基于iNEMO模塊的姿態(tài)檢測及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計

　　iNEMO各個傳感器的地址碼宏定義如下：

　　#define ACC_ADDRESS 0x32 //加速度計地址碼

　　#define MAG_ADDRESS 0x3C //磁力計地址碼

　　#define GYRO_ADDRESS 0xD6 //陀螺儀地址碼

　　采集到傳感器的數(shù)據(jù)之后，首先利用三軸陀螺儀信號，采用四元數(shù)的姿態(tài)表達式，積分求得姿態(tài)角，然后采用三軸加速度計和三軸磁力計，利用大地磁場和重力磁場在地理坐標系和運動坐標系之間的方向余弦進行絕對角度的解算，然后采用卡爾曼濾波進行前三者數(shù)據(jù)的融合，得到腰部的俯仰角PITCH、腿部偏航角YAW.通過大量實驗建立姿態(tài)角與人體姿態(tài)的對應表如下：

　　表1姿態(tài)與YAW、PITCH的對應表

　　4.3 GPRS發(fā)送

　　SIM300參數(shù)的設(shè)定、TCP/ IP連接的建立以及數(shù)據(jù)的傳輸都是通過AT指令來實現(xiàn)的，AT指令是終端設(shè)備與PC應用之間的通信方式，一般由終端設(shè)備(如PC、控制板等)向終端適配器(如GPRS模塊等)發(fā)送。AT指令以AT開頭，以回車作為結(jié)尾;每條指令是否成功執(zhí)行都有相應的響應返回。SIM300的TCP/IP功能支持普通和透傳兩種模式，本文采用的是透傳模式，一旦建立連接模塊就進入數(shù)據(jù)模式。

　　SIM300透傳模式的配置大致分為以下四步：

　　(1)匹配波特率，發(fā)送“AT”指令后，延時一段時間發(fā)送“ATE0”。

　　(2)注冊網(wǎng)絡，發(fā)送“AT+CREG?”，若返回“OK”，則網(wǎng)絡注冊成功。

　　(3)設(shè)置透傳模式，發(fā)送“AT + CIPMODE=1”，若返回“OK”，則設(shè)置成功。

　　(4)連接網(wǎng)絡，發(fā)送“AT+CIPSTART=”TCP“，”219.236.xxx.xxx“，”7000“”，其219.236.xxx.xxx為PC的IP地址，7000為端口號。連接成功返回：CONNECT OK

　　5系統(tǒng)測試

　　為了驗證系統(tǒng)姿態(tài)檢測功能的可靠性，選取了不同的人分別佩戴該系統(tǒng)做了大量的實驗，完成了對站立、坐下、行走、彎腰、躺下、趴倒的識別率的測試。從測試結(jié)果表2可以看出，大部分動作均可以準確無誤的識別出來，行走、彎腰兩個動作出現(xiàn)了誤識別，這是由于不同的人佩戴該系統(tǒng)時，各個姿態(tài)對應的角度閾值會有少許的差別，但是百分之九十五以上的識別率足夠滿足用戶的要求。

　　表2測試結(jié)果

　　結(jié)束語

　　人體姿態(tài)檢測裝置實現(xiàn)了對人體姿態(tài)的檢測，可以很好地應用在對老人的監(jiān)護、體感游戲等領(lǐng)域。數(shù)字式傳感器的應用簡化了硬件電路，GPRS模塊的網(wǎng)絡傳輸突破了射頻傳輸距離短的缺陷，擴大了傳輸距離，整個系統(tǒng)體積小巧方便、應用性強。