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使用Hexabitz的墜落探測器警報(bào)

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資料介紹

描述

介紹

由于母親總是需要付出額外的努力，而如今可穿戴電子設(shè)備變得越來越普遍，因此可以通過簡單的技術(shù)來關(guān)注您的寶寶，尤其是在他們第一次冒險(xiǎn)散步時。

例如，當(dāng)您的孩子在另一個房間跌倒時，該系統(tǒng)會通過 Android 應(yīng)用程序通知您。它由一個在行走/跌倒時檢測加速度的IMU傳感器模塊（H0BR40）、一個發(fā)送視覺警報(bào)的RGB LED模塊（H01R0x）和一個通過“Hexabitz”將警報(bào)事件直接發(fā)送到手機(jī)的藍(lán)牙模塊（H23R1x）組成跌倒檢測”專用應(yīng)用程序。

本項(xiàng)目使用的工具

我們將列出該項(xiàng)目中使用的工具和模塊：

1）六位IMU模塊（H0BR40）：

H0BR4x 是結(jié)合了 3 軸數(shù)字羅盤模塊的 3 軸慣性測量單元 (IMU) [1]。

圖（1）：Hexabitz IMU模塊（H0BR40）

2) 六位RGB LED模塊(H01R0x)：

H01R0x 是一款智能 RGB LED 模塊 [2]。

圖（2）：六位RGB LED模組（H01R0x）

3) Hexabitz藍(lán)牙/BLE 模塊 (H23R1x)：

H23R1x 是一個藍(lán)牙/BLE 模塊 [3]。

圖（3）：Hexabitz 藍(lán)牙/BLE 模塊（H23R1x）

4) 用戶工具包：

該套件包括編程、調(diào)試和為 Hexabitz 模塊供電所必需的工具。

FTDI USB 轉(zhuǎn) UART 串??口線：

4針USB 2.0轉(zhuǎn)UART串口線是Hexabitz開發(fā)不可或缺的利器！它結(jié)合了 FTDI 的 USB 到 UART 接口 [4]。

圖（4）：FTDI USB轉(zhuǎn)UART串口線

Hexabitz BitzClamp：

Hexabitz BitzClamp 是一種改進(jìn)的開爾文電流鉗，焊接到兩根 2.56 毫米間距的陽跨接導(dǎo)線 [5]。

圖（5）：Hexabitz BitzClamp

STLINK-V3MODS 編程器 (H40Rx)：

H40Rx 是一個編程器模塊，包含用于 STM32 微控制器（Hexabitz 模塊和其他 MCU）的 STLINK-V3MODS 獨(dú)立調(diào)試和編程微型探針 [6]。

圖（6）：STLINK-V3MODS 編程器（H40Rx）

EZ-Hook 編程套件：

您可以使用我們?yōu)槟M裝的現(xiàn)成的 EZ-Hook 套件，而不是在那里焊接 SMD 連接器 [7]。

圖（7）：EZ-Hook 編程套件

實(shí)施項(xiàng)目的步驟

我們將逐步說明從項(xiàng)目設(shè)計(jì)到實(shí)施的步驟：

1.規(guī)劃陣列和組裝硬件：

首先，我們準(zhǔn)備項(xiàng)目部分并通過并排對齊三個模塊來規(guī)劃我們的陣列設(shè)計(jì)。然后我們使用 Hexabitz Fixture 將模塊焊接在一起。

圖（8）：組裝項(xiàng)目的硬件

2、用STM32CubeIDE軟件編寫代碼：

該項(xiàng)目使用的技術(shù)基于通過跟蹤 x 軸方向的加速度變化來檢測佩戴傳感器的嬰兒的運(yùn)動和身體位置變化的原理。

在為三個模塊創(chuàng)建拓?fù)洳⒃O(shè)置它們的配置后，我們?yōu)槊總€模塊添加拓?fù)洹?/font>請參閱此鏈接以獲取有關(guān)創(chuàng)建拓?fù)湮募膸椭?/font>

首先，我們在模塊 IMU (H0BR40) 的 main.c 文件中定義我們的傳感器加速度計(jì)變量：

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
float ax = 0.0f;
float ay = 0.0f;
float az = 0.0f;

然后我們使用 H0BR40 資料單中的以下 API 以 g 為單位獲得加速度計(jì)的過濾和校準(zhǔn)值：

圖（9）：以 g 為單位的 H0BR40 加速度計(jì) API

在 UserTask 函數(shù)中，我們現(xiàn)在編寫重復(fù)代碼來檢查嬰兒是否有規(guī)律地移動。這里，x 軸的值在 (ax ≤ 0.99 g) 的范圍內(nèi)。在這種情況下，我們向模塊 RGB LED 發(fā)送一條消息，使其呈綠色亮起（保存模式）。

否則，如果嬰兒摔倒了，x 軸的值會短暫地變?yōu)?1 g 以上的值范圍。在這種情況下，LED 模塊的顏色在昏暗模式（跌倒警報(bào)模式）下變?yōu)榧t色。然后向藍(lán)牙模塊發(fā)送一條消息，同時在您手機(jī)上的 Android 應(yīng)用程序中接收到該消息，并觸發(fā)聲音警報(bào)并在屏幕上顯示紅色消息。

首先使用 STM32CubeIDE 調(diào)試功能監(jiān)控這些值，以監(jiān)控我們的加速度計(jì)實(shí)時表達(dá)式，如圖（10）所示。

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SampleAccG(&ax, &ay, &az);

if(ax<=0.99){
messageParams[0] = 0;
messageParams[1] = GREEN;
messageParams[2] = 15;
SendMessageToModule(2, CODE_H01R0_COLOR, 3);	
	      }

else if(ax>1){
messageParams[0] = RED;
messageParams[1] = RGB_DIM_UP_DOWN_WAIT;
messageParams[2] = (uint8_t)(30000>>24);
messageParams[3] = (uint8_t)(30000>>16);
messageParams[4] = (uint8_t)(30000>>8);
messageParams[5] = (uint8_t)(30000);
messageParams[6] = (uint8_t)(1000>>24);
messageParams[7] = (uint8_t)(1000>>16);
messageParams[8] = (uint8_t)(1000>>8);
messageParams[9] = (uint8_t)(1000);
messageParams[10] = 0;
messageParams[11] = 0;
messageParams[12] = 0;
messageParams[13] = 1;
SendMessageToModule(2, CODE_H01R0_DIM, 14);
writePxMutex(P3, (char*)"a",1 , cmd50ms, HAL_MAX_DELAY);
	}

3. 使用 MIT App Inventor 構(gòu)建 Android 應(yīng)用程序：

圖 (11) 顯示了應(yīng)用程序屏幕和為應(yīng)用程序用戶創(chuàng)建的案例：

未連接：如果您尚未連接到系統(tǒng)中的藍(lán)牙模塊（H23R1x），您將看到此屏幕（首先檢查手機(jī)藍(lán)牙列表中的配對，然后單擊“未連接”列表選擇器與模塊配對應(yīng)用程序）。
已連接：如果您成功連接到模塊，如果沒有發(fā)生跌倒檢測，將顯示此屏幕并保持穩(wěn)定，除非從藍(lán)牙模塊收到一個字節(jié)（表示跌倒事件）。然后屏幕將顯示消息“您的寶寶處于危險(xiǎn)之中！” 帶有聲音警報(bào)。