Transcript 答辩PPT - 华中科技大学

华中科技大学
生命科学与技术学院
生物信息技术0702 刘文浩
2009～2010学年度特优生检查评价工作汇报
概况
虚拟健身系统
系统设计
特优生总结
2009～2010学年度特优生检查评价工作汇报
概况
虚拟健身系统
系统设计
特优生总结
2009～2010学年度特优生检查评价工作汇报
以电工电子科技创新中心为基础平台
参加国内
参加国内
系统学习
创新项目
系统学习
创新项目 外比赛
以创新项目为科研平台
外比赛
以参加电子信息类比赛为检测平台
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

虚拟健身
2009年国家大学生创新试验项目
系统
2010年Intel杯嵌入式专题邀请赛
指导教师：尹仕
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Wii
Kinect
PlayStation
Move
体感游戏
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体感运动宗旨：体感运动
通过完备的数据采集实现真实的还原运动
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虚拟健身
虚拟健身系统：
系统
基于体感运动，通过开放平台，实现虚拟健
身。
2009～2010学年度特优生检查评价工作汇报
概述
虚拟健身系统
系统设计
特优生总结
2009～2010学年度特优生检查评价工作汇报
2009～2010学年度特优生检查评价工作汇报
概述
虚拟健身系统
系统设计
特优生总结
2009～2010学年度特优生检查评价工作汇报
空间
定位
×
• 乒乓球馆
√
• 乒乓球台
虚拟
•
乒乓球拍
√
姿态
场景
√
• 乒乓球
×
• 虚拟人
2009～2010学年度特优生检查评价工作汇报
硬件设计
软件设计
传感器
定位算法
测量电路
姿态算法
外设控制器
智能算法
3D虚拟场景
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硬件设计
传感器
控制器LM3S1138将
IO配置为8mA推挽输
出
• 低功耗
• 外围电路简单
• 减小了回波干扰
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动态三维姿态测量需要用到三轴加速度传感器和
三轴磁场传感器
硬件设计
传感器
三轴磁场传感器：MEMSIC公司的MMC312xMR
三轴加速度传感器：ADI公司的ADXL345
•
•
•
•
•
•
体积小
体积小
低功耗
低功耗
片上信号处理
高分辨率（13位）
集成式I2C总线
高量程（最高±16g，可配置为±2g，±4g，±8g，±16g）
测量磁场范围为±2高斯，地磁场强度大约500-600毫高斯
数字输出
接口协议为SPI和I2C
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硬件设计
传感器
测量电路
2009～2010学年度特优生检查评价工作汇报
硬件设计
传感器
测量电路
外设控制器
时钟同步
2009～2010学年度特优生检查评价工作汇报
软件设计
定位算法
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软件设计
姿态算法核心：坐标转换
姿态算法目标：球拍与球台的相对姿态
定位算法
转换1
转换2
转换1
姿态算法
空间/球台
球台/空间
球拍/球台
转换/球拍
球拍/转换
球拍/空间
转换/空间
空间/转换
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软件设计
定位算法
姿态算法
转换2
转换1
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软件设计
用户击球
智能击球
定位算法
位置
碰撞检测
路径预知
初始击球
碰撞检测
碰撞处理
碰撞处理
调整击球
姿态算法
智能算法
姿态
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软件设计
定位算法
姿态算法
智能算法
3D虚拟场景
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便携
?
传统方案：
• ATOM低功耗处理器
•数据单一
平台
•
规范接口
•轨迹分析猜测运动 开放
完备的
• 高效的电源管理
• 嵌入式平台
硬件平台开放
•
低电压设计
数据采集 • 创新解决方案
q本系统方案：
• PCB制板
• 单电源设计
•数据完备
• 良好的封装
• 传感器选型
• 自动休眠
•真实反映运动
系统
特色
移动健身体育馆
低功耗
低成
本
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概述
虚拟健身系统
系统设计
特优生总结
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10年电
子设计
竞赛
太阳能
热水器
冷水回
收系统
09年电
子设计
竞赛
已完成
项目
同声
译谱
宝贝
别哭
虚拟
健身
系统
想唱
就唱
基于无
线耳机
的多功
能控制
平台
加速度传感器
婴儿哭声识别与检测
宽带放大器
Blackfin533处理器
音频编解码芯片
高精度（约20μm）
水位监测电路
宽带直流放大器
WM8731
SD卡、FAT文件系
动作特征识别
功率放大器
编程
电磁阀控制电路
超声波定位：超声波
失真度测量、示波
统、WAV音乐播放
虚拟键盘
乘法式DAC应用
音符分割、快速傅立
环境噪音去除、快速
器设计、频谱分析
频率测量、超声波相
叶变换
GPRS模块、声音录
USB
Device端驱动
傅立叶变换算法
高速AD电路设计
位测量、超声波时间
权矩阵模型
制回放
USB
HUB设计
间隔测量
正弦信号发生器、
USBDAC
MIDI合成
FPGA、ARM最小系
自动增益控制
统板设计与PCB制作
频率测量
多传感器联合动态姿
态定位（6自由度）
• nRF24L01高速通信
• OpenGL编程、智能
击球算法
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2009～2010学年度特优生检查评价工作汇报