Wuhan Polytechnic University Industrial &Commercial College 本科毕业论文（设计）论文题目：健身计步器的设计姓名：学号：班级：02班年级：2008级专业：电气工程及其自动化系部：信息工程指导教师：完成时间：2012年5月12日作者声明本毕业论文（设计）是在导师的指导下由本人独立撰写完成的，没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。
对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
因本毕业论文（设计）引起的法律结果完全由本人承担。
毕业论文（设计）成果归武汉工业学院工商学院所有。
特此声明。
作者专业：作者学号：作者签名：年月日健身计步器的设计The Design of Fitness Pedometer2012年5月12日摘要改革开放三十年来，随着社会的不断进步，人们的生活水平也不断的提高了，许多人把健身当做每天的一门必修的功课，在诸多的健身方法中，跑步便成了他们最有效，最简单的运动方法，计步器也成了计量跑步时间、步数和消耗卡路里的最简易、有效的工具。
健身计步器的工作工程大致如下，首先传感器将外界的信号转换成具有一定振幅的波形，经过调理电路将波形过滤并且放大，再经过斯密特触发器进行整形，这时输出的波形便是具有可以用来计数的脉冲信号，将其输入由四个十进制组成的计数显示器，在数码管中便可以显示最大为9999的步数。
同时将施密特触发器输出的波形用两个五进制连接成的二十五进制的分频器然后再接入计数器，便可以显示健身过程中所消耗的卡路里数。
在我的设计中，我将整个系统划分为若干个功能模块，传感器接受震荡反映产生波形模块、调理整形模块、计算步数模块、计算卡路里模块、1000步提醒模块、1kHz频率产生模块、分频模块和分钟显示模块等组成。
每个功能块还对应的相关的电路图，而且还详细的说明了电路图的组成元件，和各个元件的名称、功能、和运行原理，各个部件在此路中的作用，怎么实现所须的功能，合考虑了各方面的因素，选择最适合的器件。
在较充分的原理和仿真实验的基础上，经过反复的调试与修改，最终达到了设计要求。
关键词：计数器；译码器；555定时器AbstractThirty years of reform and opening up, with the constant progress of the society, people's living standard has been improved, many people consider fitness as every one of the compulsory courses, in many fitness method, running as their most effective, the most simple method, pedometer also became the running time, measurement step number and calories burned the most simple, effective tool.Fitness pedometer work works roughly as follows, first sensors will be outside the signal conversion into a certain amplitude of the waveform, through the conditioning circuit waveform is filtered and amplified, and then after Schmidt trigger shaper, the output waveform is a can be used to count the pulse signal, the input consists of four decimal composition counting display, in the digital tube can display a maximum of 9999steps. At the same time, Schmidt trigger output waveform with a two base five are connected into twenty-five decimal frequency divider and then access the counter, can display a fitness process consumed calories.In my thesis, I put the whole system is divided into several functional modules, sensors receive tremors reflected waveforms generated modules, conditioning shaping module, module calculation step number, calorie counting module,1000 step prompting module,1kHz frequency generating module, frequency module and minute display module. Each of the functional blocks are corresponding to the circuit, but also a detailed description of the circuit components, and each component name, function, and operation principle of each part of this road, in effect, how to realize the required function, and considering all factors, choose the most suitable device. In the full theory simulation and experiment based on, after repeated debugging and modification, finally achieved the design requirements.Key words: counter; decoder; 555timer目录引论 (1)1 主要元器件介绍 (3)1.1 74LS161D计数器 (3)1.2 计数器74LS90 (4)1.3 LM555CM介绍 (5)1.4 译码驱动及显示电路 (8)1.5 Multisim仿真软件概述 (8)2 总体设计 (9)2.1 设计思路 (9)2.2 设计方框图 (9)3 具体设计 (11)3.1 信号处理电路 (11)3.2 多谐振荡电路 (12)3.3 分频电路 (12)3.4 计时电路 (14)3.5 9999步计数电路 (14)3.6 能量卡路里计数电路 (15)3.7 提醒电路的实现 (16)3.8 发挥部分 (17)3.9 计数电路 (18)4 工作过程分析 (20)结语 (21)主要参考文献 (22)引论健身计步器是一种即简单又有效的锻炼方法.它不但可以准确的记录跑的步数,还可以控制自己的速度。
这样就可以计算出步数,通过步数和步幅可计算行走的路程，,高级的计步器还可以计算人体消耗的热量。
所以本课题的设计有着深远意义，尤其是对那些老年人以及一些待复健康的病人来说是一个非常好的辅助医疗设备.本次设计让我们初步的了解到如何将平时所学到的知识运用到实践当中去,让我们体会到其实生活中的许多科技产品就是用我们所学的知识通过综合运用整合出来的。
此次实验在一定程度上锻炼了同学们的实际动手能力和解决实际问题的能力，为我们今后的学习和工作奠定了基础。
健身计步器主要由振动传感器和电子计数器组成。
人在步行时重心都要有一点上下移动。
以腰部的上下位移最为明显，所以记步器挂在腰带上最为适宜。
所谓的振动传感器其实就是一个平衡锤在上下振动时平衡被破坏使一个触点能出现通/断动作，由电子计数器记录并显示就完成了主要功能，其他的热量消耗，路程换算均由电路完成。
现在市场上跨国品牌主要有：美国acumen（安康盟），日本casio（卡西欧），日本欧姆龙品牌等。
而国产知名品牌有Green Forest/绿森林（武汉产）多功能计步器和康超力牌计步器（广东产）。
大家可以根据自己的喜好和计步器本身的功能来进行选择。
一般来讲，除卡西欧的部分型号外，跨国品牌计步器均在我国寻找OEM厂家代工生产。
日系品牌的设计也一般外包给国内的公司进行。
所以，从一般意义上讲，各品牌家用计步器的质量差别是微乎其微的。
另外，价格对于选购者来讲也是一个很大的因素。
不同计步器因其功能不同、设计不同而有不同的价格。
例如在中部六省市场跨国品牌中销量最大的日本欧姆龙计步器，单功能型号的价格在78—128元区间内，多功能的型号更是达到了168—398元。
而中部六省市场国产品牌中销量最大的绿森林计步器多功能型号的价格也仅为78—98元。
由此见得，如果是一般家用的计步器，在质量感觉相差不大的时候，国产品牌是有相当大的优势的。
但是，总体来说国内品牌的品牌力较弱，铺货渠道不充分，成为制约其发展的最大障碍之一。
据国内医疗器械行业调查机构统计，在华北市场和华东市场，国内计步器的市场占有率尚不及跨国品牌的70%。
这一方面有消费者对于国产品牌得不信任感作祟，另一方面是大品牌的渠道优势。
例如欧姆龙和卡西欧在绝大多数一二线城市，甚至包括一些三线城市的商场、药店拥有专柜。
而国产品牌里仅有绿森林、康超力在部分一二线城市的商场、药店拥有专柜。
第一部分是计数部分，将震动由传感器变为的脉冲信号整形后输入计数器通过译码器译码最后经显示器分别显示出卡路里和及跑（走）的步数。
然后在卡路里电路部分通过门电路设计一个预置数，当达到预置数时与其连接的发光器件会有发光提示；计步电路中的千步发出提示音则用一个555定时器组成单稳态触发器和一个555定时器组成的多谐振荡器和百步进位控制蜂鸣器从而在每1000步时发出响声。
第二部分是计时部分，首先由555多谐振荡器发出一个1000Hz的脉冲，经过三个74LS90计数器组成的1000分频器将其变成1Hz的脉冲，这时以秒为单位计时，考虑到应用健身器时一般不以秒算，则再经过两个74LS90计数器组成的60分频器后形成了以分为计时单位。