ZigBee模块运动数据采集与传输设计

ZigBee模块AD1公司的ADIS16355的运动数据采集和传输设计提供了完整的三轴惯性检测（角度运动和线性运动）。

内核采用iMEMS传感器技术，内置嵌入式处理器用于传感器校准和调整。

它采用SPI接口，易于连接和编程。

测试范围为±10 g，环境温度为-40〜+ 85℃。

具有可编程的功率控制能力和可编程的滤波器设计；超小模块尺寸，应用范围非常广泛。

使用ARM7微处理器LPC2148收集数据并将其存储在SD卡中，以进行后续数据传输。

该系统被广泛使用。

它可以用作医疗病人康复的数据收集和分析系统，也可以用作运动器材的数据收集，分析和控制系统。

1系统总体设计1.1系统架构整个数据采集和传输系统的结构如图1所示。

LPC2148用于控制ADIS16355，并负责将收集的数据发送到SD卡。

数据可以在存储时使用ZigBee模块无线发送，然后发送到客户端进行接收和处理。

在接收端，可以使用客户端平台来观察和处理收集的数据。

也可以通过卸下SD卡并将其放在PC上进行分析。

1.2＆nbsp;电路设计整个设计分为3个部分：ADIS16355数据采集，ZigBee数据传输，SD卡数据存储。

（1）数据采集与发送电路的电路连接如图2所示。

ADIS16355提供SPI接口，主要由4个引脚组成：SCLK0，MOSI0，MISO0和SSEL0。

其中，SCLK0是整个SPI总线的公共时钟引脚，MOSI0和MISO0是主机和从机的输入和输出引脚。

SSEL0是从机的标志引脚。

对于两个相互通信的SPI总线设备，SSEL0引脚的低电平为从机，而高电平为主机。

发送模块采用ZigBee模块。

在数据传输接口电路中，提供了通用异步收发器模式（UART），主要包括RXD1，TXD1和DTR1。

RXD1是数据发送，TXD1是数据接收； DTR1是ZigBee模块的控制权，主控制芯片LPC2148可以控制该引脚以控制ZigBee模块的电源，并在睡眠模式下不发送数据时使模块工作。

（2）存储电路考虑到系统的便携性以及对大数据存储和低功耗的需求，因此选择SD卡。

SD卡具有两种接口协议模式，即SD模式和SPI模式。

在不同模式下，每个引脚的定义是不同的。

在特定的通信中，主机LPC2148只能选择一种通信模式，卡将自动检测复位命令的模式，并在以后的通信中按照该通信模式进行通信。

LPC2148带有硬件接口SPI，因此使用SPI接口访问卡非常方便。

在图3的电路设计中，给出了四行。

SSEL1是主机LPC2148发送到卡的芯片选择信号，MOSI1是主机发送到卡的单向数据信号，SCLK1是主机发送到卡的时钟信号，MISO1是单向卡发送给主机的数据信号。

1.3系统设计中功耗的考虑。

在数据采集和传输方面，要求易于使用且工作时间长，因此在电源中使用可充电电池，这对系统的功耗提出了要求，即必须低功耗使系统可以连续工作几个月。

LPC2148使用具有减少指令的32位高速处理器。

电源电压为3.3 V，核心电压为2.5V。

芯片的功耗相对较低。

传感器模块ADIS16355和ZigBee传输模块均具有可编程功耗控制。

通过设置寄存器数据，它可以进入待机模式的睡眠模式，这完全满足了系统设计要求。

经过测试，使用自制的可充电7 V电池（容量为1300 mAh），该系统可以连续工作4到5个月。

2＆nbsp;软件设计系统软件设计主要分为3部分：SD卡读写，传感器数据采集，ZigBee数据接收和发送，程序流程如图3所示。

对于固件程序开发，使用Keil uVision3完成，并且然后使用Keil ULINK2仿真器进行下载和调试。

这是三轴传感器ADIS16355数据采集实施程序的一部分：3性能测试这套数据采集设备使用无线ZigBee传输模块形成自组织网络，