ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
etndigi1-2026

IN FOCUS

R&S FSWX: new horizons in signal and spectrum analysis

 

Demanding mobile radio and wireless applications can push HF components to their physical limits. The FSWX signal and spectrum analyzer was developed to characterize components under challenging conditions. The analyzer is the first model with two input ports, filter banks to pre-filter and cross-correlate for noise suppression. The features were previously found only in high-quality phase noise testers.

Lue lisää...

ETNtv

 
ECF25 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan
  • Aku Wilenius, CN Rood
  • Tiitus Aho, Tria Technologies
  • Joe Hill, Digi International
  • Timo Poikonen, congatec
  • ECF25 panel
ECF24 videos
  • Timo Poikonen, congatec
  • Petri Sutela, Testhouse Nordic
  • Tomi Engdahl, CVG Convergens
  • Henrik Petersen, Adlink Technology
  • Dan Still , CSC
  • Aleksi Kallio, CSC
  • Antti Tolvanen, Etteplan
ECF23 videos
  • Milan Piskla & David Gustafik, Ciklum
  • Jarno Ahlström, Check Point Software
  • Tiitus Aho, Avnet Embedded
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Pasi Suhonen, Rohde & Schwarz
  • Joachim Preissner, Analog Devices
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

logotypen

Apr # TME square
TMSNet  advertisement
ETNdigi
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Share on Facebook Share on Twitter Share on LinkedIn

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.

MORE NEWS

Microsoft tappaa kevyen Outlookin – vanhat viestit jäävät, liikenne katkeaa

Microsoft lopettaa Outlook Lite -sähköpostisovelluksen käytännössä toukokuun lopussa. 26.5.2026 alkaen sovellus ei enää lähetä tai vastaanota sähköposteja, vaikka aiemmin ladatut viestit pysyvät luettavissa.

Vincit varmisti etumatkan AI Actiin

– Haluamme olla tekoälyn hyödyntämisen edelläkävijöitä, ja se vaatii luottamuksen rakentamista asiakkaiden suuntaan. Pelkkä yrityksen oma lupaus ei enää riitä, sanoo Julius Manni. Vincit on saanut ensimmäisenä Suomessa akkreditoidun ISO/IEC 42001 -sertifikaatin.

Oulu sekoili puolijohdetehtaan kanssa – tänään palattiin maan pinnalle

Vielä torstaina Oulu maalaili kuvaa, jossa kaupunki voisi olla ehdolla jopa 20 miljardin euron puolijohdetehtaalle. Viesti jätti vaikutelman, että pohjoiseen olisi realistista saada tekoälysirujen valmistusta, vaikka Euroopassa tällaiset investoinnit ovat harvinaisia ja keskittyvät vahvoihin teollisiin klustereihin. Tänään perjantaina sävy muuttui olennaisesti.

Milloin koodi riittää ja milloin tarvitaan logiikkaa? Webinaari pureutuu rajaan

Sulautettujen järjestelmien suunnittelu jakautuu yhä selvemmin korkean tason ohjelmointiin ja erilliseen logiikkasuunnitteluun. DigiKeyn ja Microchipin webinaari pyrkii avaamaan tätä rajaa käytännön esimerkkien kautta. Aihe on ajankohtainen erityisesti, kun FPGA- ja mikro-ohjainmaailmat lähentyvät opetuksessa ja prototyypityksessä.

Uusi GPU lupaa pudottaa laskennan hintaa lähes 95 prosenttia

Kalifornialainen Bolt Graphics väittää voivansa muuttaa laskennan talouden uudella Zeus-grafiikkasuorittimellaan. Yhtiö ilmoitti saavuttaneensa testisirun tape-out-vaiheen, ja lupaa jopa 17-kertaista kustannustehokkuutta eli käytännössä lähes 95 prosentin pudotusta laskennan hintaan.

Cisco rakentaa kvantti-internetin puuttuvaa palasta

Kvanttitietokoneiden kehitys on tähän asti ollut yksinkertainen peli, sillä valmistajat ovat keskittyvät lisäämään kubitteja järjestelmiinsä. Nyt peli muuttuu. Cisco yrittää ratkaista alan todellisen pullonkaulan eli sen, miten yksittäiset kvanttikoneet saadaan toimimaan yhdessä.

Agenttinen AI ei jää työkaluiksi – se muuttaa yritysten ajattelun

Tekoäly ei ole enää pelkkä assistentti vaan siirtymässä ohjaamaan kokonaisia kehitysprosesseja. – Assistenttina tekoäly tuo 10 prosenttia lisää tuottavuutta, mutta agentteina tuottavuus paranee 70 prosenttia, sanoi Etteplanin palveluratkaisujen päällikkö Tero Hämeenaho yhtiön teknologiapäivässä eilen Espoossa.

Nokia irrottaa avaruusverkot uuteen Modul8-yritykseen

Nokia aikoo irrottaa Bell Labsin avaruusviestintähankkeen Modul8:n itsenäiseksi yhtiöksi. Taustalla on tarve saada hankkeelle oma rahoitus- ja toimintamalli, jotta kuuhun ja muuhun avaruusympäristöön suunnitellut viestintäratkaisut saataisiin nopeammin tuotteiksi.

Mouser lisäsi yli 9000 uutta komponenttia valikoimaansa alkuvuonna

Elektroniikkakomponenttien tuonti markkinoille kiihtyy, ja jakelijat toimivat yhä enemmän lanseerausten etulinjassa. Mouserin alkuvuoden yli 9000 uutta tuotetta kertoo ennen kaikkea tuotekehityssyklien nopeutumisesta – ei yksittäisestä läpimurrosta. Suunnittelijalle tämä tarkoittaa enemmän vaihtoehtoja, mutta myös vaikeampaa valintaa.

Piikarbidi mullistaa invertterit myös halvemmissa sähköautoissa

Piikarbidiin (SiC) perustuvat tehopuolijohteet ovat pitkään olleet sähköautojen premium-luokan etuoikeus. Nyt tilanne on muuttumassa. Uusimmat komponenttisukupolvet, kuten Robert Bosch GmbH kolmannen sukupolven SiC MOSFETit, on suunniteltu nimenomaan tuomaan sama suorituskyky myös edullisempiin ajoneuvoluokkiin.

Tutka näkee kaiken – millimetriaallot ohjaavat autojen älyä

ETN - Technical articleAutoteollisuuden millimetriaalto­tutkaa käytetään ihmisten ja kohteiden havaitsemiseen kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja autonomisen ajamisen (AD) sovelluksissa. Ajoneuvon ulkopuolisen ympäristön valvontaan käytetään tyypillisesti tutkaa, kameroita ja LiDARia. ADAS auttaa kuljettajaa monissa ajotilanteissa, kuten törmäysvaroituksissa, automaattisessa jarrutuksessa ja pysäköintiavustuksessa. Autonomisessa ajamisessa sensoridataa käytetään ajoneuvon ohjaamiseen automaattisesti.

ABB vie cobotit raskaampiin töihin

ABB tuo markkinoille PoWa-cobotperheen, jonka ydinviesti on tavallista suurempi hyötykuorma ja korkeampi nopeus. Tavoitteena on avata yhteistyöroboteille sellaisia sovelluksia, joissa perinteiset cobotit ovat jääneet suorituskyvyssä jälkeen, mutta joissa täysiverinen teollisuusrobotti olisi ylimitoitettu ratkaisu.

Yksi liitin korvaa kaapelikimpun

Phoenix Contact tuo markkinoille hybridiliittimen, joka niputtaa energianvarastojärjestelmissä tarvittavat teho-, signaali- ja datayhteydet samaan liitäntään. Uusi HSC-liitin on suunnattu nimenomaan suuriin akustoihin, joissa kaapelointi alkaa nopeasti monimutkaistua ja asennusvirheiden riski kasvaa.

Nokian kasvu tulee nyt kuidusta ja tekoälystä

Nokia on siirtymässä selvästi uuteen vaiheeseen. Yhtiön kasvu ei enää perustu perinteisiin mobiiliverkkoihin, vaan kuitupohjaiseen dataliikenteeseen ja tekoälyinfrastruktuuriin.

Microchip toi ohjelmoitavan logiikan PIC-ohjaimiin

Microchip laajentaa PIC-sarjaansa ohjaimiin, joissa ohjelmoitava logiikka ja MCU on yhdistetty samalle sirulle. Ajatus on yksinkertainen mutta käytännössä kiinnostava, koska aikakriittisiä toimintoja voidaan siirtää pois ohjelmistosta ilman erillistä CPLD-piiriä ja siihen liittyvää lisäkustannusta.

Etteplan: tekoäly pakottaa koko teknisen dokumentaation uusiksi

Tekninen dokumentaatio on siirtymässä murrokseen, jossa sen rooli ei ole enää pelkkä tuotteen käyttöä tukeva liite, vaan keskeinen osa digitaalista infrastruktuuria. Etteplan arvioi, että tekoälyn yleistyminen pakottaa yritykset rakentamaan dokumentaationsa uudella tavalla – rakenteiseksi, yhdenmukaiseksi ja ennen kaikkea koneluettavaksi.

CRA muuttaa sulautetun suunnittelun pelisäännöt – lisätyöstä tulee uusi normaali

EU:n uusi Cyber Resilience Act (CRA) pakottaa sulautettujen järjestelmien kehittäjät miettimään tuotteitaan uudella tavalla. Kyse ei ole enää pelkästä toiminnallisuudesta tai turvallisuudesta perinteisessä mielessä, vaan koko elinkaaren kattavasta kyberturvasta.

Tekoäly avaa hakkerille uusia ovia – myös Suomessa tilivuodot kasvussa

Tietovuodot kiihtyvät globaalisti, eikä Suomi ole kehityksen ulkopuolella. Samaan aikaan kun yritykset ottavat tekoälyä käyttöön ennätystahtia, myös vuotaneiden käyttäjätilien määrä kasvaa. Yhteys vuotojen ja tekoälyn välillä alkaa näkyä yhä selvemmin.

Suomalaispiiri käynnistää Linuxin 2,6 sekunnissa

Juju ei ole pelkässä optimoinnissa, vaan arkkitehtuurissa. Suomalaisen VLSI Solution Oy:n VSRVES01-piirissä Linux ja reaaliaikakäyttöjärjestelmä on erotettu omille ytimilleen. RISC-V-ydin hoitaa Linuxin ja verkon, kun taas erillinen DSP pyörittää reaaliaikatehtäviä RTOSilla ja toimii samalla koko järjestelmän käynnistäjänä.

Katodimullistus tuo 6 minuutin latausajan sähköautoon

Kiinalainen akkujätti CATL eli Contemporary Amperex Technology Co. Limited on esitellyt uuden Shenxing 3.0 -akun, joka lupaa sähköautoille käytännössä polttomoottorin tankkausnopeuden. Akku latautuu 10 prosentista lähes täyteen alle seitsemässä minuutissa.

ETNdigi - Watch GT Runner 2
16 17  # puffbox mobox till tme native
16 17  # puffbox mobox till square
TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Tutka näkee kaiken – millimetriaallot ohjaavat autojen älyä

ETN - Technical articleAutoteollisuuden millimetriaalto­tutkaa käytetään ihmisten ja kohteiden havaitsemiseen kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja autonomisen ajamisen (AD) sovelluksissa. Ajoneuvon ulkopuolisen ympäristön valvontaan käytetään tyypillisesti tutkaa, kameroita ja LiDARia. ADAS auttaa kuljettajaa monissa ajotilanteissa, kuten törmäysvaroituksissa, automaattisessa jarrutuksessa ja pysäköintiavustuksessa. Autonomisessa ajamisessa sensoridataa käytetään ajoneuvon ohjaamiseen automaattisesti.

Lue lisää...

OPINION

Agenttikoodaus muuttaa myös sulautetun kehityksen

CodeBoxxin perustajan Nicolas Genestin mukaan ohjelmistokehitys on kääntynyt päälaelleen: koodia ei enää kirjoiteta, vaan tekoälyä orkestroidaan kohti tavoitetta. Muutos näkyy erityisen voimakkaasti sulautetuissa järjestelmissä, joissa tiukka laitteisto–ohjelmisto-integraatio, pitkät validointisyklit ja virheiden korkea hinta tekevät agenttipohjaisesta kehityksestä poikkeuksellisen merkittävän murroksen.

Lue lisää...

 

LATEST NEWS

  • Microsoft tappaa kevyen Outlookin – vanhat viestit jäävät, liikenne katkeaa
  • Vincit varmisti etumatkan AI Actiin
  • Oulu sekoili puolijohdetehtaan kanssa – tänään palattiin maan pinnalle
  • Milloin koodi riittää ja milloin tarvitaan logiikkaa? Webinaari pureutuu rajaan
  • Uusi GPU lupaa pudottaa laskennan hintaa lähes 95 prosenttia

NEW PRODUCTS

  • Sama virtalähde kelpaa nyt sairaalaan ja kotiin
  • Vesitiivis USB-C piirikortille ilman lisäkokoonpanoa
  • Kolmivaiheinen tuuletinohjaus ilman koodia
  • AES ei vielä tee muistitikusta turvallista
  • Toughbook 56 tuo tekoälyn kentälle ilman pilveä
 
 

Section Tapet