一、前言

近幾年隨著科技的進步和智能化浪潮的到來，智能穿戴設(shè)備也在飛速火爆發(fā)展，各種健康智能手環(huán)，智能手表、智能跑鞋、智能眼鏡紛紛上市，并出現(xiàn)了很多針對個人家庭的健康管理設(shè)備。比如: 智能血壓計、智能心率檢測、脂肪秤、智能體重秤等等，都帶上了智能、健康各種標簽。

可穿戴設(shè)備，即直接穿在身上，或是整合到用戶的衣服或配件的一種便攜式設(shè)備?？纱┐髟O(shè)備不僅僅是一種硬件設(shè)備，更是通過軟件支持以及數(shù)據(jù)交互、云端交互來實現(xiàn)強大的功能，可穿戴設(shè)備將會對生活、感知帶來很大的轉(zhuǎn)變。

這篇文章就利用STM32加上各種外設(shè)傳感器配合華為云IOT物聯(lián)網(wǎng)平臺設(shè)計一個健康管理設(shè)備，通過ESP8266+MQTT協(xié)議將數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo)致華為云物聯(lián)網(wǎng)平臺，并通過華為云的應(yīng)用側(cè)完成應(yīng)用層軟件開發(fā)；設(shè)計本項目的目的就是，上手體驗華為云物聯(lián)網(wǎng)平臺，并探究一下智能設(shè)備的實現(xiàn)原理。

當(dāng)前設(shè)計的監(jiān)控管理設(shè)備支持的功能有: （1）人體溫度測量 （2）運動監(jiān)測、計步功能 （3）睡眠監(jiān)測 （4）心率測量

STM32采集這些傳感器數(shù)據(jù)之后，進行處理，在本地OLED顯示屏上完成顯示；再通過ESP8266將數(shù)據(jù)傳遞到華為云物聯(lián)網(wǎng)平臺，關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)可視化大屏完成數(shù)據(jù)展示。

下面是示波器測量的心率顯示 ：

設(shè)備運行效果:

二、硬件介紹

2.1 主控芯片

主控芯片采用STM32F103C8T6，它一款基于ARM Cortex-M 內(nèi)核STM32系列的32位的微控制器，程序存儲器容量是64KB，RAM空間是20K，工作電壓2V~3.6V，運行速度72MHZ。

2.2 體溫測量

人體溫度測量，采用非接觸式紅外測溫芯片GY-MCU90615，工作電壓 3-5v 功耗小，體積小。其工作原理， 是通過單片機讀取紅外溫度度數(shù)據(jù)，串口（TTL 電平）通信方式輸出。串口的波特率有 9600bps 與 115200bps有連續(xù)輸出與詢問輸出兩種方式，可適應(yīng)不同的工作環(huán)境，與所有的單片機及電腦連接。

2.3 心率測量

心率測量，采用PulseSensor傳感器，這是一款用于脈搏心率測量的光電反射式模擬傳感器，通過模擬輸出口可將采集到的模擬信號傳輸給 STM32單片機用來轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再通過單片機簡單計算后就可以得到心率數(shù)值。

2.4 計步、睡眠監(jiān)測功能

計步模塊，睡眠監(jiān)測，運動監(jiān)測功能采用MUP6050陀螺儀實現(xiàn)，這是一款高性能三軸加速度+三軸陀螺儀的六軸傳感器，該模塊采用InvenSense 公司的 MPU6050 芯片作為核心， 該芯片內(nèi)部整合了3軸陀螺儀和3軸加速度傳感器，并可利用自帶的數(shù)字運動處理器硬件加速引擎，通過主 IIC 接口，向應(yīng)用端輸出姿態(tài)解算后的數(shù)據(jù)。有了DMP，可以使用 InvenSense 公司提供的運動處理資料庫，非常方便的實現(xiàn)姿態(tài)解算，降低了運動處理運算對操作系統(tǒng)的負荷，同時大大降低了開發(fā)難度。 MPU6050 模塊具有：體積小、自帶 DMP、 自帶溫度傳感器、 支持 IIC 從機地址設(shè)置和中斷、兼容 3.3V/5V 系統(tǒng)、使用方便等特點。

（5）本地數(shù)據(jù)顯示用的OLED顯示屏采用0.96寸的SPI接口顯示屏，分辨率為 128*64，主要是在本地顯示采集的數(shù)據(jù)，時間等信息。

（6）上網(wǎng)的模塊采用ESP8266，ESP8266是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域常見無線網(wǎng)卡芯片，支持AT指令，支持串口協(xié)議控制，只需要幾個簡單的AT指令就可以完成網(wǎng)絡(luò)連接，數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)前項目里，就是通過ESP8266將采集的數(shù)據(jù)傳遞到華為云IOT平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)展示。

三、創(chuàng)建IOT產(chǎn)品、上云測試

3.1 創(chuàng)建產(chǎn)品

官網(wǎng)地址: https://www.huaweicloud.com/s/JeeJqeiBlOe9kSU

選擇IOTDA進入，選擇免費試用。

在產(chǎn)品頁面，選擇右上角創(chuàng)建產(chǎn)品。

根據(jù)提示，填入對應(yīng)參數(shù)。

創(chuàng)建好之后，查看產(chǎn)品詳情，進入屬性配置頁面。

選擇自定義模型。

添加服務(wù)。

接下來就添加屬性，屬性就是傳感器上傳的數(shù)據(jù)類型，需要展示的數(shù)據(jù)；根據(jù)自己傳感器的數(shù)量、類型自己設(shè)置即可。

添加心率傳感器數(shù)據(jù)屬性。

添加體溫傳感器數(shù)據(jù)屬性。

添加計步功能的數(shù)據(jù)屬性。

創(chuàng)建成功:

3.2 注冊設(shè)備

打開設(shè)備頁面，點擊右上角注冊設(shè)備按鈕，根據(jù)提示和產(chǎn)品的信息填入；創(chuàng)建完保存得到的信息。

點擊確定之后，創(chuàng)建成功效果如下；目前設(shè)備還未激活，需要設(shè)備登錄一次服務(wù)器即可激活；接下來就是如何登錄了。

3.3 設(shè)備上云測試

完成產(chǎn)品、設(shè)備創(chuàng)建之后，接下來采用MQTT客戶端模擬設(shè)備，測試是否可以正常上華為云。

連接協(xié)議使用MQTT協(xié)議，MQTT協(xié)議登錄服務(wù)器，就像QQ登錄一樣，需要輸入賬號、密碼等一些信息；下面先利用華為云的小工具完成這些數(shù)據(jù)的創(chuàng)建。

華為云提供的MQTT賬戶信息生成在線小工具: https://iot-tool.obs-website.cn-north-4.myhuaweicloud.com/

前面兩行填入的數(shù)據(jù)，在創(chuàng)建設(shè)備成功時提示下載的文件里有，照著填寫即可。

我的設(shè)備生成的數(shù)據(jù)如下:

ClientId   61df9a6bc7fb24029b0c160d_1126626497_0_0_2022011303
 Username   61df9a6bc7fb24029b0c160d_1126626497
 Password   20618c172eb24418e0910804889c7d2074a5847e9e7205a41a8bf5adeec399f9

華為云IOT平臺的MQTT服務(wù)器地址信息如下:

端口: 1883
 域名: a161a58a78.iot-mqtts.cn-north-4.myhuaweicloud.com
 IP地址: 121.36.42.100

華為云IOT平臺MQTT協(xié)議訂閱主題的格式:

格式: $oc/devices/{device_id}/sys/messages/down
 //訂閱主題: 平臺下發(fā)消息給設(shè)備
 $oc/devices/61df9a6bc7fb24029b0c160d_1126626497/sys/messages/down

華為云IOT平臺MQTT協(xié)議上報主題的格式:

格式: $oc/devices/{device_id}/sys/properties/report
 //設(shè)備上報主題請求
 $oc/devices/61df9a6bc7fb24029b0c160d_1126626497/sys/properties/report
 ?
 ?
 //上報的數(shù)據(jù)格式如下
 {"services": [{"service_id": "healthy","properties":{"HeartRate":127}},{"service_id": "healthy","properties":{"motion":2000}},{"service_id": "healthy","properties":{"temperature":36.2}}]}

打開MQTT客戶端，填入對應(yīng)數(shù)據(jù)，連接華為云物聯(lián)網(wǎng)平臺:

如需使用和我一樣的同款軟件，打開百度搜索MQTT客戶端_v2.4(協(xié)議3.1.1).exe 即可找到下載地址。

登錄成功后，查看華為云頁面，可以看到設(shè)備已經(jīng)在線，并且上傳的數(shù)據(jù)已經(jīng)展示出來。

四、應(yīng)用側(cè)軟件開發(fā)

4.1 功能介紹

為了更方便的展示設(shè)備數(shù)據(jù)，與設(shè)備完成交互，還需要開發(fā)一個配套的上位機，官方提供了應(yīng)用側(cè)開發(fā)的API接口、SDK接口，為了方便通用一點，我這里采用了API接口完成數(shù)據(jù)交互，上位機軟件采用QT開發(fā)。

幫助文檔地址: https://support.huaweicloud.com/usermanual-iothub/iot_01_0045.html

4.2 查詢設(shè)備屬性接口

設(shè)備屬性就是設(shè)備上傳的傳感器狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，應(yīng)用側(cè)提供了API接口，可以主動向設(shè)備端下發(fā)請求指令；設(shè)備端收到指令之后需要按照約定的數(shù)據(jù)格式上報數(shù)據(jù)；所以，要實現(xiàn)應(yīng)用層與設(shè)備端的數(shù)據(jù)交互，需要應(yīng)用層與設(shè)備端配合才能完成。

下面分別介紹應(yīng)用測和設(shè)備測的實現(xiàn)流程。

（1）應(yīng)用層下發(fā)的指令

幫助文檔地址: https://support.huaweicloud.com/api-iothub/iot_06_v5_0034.html

接口的在線調(diào)試地址: https://apiexplorer.developer.huaweicloud.com/apiexplorer/debug?product=IoTDA&api=ListProperties

如果請求參數(shù)和返回值不清楚，寫代碼前，先使用在線調(diào)試接口體驗一下，驗證數(shù)據(jù)交互是否OK。

請求參數(shù)里比較總要的兩個必填參數(shù)，是設(shè)備ID和服務(wù)ID，這兩個參數(shù)在第3章節(jié)就介紹過如何獲取了，在產(chǎn)品頁面創(chuàng)建自定義屬性時可以看到服務(wù)ID。

請求接口總結(jié):

請求方法 GET
 URI地址  /v5/iot/{project_id}/devices/{device_id}/properties
 傳輸協(xié)議 HTTPS
 ?
 拼接好的地址: 
 https://iotda.cn-north-4.myhuaweicloud.com/v5/iot/0e5957be8a00f53c2fa7c0045e4d8fbf/devices/61df9a6bc7fb24029b0c160d_1126626497/properties?service_id=1126626497
 ?
 其中的project_id和device_id需要根據(jù)自己的設(shè)備信息修改。
 ?
 ?
 請求頭:
 {
  "User-Agent": "API Explorer",
  "X-Auth-Token": "******",   這個是鑒權(quán)用的token
  "Content-Type": "application/json"
 }
 ?
 ?
 響應(yīng)體(設(shè)備上傳的數(shù)據(jù))
 {
  "response": {
   "services": [
    {
     "service_id": "healthy",
     "properties": {
      "HeartRate": 127
     }
    },
    {
     "service_id": "healthy",
     "properties": {
      "motion": 2000
     }
    },
    {
     "service_id": "healthy",
     "properties": {
      "temperature": 36.2
     }
    }
   ]
  }
 }

請求頭里需要填X-Subject-Token參數(shù)，這個參數(shù)只要是訪問任何華為云都需要填，獲取具體的流程可以看這里。https://bbs.huaweicloud.com/blogs/317759 翻到第3小節(jié)。

（2）設(shè)備上傳數(shù)據(jù)

應(yīng)用層向設(shè)備端請求查詢設(shè)備屬性時，設(shè)備端會收到如下的消息:

$oc/devices/61df9a6bc7fb24029b0c160d_1126626497/sys/properties/get/request_id=336bcb57-0e0a-44d0-90f7-31386cb54a3c{"service_id":"1126626497"}

這個消息里有一個主要參數(shù)request_id請求ID，設(shè)備端需要解析出這個參數(shù)，給應(yīng)用層響應(yīng)數(shù)據(jù)時，需要帶上這個ID。

這個請求屬性詳細幫助文檔看這里: https://support.huaweicloud.com/api-iothub/iot_06_v5_3011.html

設(shè)備響應(yīng)的數(shù)據(jù)格式:

主題格式: $oc/devices/{device_id}/sys/properties/get/response/request_id={request_id}
 ?
 示    例:
 $oc/devices/61df9a6bc7fb24029b0c160d_1126626497/sys/properties/get/response/request_id=336bcb57-0e0a-44d0-90f7-31386cb54a3c
 ?
 響應(yīng)的數(shù)據(jù)格式:
 {"services": [{"service_id": "healthy","properties":{"HeartRate":127}},{"service_id": "healthy","properties":{"motion":2000}},{"service_id": "healthy","properties":{"temperature":36.2}}]}

響應(yīng)的數(shù)據(jù)格式可以看這里的介紹: https://support.huaweicloud.com/api-iothub/iot_06_v5_3010.html

4.3 在線API調(diào)試結(jié)合設(shè)備模擬

下面使用MQTT客戶端與在線API接口聯(lián)合模擬一下接口效果：

（1）先打開調(diào)試頁面: https://apiexplorer.developer.huaweicloud.com/apiexplorer/debug?product=IoTDA&api=ListProperties

然后填好設(shè)備DI和服務(wù)ID：

(2)、打開MQTT客戶端，登錄華為云物聯(lián)網(wǎng)平臺（也就是模擬設(shè)備上線）：

(3)、打開在線API調(diào)試頁面，點擊調(diào)試： 點擊后可以看到頁面上已經(jīng)在等待客戶端的響應(yīng)了。

(4)、MQTT客戶端響應(yīng)詳細

按照前面說的響應(yīng)格式，拼接好接口，數(shù)據(jù)。然后發(fā)布主題。

(5)、應(yīng)用層收到客戶端響應(yīng),調(diào)試成功

調(diào)試成功后，響應(yīng)體里收到的就是設(shè)備端上傳的設(shè)備屬性數(shù)據(jù)。

4.4 應(yīng)用層核心代碼

/*
 功能: 獲取token
 */
 void Widget::GetToken()
 {
     //表示獲取token
     function_select=3;
 ?
     QString requestUrl;
     QNetworkRequest request;
 ?
     //設(shè)置請求地址
     QUrl url;
 ?
     //獲取token請求地址
     requestUrl = QString("https://iam.%1.myhuaweicloud.com/v3/auth/tokens")
                  .arg(SERVER_ID);
 ?
     //自己創(chuàng)建的TCP服務(wù)器,測試用
     //requestUrl="http://10.0.0.6:8080";
 ?
     //設(shè)置數(shù)據(jù)提交格式
     request.setHeader(QNetworkRequest::ContentTypeHeader, QVariant("application/json;charset=UTF-8"));
 ?
     //構(gòu)造請求
     url.setUrl(requestUrl);
 ?
     request.setUrl(url);
 ?
     QString text =QString("{"auth":{"identity":{"methods":["password"],"password":"
     "{"user":{"domain": {"
     ""name":"%1"},"name": "%2","password": "%3"}}},"
     ""scope":{"project":{"name":"%4"}}}}")
             .arg(MAIN_USER)
             .arg(IAM_USER)
             .arg(IAM_PASSWORD)
             .arg(SERVER_ID);
 ?
     //發(fā)送請求
     manager- >post(request, text.toUtf8());
 }
 ?
 //查詢設(shè)備屬性
 void Widget::Get_device_properties()
 {
     //表示獲取token
     function_select=0;
 ?
     QString requestUrl;
     QNetworkRequest request;
 ?
     //設(shè)置請求地址
     QUrl url;
 ?
     //獲取token請求地址
     requestUrl = QString("https://iotda.%1.myhuaweicloud.com/v5/iot/%2/devices/%3/properties?service_id=%4")
                  .arg(SERVER_ID)
             .arg(PROJECT_ID)
             .arg(device_id)
             .arg(service_id);
 ?
     //自己創(chuàng)建的TCP服務(wù)器,測試用
     //requestUrl="http://10.0.0.6:8080";
 ?
     //設(shè)置數(shù)據(jù)提交格式
     request.setHeader(QNetworkRequest::ContentTypeHeader, QVariant("application/json"));
 ?
     //設(shè)置token
     request.setRawHeader("X-Auth-Token",Token);
 ?
     //構(gòu)造請求
     url.setUrl(requestUrl);
 ?
     request.setUrl(url);
 ?
     //發(fā)送請求
     manager- >get(request);
 }

五、設(shè)備底層開發(fā)

篇幅有限，整個項目工程和上位機源碼可以在這里下載： https://download.csdn.net/download/xiaolong1126626497/81993720

下面列出STM32設(shè)備底層端的一些傳感器核心處理代碼。

5.1 心率采集計算算法

int BPM;                             // 用于保存脈沖速率
 int Signal;                          // 持有的原始數(shù)據(jù)
 int IBI = 600;                       
 unsigned char Pulse = false;    
 unsigned char QS = false;        
 int rate[10];                    
 unsigned long sampleCounter = 0; 
 unsigned long lastBeatTime = 0;  
 int P =512;                      
 int T = 512;                     
 int thresh = 512;               
 int amp = 100;                  
 unsigned char firstBeat = true;  
 unsigned char secondBeat = false;
 /*
     定時器2中斷服務(wù)函數(shù) 用于周期性采集心率值
 */
 void TIM2_IRQHandler(void)
 {
     uint16_t runningTotal=0;
     uint8_t i;
     uint16_t Num;
     
     if(TIM2- >SR&1< < 0)
     {
             //讀取到的值右移2位，12位-- >10位
         Signal = Get_AdcCHx_DATA(1) > >2;         
         sampleCounter += 2;                          
         Num = sampleCounter - lastBeatTime; 
 ?
         //發(fā)現(xiàn)脈沖波的波峰和波谷
         //  find the peak and trough of the pulse wave
         if(Signal < thresh && Num > (IBI/5)*3)
         {   
             if (Signal < T)
             {                                                   
                 T = Signal;  
             }
         }
 ?
         if(Signal > thresh && Signal > P)
         { 
             P = Signal; 
         }  
 ?
         //開始尋找心跳
         //當(dāng)脈沖來臨的時候，signal的值會上升
         if (Num > 250)
         {                            
             if ( (Signal > thresh) && (Pulse == false) && (Num > (IBI/5)*3) )
             {        
                 Pulse = true;                         
                 //LED0(0); 
                 IBI = sampleCounter - lastBeatTime;       
                 lastBeatTime = sampleCounter;              
 ?
                 if(secondBeat)
                 {                       
                     secondBeat = false;             
                     for(i=0; i<=9; i++)
                     {               
                         rate[i] = IBI;              
                     }
                 }
 ?
                 if(firstBeat)
                 {                                               
                     firstBeat = false;                      
                     secondBeat = true;                      
                     return;                                 
                 }   
 ?
                 for(i=0; i<=8; i++)
                 {                                               
                     rate[i] = rate[i+1];                
                     runningTotal += rate[i];           
                 }
 ?
                 rate[9] = IBI;                       
                 runningTotal += rate[9];                
                 runningTotal /= 10;                     
                 BPM = 60000/runningTotal;               
                 QS = true;                            
             }                       
         }
 ?
         //脈沖開始下降
         if (Signal < thresh && Pulse == true)
         {
             Pulse = false;                        
             amp = P - T;                          
             thresh = amp/2 + T;                    
             P = thresh;                         
             T = thresh;
         }
 ?
         //沒有檢測到脈沖，設(shè)置默認值
         if (Num > 2500)
         {                       
             thresh = 512;                       
             P = 512;                              
             T = 512;                              
             lastBeatTime = sampleCounter;               
             firstBeat = true;                      
             secondBeat = false;                    
         }   
     }
     TIM2- >SR&=0x0; //清中斷標志
 }

5.2 OLED關(guān)鍵代碼

//向SSD1106寫入一個字節(jié)。
 //dat:要寫入的數(shù)據(jù)/命令
 //cmd:數(shù)據(jù)/命令標志 0,表示命令;1,表示數(shù)據(jù);
 void OLED_WR_Byte(u8 dat,u8 cmd)
 {   
     u8 i;             
     if(cmd)
       OLED_DC_Set();
     else 
       OLED_DC_Clr();          
     OLED_CS_Clr();
     for(i=0;i< 8;i++)
     {             
         OLED_SCLK_Clr();
         if(dat&0x80)
            OLED_SDIN_Set();
         else 
            OLED_SDIN_Clr();
         OLED_SCLK_Set();
         dat< <=1;   
     }                         
     OLED_CS_Set();
     OLED_DC_Set();        
 } 
 ?
 //設(shè)置坐標的位置(x范圍: 0~127   ,   y的范圍:0~63)
 //注意: 8 行為一頁,共 64 行即 8 頁
 void OLED_Set_Pos(unsigned char x, unsigned char y) 
 { 
     OLED_WR_Byte(0xb0+y,OLED_CMD);
     OLED_WR_Byte(((x&0xf0) > >4)|0x10,OLED_CMD);
     OLED_WR_Byte((x&0x0f)|0x01,OLED_CMD); 
 }

5.3 體溫采集換算

u8 Receive_ok;
 u8 rebuf[20]={0};
 void RxTempInfo(void)
 {
      static uint8_t i=0;
     if(USART2- >SR&1< < 5)     //判斷接收標志
     {
         rebuf[i++]=USART2- >DR;//讀取串口數(shù)據(jù)，同時清接收標志
         if(rebuf[0]!=0x5a)    //幀頭不對
             i=0;    
         if((i==2)&&(rebuf[1]!=0x5a))//幀頭不對
             i=0;
     
         if(i >3)//i等于4時，已經(jīng)接收到數(shù)據(jù)量字節(jié)rebuf[3]
         {
             if(i!=(rebuf[3]+5))//判斷是否接收一幀數(shù)據(jù)完畢
                 return ;    
             switch(rebuf[2])   //接收完畢后處理
             {
                 case 0x45:
                     if(!Receive_ok)//當(dāng)數(shù)據(jù)處理完成后才接收新的數(shù)據(jù)
                     {
                          Receive_ok=1;//接收完成標志
                     }
                     break;
                 case 0x15:break;
                 case 0x35:break;
             }
             i=0;//緩存清0
         }
     }
 }
 ?
 void GetTempInfo(void)
 {
     float TO=0,TA=0;
     u8 sum=0,i=0;
     for(sum=0,i=0;i< (rebuf[3]+4);i++)
     {
         sum+=rebuf[i];  
     }
     if(sum==rebuf[i])//校驗和判斷
     {
         TO=(float)((rebuf[4]< < 8)|rebuf[5])/100;  //得到真實溫度
         TA=(float)((rebuf[6]< < 8)|rebuf[7])/100;  //得到真實溫度   
     }
     printf("TO: %f
",TO);
     printf("TA: %f
",TA);
 }

5.4 運動計步算法

/*******************************************************************************
 * LOCAL VARIABLES
 */
 //存放三軸數(shù)據(jù)  
 float oriValues[3] = {0};    
 //用于存放計算閾值的波峰波谷差值  
 float tempValue[VALUE_NUM] ={0};  
 int tempCount = 0;  
 //是否上升的標志位  
 u8 isDirectionUp = FALSE;  
 //持續(xù)上升次數(shù)  
 int continueUpCount = 0;  
 //上一點的持續(xù)上升的次數(shù)，為了記錄波峰的上升次數(shù)  
 int continueUpFormerCount = 0;  
 //上一點的狀態(tài)，上升還是下降  
 u8 lastStatus = FALSE;  
 //波峰值  
 float peakOfWave = 0;  
 //波谷值  
 float valleyOfWave = 0;  
 //此次波峰的時間  
 long timeOfThisPeak = 0;  
 //上次波峰的時間  
 long timeOfLastPeak = 0;  
 //當(dāng)前的時間  
 long timeOfNow = 0;  
 //當(dāng)前傳感器的值  
 float gravityNew = 0;  
 //上次傳感器的值  
 float gravityOld = 0;  
 //動態(tài)閾值需要動態(tài)的數(shù)據(jù)，這個值用于這些動態(tài)數(shù)據(jù)的閾值  
 float initialValue = (float) 1.3;  
 //初始閾值  
 float ThreadValue = (float) 2.0;
 //三軸軸值
 accValue_t accValue;
 //行走信息:卡路里、里程、步數(shù)
 static sportsInfo_t sportsInfo;
 //計步緩存
 static u8 stepTempCount =0;
 ?
 ?
 /*******************************************************************************
 * 函數(shù)名：DetectorNewStep
 * 功能描述： 
 *         步伐更新：如果檢測到了波峰，并且符合時間差以及閾值的條件，則判定為1步       
 *         閥值更新：符合時間差條件，波峰波谷差值大于initialValue，則將該差值納入閾值的計算中       
 * 參數(shù)說明：  
 輸入：
 values：經(jīng)過處理的G-sensor數(shù)據(jù)
 timeStamp_p：時間戳
 * 返回值說明：
 * 修改記錄：sportsInfo_t *onSensorChanged(accValue_t *pAccValue,timeStamp_t *timeStamp_p,personInfo_t * personInfo)
 *******************************************************************************/
 sportsInfo_t *DetectorNewStep(float values,timeStamp_t *timeStamp_p,personInfo_t * personInfo) 
 {  
   static u32 time_old;
   personInfo_t *userInfo = personInfo;
   static u32 step_per_2_second;  //每兩秒所走的步數(shù)
   float step_lenth,walk_speed,walk_distance,Calories;//步長
   u32 time_now;
   timeStamp_t *time_p = timeStamp_p;
   if (gravityOld == 0) 
   {  
     gravityOld = values;  
   } 
   else 
   {  
     if (DetectorPeak(values, gravityOld))//檢測到波峰
     {  
       timeOfLastPeak = timeOfThisPeak;//更新上次波峰的時間  
       //將時間戳轉(zhuǎn)換為以毫秒ms為單位
       time_now = timeOfNow = ((time_p- >hour*60+time_p- >minute)*60+time_p- >second)*1000+time_p- >twentyMsCount*20; //獲取時間 ,并轉(zhuǎn)化為毫秒
       //如果檢測到了波峰，并且符合時間差以及閾值的條件，則判定為1步 
       if (  (timeOfNow - timeOfLastPeak >= 250 )//Jahol Fan 修改為300，防止輕微動都也會檢測步子
           //&& (timeOfNow - timeOfLastPeak <= 2000)
           &&(peakOfWave - valleyOfWave >= ThreadValue)
             )
       {  
         timeOfThisPeak = timeOfNow; //更新此次波峰時間 
         
         
         stepTempCount++;//Jahol:加1為兩步
         step_per_2_second ++;
         //Jahol:這樣計算卡路里，不能濾除人為的誤操作，導(dǎo)致的結(jié)果是:里程和卡路里偏大
         if((time_now - time_old) >= 2000 )    //如果時間過了2秒
         {
 ?
           if( 1 == step_per_2_second )                 
           {
             step_lenth = userInfo- >height/5;
           }
           else if( 2 == step_per_2_second )
           {
             step_lenth = userInfo- >height/4;
           }
           else if( 3 == step_per_2_second )
           {
             step_lenth = userInfo- >height/3;
           }
           else if( 4 == step_per_2_second )
           {
             step_lenth = userInfo- >height/2;
           }
           else if(5 == step_per_2_second)             //Jahol：為了使計步準確，設(shè)置上限值為5步，犧牲卡路里準確性
           {
             step_lenth = userInfo- >height/1.2f;
           }
           else if( 7 == step_per_2_second )
           {
             step_lenth = userInfo- >height;
           }
           else if(step_per_2_second >= 8)               //      step_diff >8
           {
             step_lenth = userInfo- >height*1.2f;
           }
           else 
           {
             step_lenth = 0;
           }
           walk_speed = step_per_2_second*step_lenth/2;   //速度 ，單位：米/秒
           walk_distance  = step_per_2_second*step_lenth; //行走距離，單位：米
           Calories = 4.5f*walk_speed*(userInfo- >weight/2)/1800;  //Jahol:weight是以kg為單位
           sportsInfo.calories  += Calories;
           sportsInfo.distance  += walk_distance;        
           time_old = time_now;         //更新時間
           step_per_2_second = 0;
           
         }   
         else 
         {
           //do nothing
         }       
         /* 
         * 處理無效運動： 
         * 1.連續(xù)記錄5才開始計步 
         * 2.例如記錄的步用戶停住超過3秒，則前面的記錄失效，下次從頭開始 
         * 3.連續(xù)4記錄了步用戶還在運動，之前的數(shù)據(jù)才有效 
         * */                
         if ((stepTempCount< 5 )&&(timeOfNow - timeOfLastPeak >= 3000))          
         {
           stepTempCount = 0;
         }
         else if((stepTempCount >= 5)&&(timeOfNow - timeOfLastPeak <= 3000))
         {
           sportsInfo.stepCount += stepTempCount;          
           stepTempCount         = 0;                
         }
         else
         {
           //do nothing
         }
         
         
       }  
       //Jahol:更新閥值,問題:閥值不會一直變大，不能變小?
       if (timeOfNow - timeOfLastPeak >= 250  
           && (peakOfWave - valleyOfWave >= initialValue)) 
       {  
         timeOfThisPeak = timeOfNow;  
         ThreadValue = Peak_Valley_Thread(peakOfWave - valleyOfWave);//更新閥值  
       }  
     }  
   }  
   gravityOld = values;  
   return &sportsInfo;
 }

審核編輯：湯梓紅