ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
Oct 29/9 30/9 # Rohde supersquare
 
ECF23 videos
  • Hans Andersson, Acal BFi
ECF22 videos
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Timo Poikonen, congatec
  • Kimmo Järvinen, Xiphera
  • Sigurd Hellesvik, Nordic Semiconductor
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Andrea J. Beuter, Real-Time Systems
  • Ronald Singh, Digi International
  • Pertti Jalasvirta, CyberWatch Finland
ECF19 videos
  • Julius Kaluzevicius, Rutronik.com
  • Carsten Kindler, Altium
  • Tino Pyssysalo, Qt Company
  • Timo Poikonen, congatec
  • Wolfgang Meier, Data-Modul
  • Ronald Singh, Digi International
  • Bobby Vale, Advantech
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Zach Shelby, Arm VP of Developers
ECF18 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan CTO
  • Heikki Ailisto, VTT
  • Lauri Koskinen, Minima Processor CTO
  • Tim Jensen, Avnet Integrated
  • Antti Löytynoja, Mathworks
  • Ilmari Veijola, Siemens

ETNtv

Watch ECF videos

logotypen

 2022  # square  (4)
TMSNet  advertisement
ETNdigi
May # Farnell sajt skyskrapa
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Tweet

TECHNICAL ARTICLES

Askelmittari syntyy kolmesta piiristä

Tietoja
Kirjoittanut Zhang Feng, Microchip Technology
Julkaistu: 08.02.2018
  • Komponentit
  • Suunnittelu & ohjelmointi

Rannekemallisen askelmittarin voi rakentaa helposti kolmesta piiristä. Tässä esiteltävä demolaite on tarkoitettu lopullisen tuotteen evaluointiin ja kehitystyöhön. Se koostuu mikro-ohjaimesta, 3-akselisesta kiihtyvyysanturista, Bluetooth LE -moduulista ja muutamasta oheiskomponentista.

Artikkelin kirjoittaja Zhang Feng toimii mikro-ohjaimiin perustuvien sekasignaalijärjestelmien ja erityisesti lääketieteellisten mittausjärjestelmien sovellusinsinöörinä Microchip Technology -yhtiössä.

Puettava teknologia ei ole koskaan ollut yhtä paljon esillä julkisuudessa kuin viime aikoina. Ihmiskehon eri toimintoja tarkkailevien, puettavien elektronisten laitteiden esiinmarssi näyttää loppumattomalta.

Tämän kehityksen kärjessä ovat kehon aktiivisuutta seuraavat laitteet, jotka mittaavat käyttäjän ottamien askelten lukumäärää ja kannustavat liikkumaan riittävästi päivittäin, mikä puolestaan auttaa alentamaan kohonnutta verenpainetta ja painoindeksiä. Rannekemalliset aktiivisuusmittarit, joissa yhdistyy askelmittari ja Bluetooth LE -tiedonsiirto (Low Energy), ovat nousseet suosituiksi motivointivälineiksi niille, jotka haluavat lisätä liikuntaa ja kohentaa näin terveydentilaansa.

Digitaalinen askelmittari on kannettava elektroninen laite, joka laskee jokaisen otetun askeleen mittaamalla henkilön liikkeitä kiihtyvyysanturin avulla. Tällainen laite voidaan rakentaa käyttäen 8-bittistä mikro-ohjainta, Bluetooth LE -moduulia ja digitaalista 3-akselista kiihtyvyysanturia.

Tässä esiteltävää demolaitetta voi pitää ranteessa kuten kelloa tai rannerengasta. Siihen kuuluva Bluetooth LE -moduuli mahdollistaa kommunikoinnin älypuhelimen tai tabletin kanssa. Niiden avulla käyttäjä voi seurata oman harjoitusohjelmansa edistymistä.

Kuvassa 1 nähdään tällaisen askelmittarin lohkokaavio. Siinä käytetään Microchipin mikro-ohjainta PIC16LF1718 ja Bluetooth LE 4.1 -moduulia RN4020, Bosch Sensortecin 3-akselista kiihtyvyysanturia BMA250E sekä kolmen voltin CR2032-tyyppistä litium-nappiparistoa.

 

Kuva 1. Askelmittarin demolaitteen lohkokaavio.

Laitteen toiminta

Laitteen 10-bittinen digitaalinen kiihtyvyysanturi ilmaisee käyttäjän liikkeet kolmen akselin suhteen. Mikro-ohjaimen laiteohjelmisto sisältää Bosch Sensortecin kehittämän askelilmaisu-algoritmin. Laitteen käyttösovellus kutsuu toistuvasti tätä askelilmaisutoimintoa.

Mikro-ohjain lukee kiihtyvyysdataa anturin x-, y- ja z-akseleilta I2C-liitännän kautta aina, kun askelilmaisutoimintoa kutsutaan. Sen jälkeen askelilmaisutoiminto analysoi kertyneen kiihtyvyysdatan ja määrittelee askelten lukumäärän kuviontunnistuksen perusteella.

Kertynyt askelmäärä voidaan näyttää kolminumeroisella 7-segment-ledinäytöllä tai Bluetooth LE -yhteyden kautta älypuhelimessa tai tabletissa pyörivässä sovelluksessa.

Kuvassa 2 nähdään askelmittaridemon mittausprosessin kulku vuokaaviona.

Kuva 2. Askelmittaridemon laiteohjelmiston vuokaavio.

Askelmittarin Bluetooth LE -moduuli noudattaa yhdessä laiteparinsa kanssa Bluetooth 4.1 -määrityksiä ja tukee 13 julkista profiilia sekä 17 julkista palvelua, jotka perustuvat yleiseen GATT-määriteprofiiliin. Tuetuista julkisista profiileista neljä liittyy terveydentilaan: sykkeen, ruumiinlämmön, veren glukoositason ja verenpaineen valvonta.

Moduuli tukee myös käyttäjän määrittelemää yksityistä profiilia tai palvelua, joka sopii täsmällisesti käyttäjän omaan sovellukseen. Tässä tapauksessa demoratkaisu määrittelee yksityisen palvelun askelmittarisovellukselle.

Kaikki konfiguroinnit tallennetaan Bluetooth LE -moduulin sisäiseen haihtumattomaan muistiin, joten käyttäjän tarvitsee tehdä asetukset moduulille vain kerran.

Mikro-ohjain aktivoi moduulin, kun Bluetooth LE -yhteys on otettu käyttöön painamalla käynnistyspainiketta. Moduuli paritetaan sen jälkeen älypuhelimen tai tabletin kanssa. Mikro-ohjain lähettää toistuvasti askelmäärää moduulille UART-liitännän kautta onnistuneen parituksen jälkeen. Tämän jälkeen moduuli lähettää askelmäärän paritetulle mobiililaitteelle, jonka yhteensopiva Bluetooth LE -sovellus esittää askelmäärän näytöllä.

Erillistä sovellusohjelmaa ei välttämättä tarvita, jos paritettavassa laitteessa on asennettuna Applen HealthKit-ohjelma, joka on ollut saatavissa iOS-käyttöjärjestelmään versiosta 8 lähtien. Ohjelma noudattaa Bluetooth LE:n GATT-määrityksiä. Toisin sanoen HealthKit tukee luonnostaan useaa RN4020-moduulin avulla toteutettua lääketieteellistä mittausta kuten sykkeen, verenpaineen, ruumiinlämmön ja veren glukoositason seurantaa. Näin ollen erillisen sovellusohjelman kehittämisen sijasta laitevalmistaja voi sallia Applen HealthKit-ohjelman hallitsevan automaattisesti laitetta tai oheislaitetta, kun se on paritettu Bluetooth LE -moduulin kanssa.

Askelmittarin toimintojen ohjaaminen käy nopeasti yhdellä painikkeella IOC-liitännän (Interrupt-On-Change) kautta. Ledinäytön kytkemiseksi päälle tai pois käyttäjän tulee painaa painiketta ja vapauttaa se alle sekunnissa. Bluetooth LE -yhteyden salliminen tai estäminen tapahtuu painamalla painiketta yhtäjaksoisesti yli sekunnin mutta alle neljä sekuntia. Yli neljä sekuntia kestävä painaminen nollaa askelmittarin lukeman.

Tehonsyöttö

Askelmittarin käyttöteho syötetään kolmen voltin litium-nappiparistosta. Ledinäyttö sammutetaan automaattisesti aina kymmenen sekunnin jälkeen virrankulutuksen hillitsemiseksi.

UART-tiedonsiirron nopeus on asetettu 2400 kilobittiin sekunnissa niin, että Bluetooth LE -moduuli voi pysyä syvässä lepotilassa, kun UART-dataliikennettä ei ole.

Ellei liikettä ilmene 16 sekuntiin, kiihtyvyysanturi lähettää ’ei liikettä’ -keskeytyksen mikro-ohjaimelle IOC-liitännän kautta. Kun keskeytys tapahtuu, mikro-ohjain konfiguroi kiihtyvyysanturin ’high-g’-keskeytysmuotoon ja asettaa sen virransäästötilaan. Sen jälkeen mikro-ohjain itsekin siirtyy lepotilaan niin, että koko järjestelmän tehonkulutus on mahdollisimman vähäinen.

Alhaisen tehonkulutuksen tilassa kiihtyvyysanturi vaihtaa toistuvasti tilaansa lepotilan ja hereilläolon välillä. Lepotilan aikana kiihtyvyysanturin koko analogisen osan tehonsyöttö on kytketty pois päältä. Hereilläolon aikana kiihtyvyysanturi toimii taas normaalisti ja ’high-g’-keskeytystoiminto on käytössä määrittämässä, milloin pitää herätä ja nousta alhaisen tehonkulutuksen tilasta.

Kiihtyvyysanturi tuottaa ’high-g’-keskeytyksen mikro-ohjaimen herättämiseksi, kun käyttäjän liike ylittää ennalta asetetun kynnyksen suurta kiihtyvyyttä vastaavan tapahtuman kuten kävelyn, askelmittarin nostamisen, heiluttamisen tai ilmassa pyörittämisen vuoksi. Askelmittari palaa normaaliin toimintaansa heräämisen jälkeen.

Kuva 3. Askelmittarin demolevy edestäpäin nähtynä.

back to top
MORE NEWS

Suomen kolmas Internet-yhdyspiste perustuu Nokian laitteisiin

Saksalainen DE-CIX on avannut uuden Internetin yhdysliikennepisteen Suomeen. Uusi yhdysliikennepiste on aluksi käytettävissä Equinixin datakeskuksissa Helsingissä, mutta saatavuus laajenee myöhemmin uusiin kohteisiin. DE-CIX:n yhteydet ovat jo kolmas netin iso solmupiste Suomessa.

Kolmen nanometrin jälkeen tulee kaksi nanometriä

Taiwanilainen TSMC tunnetaan monien edistyneimpien puolijohdesirujen sopimusvalmistajana. Tällä hetkellä volyymituotantoon ovat siirtymässä 3 nanometrin prosessissa valmistetut piirit. Vuonna 2025 edessä ovat ensimmäiset isot sarjat N2-prosessissa, jossa viivanleveys on enää kaksi nanometriä.

Tekoälyn mahdollisuudet päihittävät sen uhat

Capgemini Research Instituten julkaiseman tutkimuksen mukaan lähes 60 prosenttia opettajista uskoo, että vuorovaikutusosaaminen tekoälyn kanssa nousee keskeiseksi työelämätaidoksi tulevaisuudessa. Vaikka monet tunnustavat generatiivisen tekoälyn mahdollisuudet, 78 prosenttia opettajista maailmanlaajuisesti jakaa huolen sen mahdollisista negatiivisista vaikutuksista oppimistuloksiin.

Nokia esittelee jo 6G-piirejä

Yleisesti arvioidaan, että 6G-verkot voisivat tulla käyttöön joskus ensi vuosikymmenen vaihteessa. Alueen tutkimus etenee jo kovaa vauhtia, kuten Nokian Bell Labs -tutkimuskeskuksen ja mittaustalo Keysightin demot kansainvälisessä mikroaaltotekniikan symposiumissa kesäkuussa osoittavat.

ECF23: RedCap saattaa kaupallistua ensi vuonna

3G on käytännössä kadonnut. 90 prosenttia verkoista tukee 4G-tekniikkaa. 4G tulee olemaan käytössä vielä pitkän aikaa ja 5G on suunniteltu toimimaan 4G:n rinnalla. 5G-NR on yhtenäinen, suorituskykyisempi radiorajapinta. Pian sen päällä alkaa kulkemaan IoT-data, sanoi AcalBFi:n myyntipäällikkö Hans Andersson ECF23-konferenssin esityksessään.

Maailman ensimmäinen vesitiivis MEMS-paineanturi

STMicroelectronics on esitellyt markkinoiden ensimmäisen vesi- ja nestetiiviin MEMS-pohjaisen paineanturin. Samalla ST lupaa komponentille pitkän käyttöiän eli teollisuuskomponenteille vaaditun 10 vuoden eliniän.

Tekoälystä kaikki hyöty irti: ilmainen kurssi opettaa promptaamaan

Tekoälystä on lyhyessä ajassa tullut jokaiselle tärkeä apuri. Siitä on jo nyt hyötyä kaikille arjessa ja työelämässä. Tulevaisuuden mahdollisuudet ovat rajattomat. Tekoäly voidaan valjastaa keventämään hallinnollista työtä, tukemaan oppimista ja luovuutta sekä vapauttamaan aikaa inhimillisiin kohtaamisiin.

”Suomeen tarvitaan nopeasti kattava valokuituverkko”

- Suomi on ollut mobiilimaana hurja edelläkävijä, mutta samalla kiinteiden yhteyksien puoli on jäänyt täysin paitsioon. Suuri osa ei edes tiedä, miltä tuntuu olla valokuituyhteyden päässä, kun esimerkiksi videopuhelu tai -peli on aidosti reaaliaikainen, sanoo valokuituyhtiö Valoon liiketoiminnan kehityksestä vastaavaksi johtajaksi nimitetty Vesa Kemppainen.

Turvallista Linuxin verkon reunalle

NXP Semiconductors on julkistanut uuden i.MX 91 -sovellusprosessorien perheen. Sarja tarjoaa optimoidun yhdistelmän suojausta, ominaisuuksia ja energiatehokasta suorituskykyä, joita tarvitaan seuraavan sukupolven Linux-pohjaisessa IoT:ssä ja teollisuuden sovelluksissa.

Suomalaiset kehittivät sentintarkan kaivuurobotin kiskotöihin

Ensi viikolla Espanjan Tarragonassa järjestetään raidetekniikan tutkimukseen keskittyvä näyttely. Siellä esitellään suomalaista demoa, joka vie kiskojen automatisoidun rakentamisen ja korjaamisen uudelle tasolle. Tampereen yliopiston ja Novatronin yhteisdemossa robotti skannaa ympäristöään ja liikkuu ja toimii sentintarkasti.

Arm esitteli tulevien puhelimien prosessorit - 32-bittiset sovellukset jäävät historiaan

Arm valitsi Taiwanin Computex-näyttelyn paikaksi, jossa sen seuraavan polven älypuhelinprosessorit esiteltiin. Luvassa on lisää tehoa kaikkiin laiteluokkiin, kun suorittimissa siirrytään TCS23-alustalle. Samalla tuki 32-bittisille sovelluksille loppuu.

Sigfox ei kuollutkaan

Sigfox on LoRan rinnalla toinen ”alkuperäisistä” IoT-radiotekniikoista. Viime vuoden keväänä koko taru oli päättyä, kun tekniikan kehittänyt Sigfox SA ajautui konkurssiin. Jäämistö päätyi huutokaupassa singaporelaisen UnaBizin omistukseen. Sen johdolla toiminta on tervehtynyt ja nyt Sigfox näyttää täyttävän tekniikkaan kohdistuneet kovat lupaukset.

Darkwebistä löytyi kuusi miljoonaa varastettua maksukorttia

Vaikka pankit ja muut rahoitusalan tahot tekevät paljon suojatakseen asiakkaitaan korttipetoksilta, rikolliset onnistuvat siitä huolimatta tihutyöissään. NordVPN:n uusimmassa tutkimuksessa analysoitiin 6 miljoonaa maksukorttia, jotka löytyivät pimeästä verkosta.  Kaksi kolmasosaa korteista oli yhdistetty muihin yksityisiin tietoihin, kuten osoite, puhelinnumero, sähköpostosoite tai jopa sosiaaliturvatunnus.

Autokauppa on edelleen fossiilista

Autokauppa on ollut koronapandemian ja Venäjän aloittaman sodan aikana suurissa vaikeuksissa, kun tarvittavista komponenteista on ollut pulaa. Autoteollisuutta seuraavan JATO Dynamicsin mukaan ongelmat alkavat helpottaa, mikä näkyy myytyjen uusien ajoneuvojen määrän kasvuna. Valtaosa uusista autoista kulkee edelleen fossiilisilla polttoaineilla.

Elintoimintojen kliiniset mittaukset yhdellä piirillä

Moni fyysisen kunnon ja terveyden seurantaan tarkoitettu laite sisältää erilaisia elintoimintojen mittauksia, mutta niiden tarkkuus ja luotettavuus eivät täytä terveydenhoidon ammattilaisten vaatimuksia. Pitkälle integroidun AFE-piirin avulla voidaan kuitenkin rakentaa jopa iholle kiinnitettävän tarralapun muotoon mittausjärjestelmä, joka hoitaa kaikki tärkeät elintoimintojen mittaukset kliinisellä tasolla.

Simuloi 64-bittistä Arm-koodia PC:llä

Saksalainen SEGGER laajensi vastikään sulautettujen sovellusten työkalutarjontaansa kääntimen ja ajonaikaisen tuen 64-bittisille Arm-sovelluksille. Nyt palettiin on lisätty simulaattori.

Piianodia käyttävä ihmeakku tähtää lentäviin autoihin

Kalifornialainen Amprius Technologies on kehittänyt akkutekniikan, jossa grafiittianodi korvataan piipohjaisella ratkaisulla. Tämä kasvattaa akun energiatiheyden kaksinkertaiseksi. Nyt yhtiö kertoo suunnitelmistaan avata ensimmäisen tehtaansa.

Maailman nopein kotinetti tulee Suomeen

Suomen suurin valokuituoperaattori Lounea julkisti jo alkuvuonna aloittaneensa ensimmäisenä Suomessa kehityspolun kohti 50GPON-luokan kuituverkkoja. Teknologiatestit Lounealla ovat kevään aikana edenneet suunnitellusti ja testeissä kuitu kotiin -verkossa saavutettiin ennätyksellinen 42 gigan nopeus.

Pitääkö olla huolissaan, jos kännykän näyttö avautuu itsestään?

Jos laittaa Googleen hauksi "puhelin avautuu itsestään", saa yli 209 miljoonaa tuosta. Mutta miksi puhelimet avautuvat itsestään? Asiantuntijoiden mukaan kyse voi olla GhostTouch-hyökkäyksestä, joka voi aiheuttaa käyttäjille ongelmia, sanoo NordVPN:n kyberturvallisuusasiantuntija Adrianus Warmenhoven.

Signaalia avoimien Open RAN -tukiasemien kehitykseen

Open RAN on avoin tukiasema-arkkitehtuuri, jota monet operaattorit kaavailevat jatkossa käyttävänsä. Rohde & Schwarz ilmoittaa, että sen signaaligeneraattorit ja -analysaattorit on nyt hyväksytty Qualcommin avoimien verkkojen laitteiden QRU100-radiopiirien testaamiseen.

Apr # Nyhetssajt samt mobil. Placeras direkt efter första nyheten
 2022  # mobilbox
TMSNet  advertisement
Mar Apr May Jun # Rohde mobilbox
May  # Farnell  mobilbox f skyskrapa

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Elintoimintojen kliiniset mittaukset yhdellä piirillä

Moni fyysisen kunnon ja terveyden seurantaan tarkoitettu laite sisältää erilaisia elintoimintojen mittauksia, mutta niiden tarkkuus ja luotettavuus eivät täytä terveydenhoidon ammattilaisten vaatimuksia. Pitkälle integroidun AFE-piirin avulla voidaan kuitenkin rakentaa jopa iholle kiinnitettävän tarralapun muotoon mittausjärjestelmä, joka hoitaa kaikki tärkeät elintoimintojen mittaukset kliinisellä tasolla.

Lue lisää...

OPINION

Ennakkoluulot estävät tekoälyn täyden hyödyntämisen

Tekoäly on valloittanut kahvipöytäkeskustelut. Keskusteluista voimme kiittää ChatGPT:n kaltaisia tekoälyjä, jotka loistavat kyvyllään laatia tekstejä – niin pätevästi kirjoitettuja artikkeleita kuin toimivaa koodiakin, kirjoittaa Lenovolla globaalin monimuotoisuustoimiston johtajana työskentelevä Ada Lopez.

Lue lisää...

LATEST NEWS

  • Suomen kolmas Internet-yhdyspiste perustuu Nokian laitteisiin
  • Kolmen nanometrin jälkeen tulee kaksi nanometriä
  • Tekoälyn mahdollisuudet päihittävät sen uhat
  • Nokia esittelee jo 6G-piirejä
  • ECF23: RedCap saattaa kaupallistua ensi vuonna

NEW PRODUCTS

  • Navitasin ihmetehopiirit Mouserin valikoimaan
  • 5 wattia neliötuuman powerista
  • 3,5 kilowattia erittäin korkealla hyötysuhteella
  • Automaattisesti varavirran varaan
  • Tarkkaa asentotietoa vihamielisessä ympäristössä
 

NEWSFLASH

twitter
ETN_fi @ETN_fi
ETN_fi UK Semiconductor Strategy https://t.co/MABHzsSaK4
toukokuu 10 • reply • retweet • favorite
ETN_fi RT @joeprkns: Last night I used GPT-4 to write code for 5 micro services for a new product. A (very good) dev quoted £5k and 2 weeks. G…
maalis 17 • reply • retweet • favorite
ETN_fi This is why Nokia lost the game in mobile phones - an insiders view https://t.co/NB5Wndkx5p
joulu 12 • reply • retweet • favorite
ETN_fi @OnePlus_FI lahjoittaa Pelastusarmeijalle 50 puhelinta jouluapuun. Iso- Britanniassa samanlainen lahjoitus tehdään… https://t.co/LKdl2Pywie
joulu 07 • reply • retweet • favorite
ETN_fi Finnish PM Sanna Marin: We need to cut our dependence on China. https://t.co/598gQXKvlj #Slush2022 #China #electronics #semiconductors
marras 17 • reply • retweet • favorite
web design services
 

Section Tapet