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该项目所设计的震颤分析仪，可用于患有帕金森病 (PD)、多发性硬化症 (MS) 或特发性震颤 (ET) 的人。该设备可观察他们的症状，来表明病情的严重程度。
在这个项目页面中，将构建一个可穿戴设备来实时分析身体振动或颤抖活动。使用 nRF5340 开发套件上的 DSP 支持库监控振动的频率和幅度。通过使用振动传感器，可以检测到这些微小的震动。
这些数据将提供有关疾病随时间进展的关键见解。例如，帕金森病患者的震颤频率一般在 3-8 赫兹之间，如果频率出现偏差，则可能表明病情正在恶化。
硬件：
振动感应：将使用Kemet VS-BV203振动传感器单元。它是一种模拟传感器，可根据其感测到的振动幅度输出变化的电压。
使用微控制器上的 ADC，连接数据并通过快速傅立叶变换算法获得信号的基频。
将硬件焊接到原型板屏蔽上，OLED 显示器连接到 I2C 引脚，振动传感器有一个连接到模拟引脚的连接器。
原理图：
设置nRF Connect 桌面工具
首先从此页面下载并安装nRF Connect for Desktop
设置工具链和 IDE
打开工具链管理器，这里安装了SEGGER Embedded Studio IDE附带的最新 SDK
完成后，通读“构建的第一步”说明，然后单击“打开 IDE”
编译 Blinky 示例代码
将通过将 Blinky 示例代码下载到板上来测试 nRF5340 DK 板。这些示例是 nRF Connect SDK 的一部分。
导入样本：文件 → 打开 nRF Connect SDK 项目
选择“Blinky ”作为项目和“ nrf5430dk_nrf5430_cpuapp ”为板。
构建项目 hex 文件
将开发板连接到 PC 并将其连接到 IDE：
将十六进制文件下载到板上：
检查电路板右上角的 LED 是否闪烁
为应用程序修改示例
为了制作自己的应用程序，将从示例中修改并从那里构建。从此位置复制blinky项目：
C:\Users\[用户名]\ncs\v1.5.0\zephyr\samples\basic\
可以随意命名项目。在该项目中，复制blinky到hackster-wearable.
将修改项目以包含该应用程序的一些库
这些项目使用 Zephyr RTOS，它具有非常强大的构建系统，它有许多配置，您可以在prj.conf.
在该项目中，使用GPIO、ADC 和 I2C 设备外设。此外，使用CMSIS-DSP 库（该库也需要浮点支持）（ Zephyr 配置选项（北欧半导体））
（编译的文件）
再次回到Open nRF Connect SDK Project ，会看到一下项目文件夹：
选择板名称为nrf5430dk_nrf5430_cpuapp 。也将构建目录更改为较短的路径（将其放在 C:/ 驱动器的根目录中）
如果构建目录路径太长，可能会遇到编译问题
安装 CMSIS-DSP 包：
由于 CMSIS-DSP 库由 ARM 提供，因此默认情况下未将其捆绑在项目中。
要安装它，需转到工具 > 包管理器
右键单击并安装CMSIS 5 CMSIS-DSP 支持包
安装后
GPIO 代码：
该板有 4 个 LED，在电路板上标记为LED1至LED4 。然而，在代码中，它们标记LED0至LED3
这是设置 LED 的代码部分
（在左侧，LED0的定义是示例的一部分，为LED1复制了该段代码，右边是对LED0\LED1的初始函数）
ADC 代码：
将使用 ADC 连接到振动传感器模块
对于 ADC，将使用开发板上的 A0 输入引脚
设置 ADC 的代码部分
I2C 代码：
I2C OLED 显示器将用于显示信息
将 OLED 显示器连接到 I2C 的专用引脚
这是设置 I2C 的代码部分
定时器代码：
定时器用于定期触发 ADC，这样就可以获得一致的 FFT 分析读数。这里的代码设置为具有 512Hz 的频率。这是因为稍后将使用 1024 个样本的 FFT 大小，这意味着更新每个结果需要 2 秒。
为了确认定时器工作正常，使用了 PPK2 套件中的逻辑分析仪，将它连接到 LED 引脚，在这里确认频率为 512Hz（约 1.95ms）
CMSIS DSP FFT 代码：
现在对 FFT 分析过程进行编码，确保安装了 CMSIS DSP 包
UART 代码：
这部分代码负责使用printk()函数将数组中的 FFT 结果发送到 PC
每次在 while 循环中处理 FFT 时都会发送它
_9M0GENqqAM.png?auto=compress%2Cformat&w=740&h=555&fit=max)
产品构建：
代码（点击查看）
关键组件：
_RXC2yzQfCX.jpg?auto=compress%2Cformat&w=740&h=555&fit=max)
用橡皮筋将振动传感器牢牢地固定在手腕上
随着震颤频率分析相应地更新
数据绘制：
传感器数据可以使用 UART 从 nRF5340 中提取。在 nRF5340 上，JLink 处理微控制器和 PC 之间的 UART 通信。
可以使用TeraTerm或PuTTY等串行软件接收它。在设备管理器下，记下JLink CDC UART Port。
在 TeraTerm 中连接到设备：
nRF5340 SDK 示例的默认串口设置如下：
在 TeraTerm 中，进入串口设置设置并进行相应设置
数据将开始在终端中流动
使用 Google Sheets 来绘制图表，可以将逗号分隔的数据分成 2 列
创建了一个面积图来可视化结果
此处图形的峰值是5 Hz 手颤的结果
通过将数据范围更改为前 50 个值来放大，确认振幅峰值在 5Hz 处。
模拟 7-10Hz 之间颤动的动画
设置 Power Profiler Kit 2 (PPK2)
使用 nRF Connect 启动 Power Profiler 工具
将 PPK2 设备连接到 PC，然后单击“选择设备”
选择您的 PPK2 设备
在源表和安培表之间进行选择，这取决于您希望被测设备 (DUT) 的功率如何。
在安培计中，PPK2 将简单地测量电流。PPK2 将亮起蓝色。电源由 DUT 本身提供。
在源表中，PPK2 将为 DUT 提供电压并从那里测量电流，PPK2 将亮起红色。
必须选择 0.8V 至 5.0V 的电源电压，注意不要选择错误的电压并损坏 DUT。
将提供 3.3V 并放置一些电阻来测量电流作为测试用例。
在 PPK2 的电源电压上连接了一个电阻器和一个电位器。（选择的值是任意的）
单击“开始”开始记录数据。当我将电位计从最大电阻扫描到最小值，再返回到最大值时，图表将更新。实时电流波形会在 PC 上做出相应的反应。
看到的结果为最大值 2.88mA 和最小值 2.00mA。我们可以通过一些计算来验证这一点（注意电阻器有大约 5% 的容差）
结果与我们的计算相符（电阻的容差约为 5%）
带有 PPK2 的逻辑分析仪：
还可以使用逻辑分析仪功能
（探测P0.29，找到LED2的频率）
这是通道 0 上方波（LED 闪烁）的测量值
将定时器频率设置为 512Hz。并且在每次定时器中断时，LED 都会切换。我们看到 2 次切换之间的时间约为 1.95ms (512Hz)
nRF5340 DK 与 PPK2 一起使用：
剪一个跳线SB40，它位于标有“nRF 电流测量”的插头引脚旁边
将在电流源模式下使用 PPK2，只有VOUT与GND一起进入电路板的电源
使用 PPK2 进行测量：
电流消耗的结果：
从结果来看，平均电流消耗为3.83mA 。大部分电流来自 OLED 显示器。
每次计算 FFT 结果时都会看到4.69mA的电流尖峰，由于 nRF5430 中 DSP 硬件功能的效率，这是一个非常短的过程。
项目演示：
DIY非接触式红外测温仪
2021-06-01
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苏公网安备 32059002001874 号
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