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嵌入式手部压力分布检测系统研究与实现
| 论文题名： | 嵌入式手部压力分布检测系统研究与实现 |
| 关键词： | 汽车驾驶;手部压力;分布状况;信号检测;系统设计 |
| 摘要： | 随着当今世界汽车数量急速增长，汽车已成为主要的交通工具之一，人们对于汽车驾驶安全和舒适性的关注度也随即变高。影响汽车安全和舒适性的因素很多，而驾驶员手部压力分布状况，是评价驾驶舒适性的一个重要指标。 本文针对传统压力分布检测的不足，改进了压力信号高精度检测的方法。基于ARM芯片丰富的资源及优异的性能，构建了以STM32为核心的可穿戴手部压力分布采集手套，并为其设计基于μC/OS嵌入式操作系统的采集软件。利用虚拟仪器灵活性强、开发简单等特点，设计了基于LabVIEW的人机交互子系统，用于信号的分析和显示。本文主要研究内容如下: (1)构建适用于肢体压力信号采集的硬件系统。针对传统操纵力分析对象精度有限及采样量程小造成细节信号丢失等问题，设计电流电压转换及自适应最优量程电路，配套辅助模块，实现压力信号高精度采集。 (2)改进了基于μC/OS嵌入式系统软件设计。构建多个采集任务进行调度，区分优先级，选择邮箱及信号量方式进行参数传递，以提高系统实时性和数据采集精度。 (3)设计PC机与采集子系统间通信的指令集。自主设计控制指令集，实现信息交互，提高程序执行效率，同时指令集具有可扩展性，便于以后系统升级而无需硬件的改动。 (4)设计基于虚拟仪器的人机交互子系统，包含了数据通信、采集、处理、分析、存储、显示等以及相关的界面操作功能，并绘制直观易于分析的压力分布强度云图。 实验及结果表明，该系统采集精度以及工作性能达到设计指标，能够准确的展现手部压力分布情况，工作稳定，续航时间长，适用于驾驶舒适性分析测评及其他类型的手部作业研究。 |
| 作者： | 唐璇 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 刘正琼;穆斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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