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传感器在智能穿戴中的应用
摘要：传感器是现代应用最为广泛的电子设备之一，它在科学研究、物联网建设、移动智能终端等领域皆有庞大产业市场，特别是智能手机、平板等产品的普及，极大地拉近了人与传感器的距离。如今，作为现代电子产业的代表作，可穿戴智发送器（UART）、按键等模块，它控制节点的一系列操作。节点由有线供电，MCU控制3种传感器的数据采集、姿态角解算和CAN收发。
硬件系统框图如下图所示:
运动传感器用到的主要芯片包括ST的STM32F103（MCU）、Invensense的MPU6050（3轴加速度计和3轴陀螺仪）、Honeywel1的HMC5883L（3轴磁力计）和TI的SN65HVD230（CAN收发）。各芯片参数如下表所示：
类型
名称
参数
加速度计
MPU6050
±250/500/1000/2000&/sec
陀螺仪
MPU6050
±248/16g
磁力计
IIMC5883L
士Sgauss
MCU
STM32F103
90DMIPS
CAN
SN65HVD230
1Mbs

nike+fuelband、jawboneup、fitbitflex、咕咚手环、pebble、geakwatch、inwatch、galaxygear
2生物传感器在可穿戴智能设备的应用

生物传感器（biosensor）对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。是由固定化的生物敏感材料作识别元件（包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质）与适当的理化换能器（如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等等）及信号放大装置构成的分析工具或系统。生物传感器具有接受器与转换器的功能。

健康预警、病情监控，借助可穿戴技术，医生可以提高诊断水平，家人也可以与患者进行更好的沟通。例如由血压传感器构成的可穿戴医疗设备，可以对用户身体数据进行追踪和监测，分析提炼出医学诊断模型，预测和塑造用户的健康发展状况，为用户提供个体化心血管专项贴身医疗及健康管理方案，同时也帮助家人关怀亲人的健康状况。此外，通过脑电、心电等传感器感知人类情绪变化的可穿戴设备能够实现娱乐互动。例如，在电视相亲活动中，当女嘉宾看到中意的对象，大脑处于高度感兴趣的状态时,猫耳朵就会高高竖起并来回转动，表达爱慕之情。

它采用了NeuroSky（神念科技）先进的TGAM脑电芯片，该芯片可以读取人的脑电波。不同模式的脑电波代表人所处的情绪和状态也是不同的。芯片会将代表人情绪状态的脑电信号转化成猫耳朵可以识别的数字信号，从而执行相应的指令，完成不同的动作。比如当人处于专注状态时，它就会高高立起，放松时，它则会耸拉下来。

能直接连接干电极，并由2个电极：EEG电极（脑电采集点）和REF电极（参考点）差分采集脑电信号后送入模块，模块经运放、滤波、ADC处理转为数字信号，得到数字信号后，TGAT内部分析出a、［3、&、Y、&等8组独立脑波数据，并处理输出Neurosky获得专利的eSense专注度和放松度指数数据，最后由UART接口输出。此模块采样率为512Hz，频率范围3Hz-100Hz，输出512H