Розроблення програмного забезпечення для пристрою визначення кроків та відстані за допомогою інструментів ARDUINO і MEMC акселерометра ADXL345: кваліфікаційна робота на здобуття освітнього ступеня «бакалавр» за спеціальністю 126 «Інформаційні системи та технології»

Abstract

У дипломній роботі запроектовано апаратне та програмне забезпечення на мікроконтролері AVR (платформі Arduino) і трьох-осьовому МЕМС акселерометрі ADXL345 цифрового педометра (крокоміра) для контролю кількості пройдених кроків, відстані, спалених калорій в залежності від ваги та росту користувача. Розроблений цифровий пристрій дає можливість оперативно отримувати інформацію про пройдений шлях та кількість спалених при цьому калорій. Гнучке меню налаштувань дозволяє задати зріст та вагу людини, налаштувати подачу звукових та візуальних повідомлень при перевищенні кількості спалених калорій або довжини пройденого шляху. Отримувати повідомлення на рідкокристалічному символьному LCD – дисплеї про режими роботи крокоміра, поточні дані (кількість пройдених кроків, довжина пройденого шляху, кількість спалених калорій , режим роботи, сигнали попередження ”N – кроків пройдено”, “N – калорій спалено”), інформацію про налаштування педометра (зріст, вага людини, обмеження по кроках, обмеження по калоріях, встановлений режим обмеження) та виводити ці дані в послідовний порт. Окремо є світлодіодна індикація – “крок зроблено”, “запрограмований шлях пройдено”, “запрограмовані калорії спалено”. Останні два повідомлення також супроводяться звуком пищика. В роботі розроблено електричну принципову схему і модель цифрового педомета (крокоміра) в Proteus VSM. Розроблено його алгоритм роботи і програмне забезпечення на мові C в середовищі Arduino IDE. Проведено моделювання роботи педометра (крокоміра) в емуляторі Proteus ISIS та досліджено роботу макету. In the diploma thesis, hardware and software on microcontroller AVR (Arduino platform) and 3-axis MEMS accelerometer ADXL345 for steps quantity, calories quantity and distance control , to depend upon the human weight and height, have been developed. This digital device have ability for effective control steps quantity, burned calories quantity and distance on human movement. The flexible menu setup have ability define human weight and height, assign giving sound and visual information when path length or burned calories quantity will be exceed. We can obtain on LCD - information about woking regime of pedometer, in-line data (steps quantity, path length, burned calories quantity, alarm signals, ”N – steps pass”, “N – calories have burned”), setup information (human weight and height, steps quantity limitation, calories quantity limitation, regime of limitation) and can output this data to serial port. Also present led indication – “step made”, “assigned path length have passed” “assigned calories quantity have burned”. The last two reports also have sound buzz. In the work, the electric circuit and model of digital pedometer have been developed using the CAD system – Proteus VSM. Its working algorithm and software for the AVR family microcontroller have been developed in C programming language using the Arduino IDE . The simulation of the digital pressure sensor has been performed in Proteus ISIS.