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使用Hexabitz的墜落探測器警報

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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散步時。

例如，當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)送視覺警報的RGB LED模塊（H01R0x）和一個通過“Hexabitz”將警報事件直接發(fā)送到手機的藍牙模塊（H23R1x）組成跌倒檢測”專用應(yīng)用程序。

本項目使用的工具

我們將列出該項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藍牙/BLE 模塊 (H23R1x)：

H23R1x 是一個藍牙/BLE 模塊 [3]。

圖（3）：Hexabitz 藍牙/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

實施項目的步驟

我們將逐步說明從項目設(shè)計到實施的步驟：

1.規(guī)劃陣列和組裝硬件：

首先，我們準備項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。然后我們使用 Hexabitz Fixture 將模塊焊接在一起。

圖（8）：組裝項目的硬件

2、用STM32CubeIDE軟件編寫代碼：

該項目使用的技術(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動和身體位置變化的原理。

在為三個模塊創(chuàng)建拓撲并設(shè)置它們的配置后，我們?yōu)槊總€模塊添加拓撲。請參閱此鏈接以獲取有關(guān)創(chuàng)建拓撲文件的幫助。

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的過濾和校準值：

圖（9）：以 g 為單位的 H0BR40 加速度計 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（跌倒警報模式）下變?yōu)榧t色。然后向藍牙模塊發(fā)送一條消息，同時在您手機上的 Android 應(yīng)用程序中接收到該消息，并觸發(fā)聲音警報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)控我們的加速度計實時表達式，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)中的藍牙模塊（H23R1x），您將看到此屏幕（首先檢查手機藍牙列表中的配對，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“您的寶寶處于危險之中！” 帶有聲音警報。