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基于CMOD A7-35T开发板制作可穿戴运动设备

我们将使用FPGA最小系统Cmod来DIY一个可穿戴运动设备,实现对运动的完整监测:运动距离,最大/平均运动速度,运动时间,时间日期,随时可以通过蓝牙获取及时运动信息。

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团队成员

q8780456 工程师

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项目简介
我们将使用FPGA最小系统Cmod来DIY一个可穿戴运动设备,实现对运动的完整监测:运动距离,最大/平均运动速度,运动时间,时间日期,随时可以通过蓝牙获取及时运动信息。
硬件说明

由于本项目要计算平均速度、运动距离,和不断传输各种蓝牙数据,纯逻辑代码设计十分繁琐,本设计采用基于MicroBlaze的设计。

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由于在软核内编写了大量的驱动和信号处理代码,FPGA芯片内部RAM不够,本人使用了SRAM作为Microblaze的Memory。

对于GPS信号截取到的经纬度信息,本人采用Google地图距离算法,实现两个位置之间距离的计算。同时抛弃GPS内的时间信息,采用自添加的AXI Timer作为时间的准确计时。

手机端使用蓝牙调试助手,可以显示 穿戴设备传出的各种信息,留串口给PC做Debug用。

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实物图和手机端界面如上图所示

实物图中,左侧边为GPS模块,右侧边为蓝牙模块,中间是迷你FPGA开发板CMOD A7,底座是三节干电池组成的电池仓负责供电。

手机端界面:预先安装“蓝牙调试助手pro”,使用键盘模式。功能就如按钮所示,简单实用。“运动开始”键按下发送‘1’,"运动结束"键按下发送‘0’。

JA输出口 1~6 IO口接Pmod蓝牙模块的1~6IO口,JP1~4跳线帽接口都不接,默认115200bps传输速率。7~12 IO接Pmod GPS的1~6 IO口 ,这样可以方便解决一个Pmod 口无法插2个模块的困难了。

同时,外接电源时 24 => VCC ,25=>GND。

软件说明

本设计程序设计分为两步,一是 基于VIVADO的硬件驱动和软核环境搭建,二是基于 SDK 的C算法设计。

下面给出两者大概框图。

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演示效果

首先,明确下只有在开阔地,旁边无高频设备干扰的情况下 才可以正常接收到GPS信息。

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这是我的测试场地,11/24日晚上8点,地点Soochow大学电子楼。

我们点击手机端的“开始运动”。

image_20161124_360bea48bbca0.pngimage_20161124_454d84adb733b.png

如右图所示,可以看到当前位置的GPS经纬度信息。

走到对角,点击“停止运动",这时候FPGA会发出相关运动的蓝牙信息。

如:运动时间、运动平均速度、最大速度、运动距离。最后,还有当天日期!

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  • 动心忍性1234: 您好我是无线电杂志的编辑,我们对您的项目十分感兴趣,请问您有兴趣投稿吗?成为我们的作者除稿费外还有其他优厚条件。敬请参与。投稿请联系QQ260534978.

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