在接收端上，加速度計MMA7260QT可將其檢測到的X、Y或Z軸的傾斜信號或加速度信號以電壓的形式輸出。主控芯片S08QE32的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(ADC)則可將這些模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，以便識別這些運動信號。而通過SMAC協(xié)議棧，就可以方便而有效地發(fā)送或接收任何簡單數(shù)據(jù)包。

　SMAC

　　SMAC是基于IEEE 802.15.4的簡單軟件協(xié)議棧，可配合飛思卡爾8位傳輸控制器工作。SMAC可用于快速開發(fā)和系統(tǒng)評估，并可從飛思卡爾免費獲得。SMAC可方便用于實現(xiàn)Zigbee協(xié)議?；蛘咄暾?02.15.4協(xié)議層。它是那些要求僅實現(xiàn)基本傳輸傳送、低功耗多通道的小成本應用的理想選擇。更多SMAC細節(jié)，可至www.freescale.com參考SMAC協(xié)議棧參考手冊(搜索SMACRM)。

　　結(jié)論

　　運動游戲站(SGS)是由無線傳輸器(MC1319x/MC1320x家族)、免費的傳輸協(xié)議棧(SMAC)、加速度傳感器(MMA726x家族)、低功耗的8位主控芯片(S08QE家族)和具有高性能互連性的主控芯片(MCF51JM家族)等關鍵元素組成的。

　　飛思卡爾的設計者們定期地和醫(yī)療人員探討新產(chǎn)品的開發(fā)以提高人們的生活質(zhì)量，并為客戶提供廣泛技術(shù)支持。