移植。
[0030]系統(tǒng)固件嵌入實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)uCOS-1I;uC0S-1I是一個(gè)可以基于ROM運(yùn)行、可移植、可裁剪、搶占式、實(shí)時(shí)多任務(wù)內(nèi)核的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。采集模塊120通過uCOS-1 I實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)把全部運(yùn)動員運(yùn)動參數(shù)采集任務(wù)，分成多個(gè)任務(wù)分別采集不同的運(yùn)動員運(yùn)動參數(shù)。每個(gè)任務(wù)由uCOS-1I實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)提供的優(yōu)先級進(jìn)行調(diào)度，且任務(wù)之間通過uCOS-1I實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)提供的系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行通?目;使得米集模塊120中每個(gè)任務(wù)都能夠在最短時(shí)間內(nèi)完成。
[0031]其中，運(yùn)動參數(shù)包括:負(fù)荷量度與負(fù)荷強(qiáng)度。具體來說，負(fù)荷量度反映負(fù)荷對機(jī)體刺激的量的大小，而負(fù)荷強(qiáng)度反映負(fù)荷對機(jī)體刺激的強(qiáng)度。負(fù)荷量度的評價(jià)指標(biāo)有:次數(shù)，指訓(xùn)練項(xiàng)目重復(fù)的次數(shù);時(shí)間，指統(tǒng)計(jì)單位中的訓(xùn)練總時(shí)間；距離，值完成訓(xùn)練累計(jì)的總距離;重量，指完成訓(xùn)練的總負(fù)重量。負(fù)荷強(qiáng)度的評價(jià)指標(biāo)有:速度，指在訓(xùn)練過程中運(yùn)動員跑動的速度;訓(xùn)練難易程度，指運(yùn)動員訓(xùn)練項(xiàng)目完成的難易程度;心率，指心臟的跳動頻率，正常的健康成人安靜時(shí)的心率為60-100次/分;最大心率，在運(yùn)動訓(xùn)練過程中，心率會隨著負(fù)荷強(qiáng)度的增加而增加，當(dāng)心率增加到最大限度時(shí)叫最大心率；由于個(gè)體存在差異，每個(gè)人的最大心率值也存在差異，一般用220減去年齡估算最大心率值。
[0032]如圖2所述的為可穿戴設(shè)備的框架圖，可穿戴設(shè)備100的采集模塊120包括心率采集單元121、GPS定位單元123、加速度傳感器125及陀螺儀傳感器127;微控制器110分別通過系統(tǒng)總線與心率采集單元121、GPS定位單元123、加速度傳感器125及陀螺儀傳感器127連接。在可穿戴設(shè)備100上微控制器110上還設(shè)有進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的多個(gè)接口。
[0033]微控制器110上設(shè)有在運(yùn)動過程中對運(yùn)動員的心率進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的心率采集接口 ；通過微控制器110的UART接口(心率采集接口)與心率采集單元121進(jìn)行通信，讀取心率采集單元121所采集到的運(yùn)動員的心率值。心率是訓(xùn)練過程中強(qiáng)度監(jiān)控的重要生理指標(biāo)，可以有效顯示出運(yùn)動員的訓(xùn)練強(qiáng)度，也能反映出運(yùn)動員當(dāng)前的生理狀況。
[0034]在訓(xùn)練過程中，對每個(gè)運(yùn)動員進(jìn)行實(shí)時(shí)心率監(jiān)控，例如:不同跑動過程中心率情況統(tǒng)計(jì);不同心率下跑動距離的統(tǒng)計(jì)等，結(jié)合心率信息統(tǒng)計(jì)訓(xùn)練量度信息，可以更加準(zhǔn)確地反映出一個(gè)運(yùn)動員水平和訓(xùn)練效果；與此同時(shí)，監(jiān)控心率信息能準(zhǔn)確及時(shí)地獲知運(yùn)動員的生理狀況，避免訓(xùn)練過度導(dǎo)致運(yùn)動員受傷。
[0035]微控制器110上還設(shè)有對運(yùn)動員進(jìn)行GPS定位數(shù)據(jù)采集的GPS定位采集接口；微控制器110經(jīng)過UART接口(GPS定位采集接口)與GPS定位單元123進(jìn)行通信，讀取GPS定位單元123采集到運(yùn)動員的定位數(shù)據(jù)。其中，采集到的數(shù)據(jù)包含有標(biāo)準(zhǔn)定位時(shí)間、瑋度、經(jīng)度、相對位移速度和相對位移方向等。
[0036]微控制器110上還設(shè)有運(yùn)動員運(yùn)動狀態(tài)的加速度及陀螺儀的數(shù)據(jù)采集接口。通過微控制器110的12C接口(加速度及陀螺儀的數(shù)據(jù)采集接口)與加速度傳感器125及陀螺儀傳感器127進(jìn)行通信。在運(yùn)動中，采集運(yùn)動員的加速度值及角速度值。其中，加速度傳感器125為三軸加速度傳感器，可以計(jì)算出運(yùn)動員相對于采集模塊120的加速度的方向和大小(加速度信號數(shù)據(jù))；而陀螺儀傳感器127，又名角速度傳感器，用于記錄運(yùn)動員相對采集模塊120的方向的變化(角速度信號數(shù)據(jù))；通過同時(shí)采集加速度和角速度的信號數(shù)據(jù)，確定運(yùn)動員實(shí)時(shí)的運(yùn)動狀態(tài)。
[0037]通過GPS定位單元123、加速度傳感器125及陀螺儀傳感器127可以實(shí)時(shí)采集:
[0038]每個(gè)運(yùn)動員在訓(xùn)練過程中的實(shí)時(shí)速度，了解每個(gè)運(yùn)動員的運(yùn)動強(qiáng)度信息；
[0039]每個(gè)運(yùn)動員在訓(xùn)練過程中跑動的總距離，了解每個(gè)運(yùn)動員的訓(xùn)練量度信息；
[0040]每個(gè)運(yùn)動員訓(xùn)練過程中不同速度跑動距離統(tǒng)計(jì)，沖刺跑、高強(qiáng)度跑的次數(shù)，間隔時(shí)間等，可以顯示運(yùn)動員的訓(xùn)練強(qiáng)度信息，也能反映出量度信息；
[0041]每個(gè)運(yùn)動員訓(xùn)練過程中的運(yùn)動軌跡熱圖；利用運(yùn)動軌跡熱圖，可以從整體角度查看每個(gè)運(yùn)動員在訓(xùn)練過程中的運(yùn)動軌跡，在戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練中對于發(fā)現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)問題，提高戰(zhàn)術(shù)技巧非常重要。
[0042]在訓(xùn)練過程中，教練員根據(jù)運(yùn)動員實(shí)時(shí)的負(fù)荷量度和負(fù)荷強(qiáng)度數(shù)據(jù)，可以清楚的知道運(yùn)動員在訓(xùn)練過程中所承受的負(fù)荷刺激，從而更好的安排訓(xùn)練項(xiàng)目，提高訓(xùn)練效果。同時(shí)也可以更科學(xué)的針對每個(gè)運(yùn)動員進(jìn)行因材施教，更好地提高每個(gè)運(yùn)動員的運(yùn)動水平。除此之外，通過運(yùn)動員訓(xùn)練監(jiān)控系統(tǒng)記錄下來的數(shù)據(jù)也可以作為教練員與運(yùn)動員談話的重要的事實(shí)依據(jù)，同時(shí)，也能作為綜合評價(jià)一個(gè)運(yùn)動員的重要參考指標(biāo)。
[0043]第一存儲模塊130包括用于存儲采集模塊120采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的第一存儲單元131和用于存儲可穿戴設(shè)備100常量參數(shù)的第二存儲單元133。常量參數(shù)包括可穿戴設(shè)備100的標(biāo)識、電源模塊的最低放電電壓值以及心率最大臨界值。
[0044]在本實(shí)施中，第一存儲單元131為FLASH存儲器，用于儲存訓(xùn)練過程中，采集模塊120采集的運(yùn)動員的實(shí)時(shí)運(yùn)動參數(shù)。微控制器110通過SPI接口與第一存儲單元131進(jìn)行通信。同時(shí)可穿戴設(shè)備100把FLASH存儲器作為磁盤并注冊為一個(gè)緩沖區(qū)域，用來存儲FAT32文件系統(tǒng)的文本文件(.txt);終端200可以將保存到FLASH存儲器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的文本文件(.txt)進(jìn)行讀取操作。
[0045]其中，運(yùn)動參數(shù)組織成對應(yīng)的數(shù)據(jù)格式“06￥；^6_10+101^；[1:11(16+131:；[1:11(16+1^0(16+Coarse+HPValue+year+month+day+hour+minute+second+ACC.x+ACC.y+ACC.z+GYR0.x+GYR0.y+GYR0.z”分別代表:穿戴設(shè)備ID號、經(jīng)度、瑋度、相對位移速度、相對位移方向、心率值、年、月、日、時(shí)、分、秒、加速度X軸、加速度Y軸、加速度Z軸、角速度X軸、角速度Y及角速度Z軸。也就是說，終端200可以把FLASH存儲器作為通用的U盤進(jìn)行操作，讀取此FLASH存儲器中的數(shù)據(jù);并通過終端200的分析軟件處理FLASH中存儲的包含有運(yùn)動參數(shù)的文本文件。同時(shí)，F(xiàn)LASH存儲器中存儲的數(shù)據(jù)可以通過U盤被移除，為下一次存儲清除空間。
[0046]第二存儲單元133為E2PR0M(Electrically Erasable Programmable Read-OnlyMemory)存儲器，是一種掉電后數(shù)據(jù)不丟失的存儲芯片。第二存儲單元133用于存儲采集可穿戴設(shè)備100中設(shè)定的常量參數(shù)，微控制器110通過I2C接口與第二存儲單元133進(jìn)行通信?？纱┐髟O(shè)備100中規(guī)定的常數(shù)參量儲存在此存儲器中。其中常量參數(shù)包括:每個(gè)可穿戴設(shè)備100唯一的標(biāo)識(ID號)、電源模塊中蓄電池的最低放電電壓值等常量參數(shù)。整個(gè)系統(tǒng)在工作中，可以對E2PR0M存儲器進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)存取操作。
[0047 ]電源模塊包括蓄電池、充電電路和檢測電路，蓄電池與充電電路、檢測電路依次電連接，充電電路用于給蓄電池充電;檢測電路檢測蓄電池的放電電壓值。
[0048]在本實(shí)施例中，蓄電池為鋰電池，鋰電池為整個(gè)可穿戴設(shè)備100供電。同時(shí)，還設(shè)有充電電路，用于給充電鋰電池充電?？纱┐髟O(shè)備100在采集運(yùn)動參數(shù)的過程中，為了能更好的保護(hù)充電鋰電池的使用壽命，還設(shè)有鋰電池的檢測電路。微控制器110中的應(yīng)用程序的AD不斷檢測鋰電池的電壓值，并判定是否到達(dá)要求最低工作電壓值3.3V;若等于或低于3.3V值時(shí)，可穿戴設(shè)備100會給出一個(gè)電壓值過低的提示信號，起到提示用戶，鋰電池需要進(jìn)行充電的作用。
[0049]在本實(shí)施例中，可穿戴設(shè)備100還包括USB模塊160，USB模塊160經(jīng)電源模塊與微控制器110連接。USB模塊160設(shè)有USB接口(圖中未示)，USB接口用于與外部設(shè)備連接，用于實(shí)現(xiàn)可穿戴設(shè)備100與外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)和電能傳輸。通過USB接口，可以對可穿戴設(shè)備100中的鋰電池進(jìn)行充電；