基于LoRa的运动数据采集系统设计

（北方工业大学 信息学院，北京 100144）

0 引 言

自北京举办2008届奥运会后，竞技体育在全国蓬勃发展，我国运动员在全球各地取得了很多荣誉，这也增加了竞技体育用品的需求。当代竞技体育变得越来越精彩的同时，比赛也变得越来越激烈。将物联网技术与体育运动相结合，使体育运动变得智能化，可以更加有效地提升运动员的运动竞技水平[1]。

本次研发的基于LoRa的运动数据采集系统对于教练员检测运动员运动数据，改进技术动作具有一定指导意义[2]。

1 系统方案设计

为了增强系统的可维护性，系统采用模块化设计思想进行设计。各模块与主控芯片相结合，实现数据的测量、存储和实时传输等功能。

本次课题所要研究的内容为基于LoRa的运动数据采集系统设计。系统主要分为上位机与下位机两部分。下位机在ARM构架的Cortex-M3上进行设计，结合力度传感器、前端放大器、模数转换元件、无线发送LoRa模块实现运动数据的采集与发送。电脑上位机对下位机传输的运动数据进行存储。电桥搭建的力度传感器和ADA4528-1共同组成前端放大电路，放大后的信号经由模数转换器AD7791送入MCU进行运算得到实际力度值，最后通过物联网套件LoRa发送到电脑存储。系统软件仿真如图1所示，系统硬件框图如图2所示。

图1 系统软件仿真

图2 系统硬件框图

2 系统硬件设计

系统下位机采用STM32芯片作为核心处理器，外部由测力模块与无线通信模块等组成。测力模块主要包括力度传感器、差分放大电路、AD7791模数转换部分。……