基於藍牙的短距離運動數據採集系統的製作方法

2024-01-23 04:02:15 2

專利名稱：基於藍牙的短距離運動數據採集系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及數據採集技術領域，更具體地涉及一種基於藍牙的短距離運動數據米集系統。
背景技術：
目前，在採集短距離的運動數據時，多採用有線方式，即從控制室引出信號線連接至現場運動設備，以獲取運動設備的運動數據。例如，做汽車碰撞試驗時，需對車體各個部位所受到的最大瞬時力和變形等數據進行採集。由於車體的信號線比較多，每次試驗需將大量信號線按照規定連接至車體的多個測試點，準備工作需花大量時間，嚴重影響工作效率。另外，採用上述有線方式採集數據還存在以下缺點:控制室與現場有一定距離，信號經過較長距離的傳輸會產生衰減，從而導致測量不夠準確；方法不靈活，採集成本較高；有線數據傳輸往往要利用工業總線進行較遠距離傳輸，傳輸速率較低。而近年來，隨著無線通信技術的不斷發展，藍牙技術提供了一種低成本、近距離的無線通信方式，構成了一種固定與行動裝置通信環境中的個人網絡，使得近距離內的各種設備之間能夠實現無縫資源共享。因此，有必要提供一種基於藍牙的短距離運動數據採集系統來克服上述缺陷。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種基於藍牙的短距離運動數據採集系統，以提供一種無線方式採集數據，提高傳輸速率、工作效率及測量的準確度，同時降低數據採集成本。為實現上述目的 ，本實用新型提供了一種基於藍牙的短距離運動數據採集系統，包括現場數據採集端以及主機端。其中，所述現場數據採集端包括至少一個數據採集器，每一所述數據採集器和所述主機端均包括藍牙模塊，所述數據採集器與所述主機端通過所述藍牙模塊進行無線通信連接並進行數據傳輸。與現有技術相比，本實用新型基於藍牙的短距離運動數據採集系統的數據採集器和主機端均包括藍牙模塊，測量時，將數據採集器安裝於被測端(如碰撞試驗中的汽車的某個具體被測位置)，數據採集器與主機端之間通過藍牙模塊進行無線通信連接及數據傳輸，充分利用了藍牙技術進行數據傳輸的優點，提高了傳輸速率及工作效率，減少了由於有線傳輸而引起的信號衰減，從而提高了測量的準確度，同時還降低了數據採集成本。具體地，所述數據採集器還包括主控制器、模/數轉換模塊、多路開關以及傳感器，所述傳感器的輸出端連接所述多路開關的輸入端，所述多路開關的輸出端連接所述模/數轉換模塊的輸入端，所述主控制器分別連接並控制所述多路開關、模/數轉換模塊及藍牙模塊。較佳地，所述數據採集器還包括操作模塊和顯示模塊，所述主控制器分別連接並控制所述操作模塊和顯示模塊。[0011]較佳地，所述操作模塊為鍵盤。具體地，所述主機端還包括電腦，所述藍牙模塊與所述電腦採用USB進行連接。具體地，所述電腦包括進行無線通信的無線通信模塊，與所述無線通信模塊和所述藍牙模塊連接、用於進行藍牙通信配置的通信管理模塊，與所述無線通信模塊連接的資料庫訪問模塊，與所述資料庫訪問模塊連接的資料庫，與所述通信管理模塊、資料庫訪問模塊以及資料庫連接的數據管理模塊，以及與所述資料庫訪問模塊和所述資料庫連接的狀態檢測模塊。通過以下的描述並結合附圖，本實用新型將變得更加清晰，這些附圖用於解釋本實用新型的實施例。

圖1為本實用新型基於藍牙的短距離運動數據採集系統一實施例的結構示意圖。圖2為圖1所示數據採集器的結構框圖。圖3為圖1所示主機端的結構框圖。
具體實施方式
現在參考附圖描述本實用新型的實施例，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。請參考圖1，本實用新型基於藍牙的短距離運動採集系統包括現場數據採集端100及主機端200。其中，現場數據採集端100包括7個數據採集器10，主機端200包括相互連接的一藍牙模塊20及一電腦主機22。
具體地，如圖2所示，每一數據採集器10包括主控制器101、模/數轉換模塊102、多路開關103、多個傳感器104、操作模塊105、顯示模塊106以及藍牙模塊20。多個傳感器104的輸出端連接多路開關103的輸入端，多路開關103的輸出端連接模/數轉換模塊102的輸入端及主控制器101，模/數轉換模塊102的輸出端連接主控制器101，主控制器101還連接藍牙模塊20。其中，藍牙模塊20為CSR公司的BlueC0re2無線藍牙模塊，具有的發射功率為Odbm，工作電壓為2.7v 3.3v，可通過USB和UART接口升級固件，支持休眠、呼吸、保持和深度休眠四個低功耗模式，支持微微網和散射網，最多可支持7個從設備。主控制器101採用Altera公司提供的Cyclone IV系列FPGA晶片，採用VERIL0G語言進行編程，可對FPGA內部實現A/D讀寫接口時序模塊、NIOSII系統、BlueCore接口模塊、8K FIFO模塊和DMA模塊。FPGA的部分信號與多路開關103連接，用於選擇採集通道，另一部分信號連接模/數轉換模塊102，再一部分信號通過BlueCore接口模塊連接藍牙模塊20。模/數轉換模塊102為16位，並採用並行方式傳輸數據；操作模塊105為鍵盤，採用4*4矩陣，8根線與FPGA相連；顯示模塊106採用字符液晶，其數據線與控制線均與FPGA相連。需要注意的是，通過NIOSII編程可實現對鍵盤的掃描、顯示模塊106的顯示、A/D讀寫接口時序部件訪問、FIFO讀寫、BlueCore接口的訪問以及DMA模塊的控制。具體地，NIOSII通過初始化DMA模塊便可啟動FIFO與BlueCore接口模塊之間的數據傳輸，再通過BlueCore接口模塊將數據轉換成串口數據並發送至藍牙模塊20，從而實現藍牙數據傳輸。[0023]具體地，電腦22預裝windows xp sp3系統。如圖3所示，電腦22包括無線通信模塊221、通信管理模塊222、資料庫訪問模塊223、資料庫224、資料庫管理模塊225以及狀態監測模塊226。無線通信模塊221用於進行無線通信；通信管理模塊222與藍牙模塊20之間採用USB進行連接，用於進行藍牙通信配置，具體包括設備類型、設備名稱、傳輸波特率、埠、數據位、校驗位、停止位和流量控制方式等；資料庫224採用SQL2005資料庫；資料庫訪問模塊223與無線通信模塊221、資料庫224連接，用於提供系統訪問SQL2005資料庫的方法；資料庫管理模塊225與資料庫224、通信管理模塊222連接，用於通過訪問SQL2005資料庫，提供用戶查詢、修改、刪除已測量數據的操作；狀態監測模塊226與資料庫訪問模塊223、資料庫224連接，用於根據用戶交互運動裝置各測量帶你的傳感器實時信號進行數字、波形顯示，實時跟蹤。本實用新型的工作原理如下:在一臺運動裝置(如汽車)上安裝一臺數據採集器10，數據採集器10的多個傳感器104分別安裝於多個被測位置，通過FPGA控制多路開關103以實現採集通道的輪詢。當傳感器104採集到數據時，通過已選通的通道(即已選通的多路開關103)將數據經模/數轉換模塊102傳送至FPGA晶片，FPGA晶片通過BlueC0re2接口模塊將數據傳送至藍牙模塊20，藍牙模塊20通過無線網絡將數據傳送至主機端200的藍牙模塊20，主機端200的藍牙模塊20再將數據傳送至電腦22，電腦22接收該數據並對其進行分析、顯示及存儲，從而完成數據的採集。即，本實用新型的系統充分利用了藍牙技術進行數據傳輸的特點，提供了一種無線方式以採集短距離運動數據，提高了傳輸速率及工作效率，減少了由於有線傳輸而引起的信號衰減，從而提高了測量的準確度，同時還降低了數據採集成本。以上結合最佳實施例對本實用新型進行了描述，但本實用新型並不局限於以上揭示的實施例，而 應當涵蓋各種根據本實用新型的本質進行的修改、等效組合。
權利要求1.一種基於藍牙的短距離運動數據採集系統，包括現場數據採集端以及主機端，其特徵在於:所述現場數據採集端包括至少一個數據採集器，每一所述數據採集器和所述主機端均包括藍牙模塊，所述數據採集器與所述主機端通過所述藍牙模塊進行無線通信連接並進行數據傳輸。
2.如權利要求1所述的基於藍牙的短距離運動數據採集系統，其特徵在於:所述數據採集器還包括主控制器、模/數轉換模塊、多路開關以及傳感器，所述傳感器的輸出端連接所述多路開關的輸入端，所述多路開關的輸出端連接所述模/數轉換模塊的輸入端，所述主控制器分別連接並控制所述多路開關、模/數轉換模塊及藍牙模塊。
3.如權利要求2所述的基於藍牙的短距離運動數據採集系統，其特徵在於:所述數據採集器還包括操作模塊和顯示模塊，所述主控制器分別連接並控制所述操作模塊和顯示模塊。
4.如權利要求3所述的基於藍牙的短距離運動數據採集系統，其特徵在於:所述操作模塊為鍵盤。
5.如權利要求1所述的基於藍牙的短距離運動數據採集系統，其特徵在於:所述主機端還包括電腦，所述藍牙模塊與所述電腦採用USB進行連接。
6.如權利要求5所述的基於藍牙的短距離運動數據採集系統，其特徵在於:所述電腦包括進行無線通信的無線通信模塊，與所述無線通信模塊和所述藍牙模塊連接、用於進行藍牙通信配置的通信管理模塊，與所述無線通信模塊連接的資料庫訪問模塊，與所述資料庫訪問模塊連接的資料庫，與所述通信管理模塊、資料庫訪問模塊以及資料庫連接的數據管理模塊，以及與所述數據·庫訪問模塊和所述資料庫連接的狀態檢測模塊。
專利摘要本實用新型提供了一種基於藍牙的短距離運動數據採集系統，包括現場數據採集端以及主機端，每一數據採集器和主機端均包括藍牙模塊，數據採集器與主機端通過藍牙模塊進行無線通信連接並進行數據傳輸。與現有技術相比，本實用新型基於藍牙的短距離運動數據採集系統的數據採集器和主機端均包括藍牙模塊，測量時，將數據採集器安裝於被測端(如碰撞試驗中的汽車的某個具體被測位置)，數據採集器與主機端之間通過藍牙模塊進行無線通信連接及數據傳輸，充分利用了藍牙技術進行數據傳輸的優點，提高了傳輸速率及工作效率，減少了由於有線傳輸而引起的信號衰減，從而提高了測量的準確度，同時還降低了數據採集成本。
文檔編號G08C17/02GK203102567SQ20122072892
公開日2013年7月31日 申請日期2012年12月26日 優先權日2012年12月26日
發明者馮浩 申請人:景德鎮陶瓷學院