TELKOM NIKA Indonesia n  Journal of  Electrical En gineering   Vol. 12, No. 11, Novembe r   2014, pp. 78 7 6  ~ 788 3   DOI: 10.115 9 1 /telkomni ka. v 12i11.66 54          7876     Re cei v ed  Jul y  7, 2014; Re vised Septem ber  9, 201 4; Acce pted Se ptem ber 25, 2014   Design and Development of Sports Management  Information System Based on  Acceleration Transducer      Yongxin Wa ng* 1 , Hongh ong Zhang  2   1 Departme n t of Ph y s ic al Ed uc ation,  Na n y a n g  Institute of  T e chno log y   Hen an Na n y a n g , 4730 04, Ch i n a   2 Departme n t of Computer, He nan U n ivers i t y   of An imal H u sb andr y a nd Eco nom y( yin g ca i campus),   Hen an Z h e ngz hou, 45 00 00, Chin a   * C o rre sp on d i ng  a u t h o r , e -mail w a n g y ongx i nny l g @1 63 .co m       A b st r a ct   T h is pa per  an a l yses a nd c o mpares t he  acce lera ti on s ensor : ADXL3 30, A D XL3 45, ADX L 203,  an d   points out that  the accele ration sensor functions in s port s   m a nagem ent system . Sports m a nagement  system is th ma in co ntrol l er  in  motio n  pr o c ess  co mma n d  eac h no de  control l er thro ugh th e se nso r  to  collect the  movement proc es s of t he ADXL system  the hum an body eac point in three coordinate axes   accel e ratio n  co mp on ent. T he article pr ese n ts desig an d d e vel o p m e n t of sports mana ge me nt infor m ati o n   system  bas ed on acceleration  trans duc er. Design of  spor ts infor m ation  m a na gem e nt  s ystem  bas ed on  three ax is acc e ler o meter ca n  quick ly a nd  a ccurately c o ll e c t hu man  moti on i n for m ati on,  w h ich pr ovid e s  a  new  meth od fo r the study of sports.     Ke y w ords :  ac celer a tion transducer, sports  information managem ent system , MEMS     Copy right  ©  2014 In stitu t e o f  Ad van ced  En g i n eerin g and  Scien ce. All  rig h t s reser ve d .       1. Introduc tion  Any body  mo vement fro m   the be ginni ng  to the  en d, t he a c cele rati on of  every  p a rt of th e   body is  cha n g ing all the ti me. If repeat  any actio n , cha nge la w o f  the accele ration is  also  very  clo s e to  the.  So, as lon g   as th e th ree   axis a c cele ro meter  pla c ed  in a  featu r point m easured   human b ody, can be a ccurately the feature p o ints  in the motion pro c e s of X, Y, Z three   comp one nt accele ration  acq u isitio ns.  Then, th ro ugh the ma thematical  calcul ation of the   accele ration  comp one nt, can field healt h  training, sp orts trai ning, the game  cont rol.   Accel e ration  is cha ngin g  all the time.  Throu g h  mathematical cal c ulatio n of the  accele ration   comp one nt, you can g e the traje c to ry and th e dyn a mic  pro c e ss of the p o int  of  informatio n. The plu r ality of feature po ints to  the data colle cted  to condu ct a comp re hen sive  analysi s ; we  can find the d e tailed inform ation of  mea s ured b ody m o vement, so  as to re alize the   digital motio n  inform atio n. The m o tion a c cele ra tion inform ation a c qui siti on info rmati on  pro c e ssi ng pl atform main  body whe n  walkin g or  ru n n ing, and the  processin g  of informatio n or   forwa r d ed  to  a  hig h -e nd compute r  wa s analyzed, so   that the p r o c essing  platform can  be  wid e ly  use d  in healt h  training, sp orts trai ning,   system d e velopment an d o t her fields.   Huma n body motion ca pture  technol ogy is widely  use d  in  the  motio n  an alysi s , m edici ne,  biologi cal en ginee ring, an d spe c ial effects in mo vi es, sp orts  scientific re sea r ch training  an d   other rel a ted  fields [1]. At pres ent, re searche r s m a inly use the  o p tical  and  2  kind of sen s or,   optical motio n  captu r e in strum ent ne ed sp ec ifi c  spa c e e n viro nment, multiple high  sp eed   came ra s, it i s  expe nsive  and di stan ce  mea s ur eme n t sen s o r  m o vement i s  li mited. Ca ptu r instru ment  compa r ed  wit h  me asure d   distan ce,  th e r are  n o   sp ecific requi re ments on  sp ace,  easy to we ar  and lo w co st, easy to use in pra c tice.   The development  and utilization  of sports  i n form ation resources  of  modern inf o rmation  techn o logy a c qui sition, proce s sing, st orag e,  transmissi on an d  use of sp orts informat ion   resou r ces, im prove th e sp orts i n form ation reso urce availability,  applic ability an d effectivene ss,   improve  its  d i gitalization,   databa se  an d net work   l e vel,  reali z e h i gh sha r ing, and pro m ote   the   rapid a nd he a l thy develop ment of spo r ts und erta king s.  ADXL20 3 is high preci s io n, low power cons umptio n  and a single  iMEMS IC chip with  dual axi s  a c cele rom e ter,  the output  si gnal volt ag e  adju s table.  Output a s  a  pro portio n   and  accele ration  into  an alog  voltage sign al,  and   it is propo rtional  co efficient 1000mV/g. T he  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     De sign a nd Devel opm ent of Sports Man agem ent Inform ation Syste m … (Yongxin  Wang 7877 accele rom e te r ca n mea s u r e the dyna mic a c cele ration, and can  be use d  to impleme n t static  measurement s su ch  as the  accele ration  of gravity,  then can  repl ace  the tilt angle sen s o r  for tilt  measurement Athlete information man ageme n t system th ro ug h the athletes timely information   gatheri ng, re al-time up da tes and  cen t ralize d  sto r age man age ment, throug h the trainin g transpo rtation ,  material, su ch a s  a  seri e s  of  occu pati on pe riod pl a c eme n t tra c k record,  reali z the whol e proce s s mana g e ment of athletes lif e occu pation pe riod . The athletes, coa c h e s a n d   other i n form a t ion sy stems  provide  infinit e ly in tercon n e cted  que ry,  based o n  the  develop ment  o f   athletes,  the spo r ts statisti cs  m o re perf e ct  anal y s is f unctio n , and  spa c e fo r the  developm ent  o f   the future  an d to imp r ove t he qu ality of  spo r t p r oje c provide s   anal ysis  and fo re ca st the trend , to   provide d a ta informatio n ai ded better fo r sport s  de cisi on makers.   System con s ists  of multipl e  se nsor  nod es, e a ch  sen s or ind epe nd ently  of the  controlle r,  and a plu r alit y of nodes in  sen s or n e tworks. The  se nso r  nod es pl ace d  the feature poi nts in  the  human   b ody  to  b e   m e a s ured,  th e main co ntroll er duri ng exerci se  comm and ea ch n ode   controlle r through the A D XL345  colle ct ion in the p r o c e ss of m o tio n  of each poi nt on the axis o f   the  three accele ration co mpone nts.  T he  arti cle  p r ese n ts d e si g n  and d e vel opment of  sports  manag eme n t informatio n system ba sed  on accel e rati on tran sdu c e r     2. Analy s is a nd Comparis on of Ac cele r ation Sens o r ADXL33 0 is  a three  axis  (x axis, Y axis  an d Z an al og outp u t accele ration  se nso r , the  accele ration  comp one nt, the thre e di re ction s  c an b e  cal c ul ated,  the motion  dire ction  sen s or  spatial  poi nt  at the m o me nt of  spatial  l o catio n   a nd  o t her i n form ation, throug h t he p r o c e s sin g  of  informatio n, the details of the action. At the same  time to detect a plurality of feature poi nts of  the human b ody, and make a comp reh ensive an alysi s of the data, you c an get the informatio n   of human mot i on.  The M M A726 0Q i s   a lo cost,  single   chi p , thre e axial   are  high   sen s itivity accele rometer;  micro  m a chin ed stru cture based on   th e   su rfa c e,  the   i n tegrate d  sig nal con d itioni ng circuit, sin g le  pole low-p a ss filter and tempe r ature compen sati o n , and has 4  different se n s itivity selecti on  mode s [2]. The cut-off frequen cie s  of the filters  hav e been set at the factory before, witho u t the   need  for  external  adju s tm ent. At the  same time  it contain s  a  sl e ep mo de, m a king  it ide a l f o r   small, b a ttery  po wered  po rtable e quipm ent. MMA726 0Q  in X, y, Z 3  axes  with high  sensitivity to   read low gravity level fall, tilt,  mobile,  placement, vi bration  an swing, it i s  the  first  singl chip   simila r pro d u c ts in the thre e axial accele ration sen s o r .       Figure 1. The  Circuit Princi ple Di a g ra m of Senso r  Net w ork Node       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 11, Novem ber 20 14:  78 76 – 788 3   7878 ADXL20 3 typical me asure m ent in the  range  of  ± 1.7  g, the accel e romete r can  measure   the static o r   dynamic m e a s ureme n t of accele ra tion;  3500 g ca n wi thstand the li mit acceleration.  The pull - do wn cu rre nt is le ss th an 70 0 µ  A, sensit ivity to 1000mV/g.  The a c celero meter at – 4 0   °   C to 12 5 °  temperature  range, te mp erature  sen s itivity with ± 0.3 % ; zero  offse t  accuracy of  ±  25 mg;  with t he  solution is less than 1  mg in l e ss than 60 Hz  bandwidth  (0.06  ° tilt) stability and  better tha n  0. 1 mg/ °  C.  Using 5  ×  × 2   mm L C C pa ckag e. The  A D XL20 3 pi n p a ckag e a n d p i n   function s a s  shown in Figu re 1.  The d e si gn  of the  system, t he a c cele rati on  sen s o r  A D XL330  as the  accel e ro met e r, an d   it is the  cha n ge of a c cele ration me asurement of  h u m an  wal k ing.  ADXL33 0 i s  a motion  si g n a l   pro c e ssi ng A D I 3  axis  accelero meter, t he MEMS  se nso r  a n sig n a l conditioni n g  ci rcuit toget her,  the workin g voltage is 2. O ~ 3.6V, current 3V  su pply voltage con d ition s  for 320} tA, po wer  con s um ption  curre n t is  red u ce d to 20 0tA (pressu r con d ition 2.0 V  powe r  d o wn), 50%  (po w e r   con s um ption  than the  typical val ue  of similar  dev ice s ". ADXL 330  ca n al so  be   by adju s ting  the   duty cycle to achi eve lowe r power  con s umption, its typical wake-u p time is lms.  ADXL330 rated   high impa ct strength up to  10kg, usin g the LF CSP pa ckage, 4mmX 4mm × 1.45 MM volume light,  very suitable  for the appli c ation of the desig n This  system  use s  the MM A7260Q th re e axis  a c cele ration  sen s o r   and TIMSP43 0  built-in   (/), with  8; 5 low po wer  m ode, suitabl e   for appli c ati on in  auto m a t ic si gnal  a c q u isition  sy ste m MMA7260 sup p ly voltag e at 2.2V  3 . 6V, the outp u t sig nal in  0 V  ~ 3V, p o wer  can  be  sh ared  with MSP430  single chip  microcomput er, and the  output sig nal  can be di re ctly input to  the   MSP430 A/D cha nnel  witho u t transfo rma t ion of the sig nal voltage.   Gait is a  person  walkin postu re. A s  a  biolo g ic al  ch ara c teri stic, it  is  not influe nce d  by   the di stan ce,  non  agg re ssi ve, hard to  di sgui se, l e ss  affected  by e n vironm ent a nd oth e r uni q ue  advantag es,  so it ha s attracted m u ch attention  in rece nt years. The medi ca l asynchrono us  morbi d , hemi p legia  and disease  prevention, diag nosis and rehabilitati on can also play t h auxiliary effect is very  significan t. M o reover, in the  mode rn  sport s  training al so can  be used to  monitor th athletes th ro ugh the  gait  cha r a c teri sti c s of con s u m ption, the  accuracy  of the  movement s, so a s  to deve l op a scientifi c  trainin g  pro g ram.   When the sy stem has the acceleration, the in termediate plate will drift. The intermediate  plate moves,  it to one side (the fixed panel ) dista n c e in cre a ses,  and to the other sid e  of the   distan ce red u ce d acco rdi ngly, this ch ange in di stance ca n be use d  to chara c te rize the   accele ration.  The  G2CE LL  pan el to fo rm the  cap a cit o r a n d t w b a ck to  ba ck,  whe n  the  mid d le  panel  with th e cha nge  of accele ration  and move s, the ca pa citan c e bet wee n  the two p anel  will  cha nge, C=A   ε  /D. Where  A is the pa nel area,  ε  dielectri c   con s t a nt, D pan el  spa c in g. In the   ASIC (appli c ation spe c ific  integrate d  ci rcuit) u s in g switch capa cita nce m e a s u r e m ent of G2 CELL   cap a cita nce value, and  cal c ulate d  from t he differe nce of accele ratio n  data. ASIC then the si gn al  modulatio n a nd sign al filtering (usi ng  swit che d   cap a citor), and it is the outpu t  voltage to the   accele ration.   The mo st co mmon ADX L 203 a ppli c ati on is fo r in cli n ation me asu r eme n t. Space ran g e   accele rom e te r to the gravity vector is use d   as a b enchma r k to  measu r e ob ject. Whe n  the  accele rom e te r sen s in g axis and the ve rtical (i.e. se nsin g axis), it is the most sen s itive to the  cha nge  of in clinatio n, tilt cha nge every 1  ˚ , output variation of G  17.5 m g; when  th in du ction   s haft with the level of 45  ˚   angle, in clina t ion cha nge every 1  ˚ , out put g ch ang e s  only 12.2 m g;  and  wh en th e  indu ction  sh aft clo s e  to p a rallel  with  th e di re ction  of gravity (sensed a c cele rati on  clo s e to the   +g o r  -g), in clinatio n cha nge s every  1   ˚ , an o u tput  of almo st n o  ch ang e . With   increa sing tilt measurement , it  is measurement accu ra cy.   The X and  Y axis accel e rom e ter pl a c ed  hori z o n tally can b e  use d  as  a  biaxial  inclin omete r  to measure the inclin ation. The  output a nalog voltag e  signal VX, VY converte d into  the corre s po nding  g val u e  variation  of  AX, AY. T he  tilt angle  cal c ulated  by Fo rmula 1  X, Y  axis  pitch an gle (p itch) an d tilt angle (roll) [3].                                                                                                                      (1)  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     De sign a nd Devel opm ent of Sports Man agem ent Inform ation Syste m … (Yongxin  Wang 7879 In the formul a 1, ch arg e  sensitive Sq u s ua lly ta ke s a  small valu e, feedba ck cap a citan c e   CF rang e is  gene rally 10 0 - 100 00p F). T y pe sh ows  th at accele ratio n  and  output  voltage si gn al  prop ortio nal t o  U,  and i n ve rsely  propo rtional to   the capa citan c e CF  feedb ack, but  al so  affe cted   by the cable  cap a cita nce is sm all, this is one  of the  main advanta ges of the ch arge a m plifie r.  Analysis can  be  accom p li she d  by  pie z oele c tric  a c celeratio n   sen s or an d the   cha r ge  am pli f ier   measuri ng sy stem and the  measured vi b r ation a c cele ration by the above.  X, Y axis measu r ing  sign a l  ADXL203 o u tput re spe c ti vely through t he low p a ss fi lter, and   then throug the differe ntial input to  th e ADC, t he V I N (-) te rmin a t ion voltage  2 . 5V. In orde to   get highe r preci s ion, we gi ve ADC  external 2.5V refe rence voltage.   In addition, in ord e r to filter  out the noise  powe r  su ppl y, using 0.1U and 10 u capa citors in parall e l acce ss p o we r su pply  circuit for po wer  sup p ly deco upling.   Plate insp ect i on qu ality block its  sup p o rt  plate  an d the mid d le  plate is co mposed  of.G2Cell  co nstitutes  a fl at cap a cito and two ba ck to b a ck, when the  syst em is  given  a  accele ration,  dete c tion of  affiliated ma ss middl e pl ate will  devia te from th non a c cele ra tion  positio n, so it to one side fixed electrod e distan ce wi ll incre a se, at the same time to anothe r a   fixed plate di stance  will decrease . Therefore the val ue of  capaci t ance change  with the  distance  betwe en the  plate cha n g e s, this is t he accel e rati on mea s u r e m ent. The capa citan c e value  throug h ca pa citan c e voltag e conve r ter  converts t he v o ltage value,  into the gain  amplifier, filter.  Piezoel ect r ic  accele ration  sen s o r  bel on gs to the i nertial sen s o r ; the wo rki ng p r i n cipl e i s   based  on th e  pie z oel ectri c  effect of  ce rt ain  sub s ta n c es  ba sed  on   accele rom e te r, vibratio n, a n d   the pie z oel ectric el ement s on the fo rce  cha nge s.  When the  mea s ured vib r ati on fre quen cy  is   much l o wer  than the n a tural frequ en cy of the a c celeromete r, cha nge th e  force  and t he  measured a c celeration i s  p r opo rtion a l to, the n on ele c tri c   physi cal q u a n tity accel e ration  measured int o  elect r icity. Becau s e th e output sig nal  of piezo e le ctric  sen s o r  is  a wea k   cha r ge,  and the  sen s or itself h a a  lot of resi sta n ce,  so the  o u tput ene rgy  is very sm all, it is difficult for  circuit. The r ef ore, usually u s ed for  sign al  char ge am pli f ier as the me asu r ing  circui t of signal.  ADXL33 0 i s   heat  conve c ti on type th ree  axis  ac cel e ration sen s o r a sign al con d itioning   voltage outpu t, the maximum mea s urem ent ran ge is   ± 2 g, X and  Y axis of the band width fro m   0.5 Hz to  160 0 Hz, Z  axis  band width f r o m  0.5  Hz  to 5 50  Hz,  with g ood  g zero bi as  stability a n d   good  sen s itivity accura cy.  ATmega4 8 m i cro c o n troll e with 8  Chan n e l 10  bit AD converte r, at t he  highe st  re sol u tion  sam p ling  rate  ca n  be  a s  hi gh  as 1 5   kS/s, analo g  in p u t pin s   of the  microcontroll er ADC0 -ADC2, th ree o u tput sh afts of the  accele ration sensor  A D XL 330   acq u isitio n [4]. The output of ADXL203 i s  an anal og voltage sig nal,  can be di rectly used for AD  sampli ng. Co mpany ADuC847 mi crocon troller,  wh i c integrate s  2 4  bit Delta  - speed  ca n re a c 420k SPS and ADC. The hardware c o nnec t i on diagram is  as  shown in Figure 2.      Figure 2. The  Hard wa re  Conne ction  Dia g ram       The noi se in  the output si gnal of the sensor,  the A DC  conve r sio n  re sult error,  and it is  affecting the  accuracy. On  the other h a nd, AD is  the  effective inpu t noise; qu ant ization n o ise  will  affect the  accuracy  of th e ADC  conv ersi on.  T he delta sigma  ADC exploits  over sa mpli ng  prin ciple, by  mean s of digi tal filtering an deci m ation,  remove the  band q uanti z ation noi se a nd  improvin g the  resol u tion of ADC,  improve conve r si on  accuracy.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 11, Novem ber 20 14:  78 76 – 788 3   7880 The  cha nge   of accel e ratio n  of ADXL 33 0 a c celeratio n  sen s or to d e tect the  hu man b ody  movement, a fter the hig h   resolution, hi gh p r e c isio PxI ~ 4495  d a ta acqui sitio n  ca rd  co nve r ts   the analog  signal output  accele ration  sen s o r  into a digital sig nal, and tra n smitted to the   comp uter terminal, d e sig n ed by  La bview  com b i ned   with M a tlab  algorith m  a n d  softwa r e,  real  time di splay  o f  the motio n   state of h u man  body,  a c hi eve  seaml e ss  li nk data acqui sition and   rea l - time pro c e ssi ng, displ a y.  Main controll er u s e s  ARM  chip ST R7 1 0 FZ2T 6 , with  a 4 chan nel  12 bit A/D  co nverter,  256 KB on-ch ip FLASH an d 64 KB on-chip RAM, seri al  interfa c e in clud es 2 SPI, 2 I2C, 4 UA RT   and HDL C , SC and MM C interface, also  provide s   CA N and USB interface, 4 16 real time cl ock  and timer,  watchdo g timer (WDG),  48 gene ral  purp o se I/O pin, ca n satisfy the d e sig n   requi rem ents.   The A/D con v ersio n  circui t in the analog volt age sig nals into digit a l signal s, the system   use s  the  CM OS A/D co nverter T L C154 9 with a  1 0  b i t succe s sive approximatio n A/D switch ed   cap a cit o r co nv ert e r   an d st ru ct ur e b a sed, it ha s th e internal  sa mple a nd  ho ld ci rcuit, an d   differential hi gh impe dan ce voltage refe ren c e in put,  disturb a n c e, can acco rdi ng  to the pro port i on   of ra nge  calib ration  conversion  range,  total un adju s t ed e r ror up  to ± 1LSB  Ma x (4.8mV) et c.. It  throug h a th ree state  outp u t (DATAO UT) an d 2 in pu ts (in c ludi ng I / OCLO CK (I/ O  clo c k) a nd  CS)   is  con n e c ted  with the  AT8 9 C5 1 of P1 0  to P12 i n terf ace,  whi c n o t only  simpli fies the  sy stem  desi gn, reduce the occupied area  of t he  circuit board, but al so improve the reliability, high  resolution.   A master-sla ve star n e two r k top o logy  can take bet ween e a ch no de controll er  and mai n   controlle r, usi ng the I2 C communi catio n . The ma i n   controlle r of  the se nsor n ode s to upl o ad  informatio n, analyze information and  make the  co rrespon ding d a ta pro c e ssi n g , output data to   the appli c atio n of second ary developme n t of two.  A low co st single chi p  three axis acce lero m e ter. T he ca pacitive  acceleration  sen s or  sign al con d itioning techno logy, Dan Ji  low  pass filter and tem peratu r e co mpen sation,  and  provide s  four  kind of a c cel e ration  me asurem ent   ran g e , re sp ectivel y : ± 1.5g n, ±  2gn,  ± 4 g n  a n d   ± 6g n.MMA7 260 al so  ha s a very hig h   sen s itivit y, when the  mea s uri ng  ran g e  sele ct ±  1.5 g n ,   sen s itivity to  800mV/gn. Using the 6 m m * 6mm * 1.45mmQF N  p a ckag e, ultra  small si ze, o n ly  very little bo ard  spa c e.  More over, M M A7260  p r o v ides  slee p mo de, i s  i deal fo han dhel d   device s  a r b a ttery ch argi n g . It has th re e axial  dete c t i on fun c tion, t he po rtabl e d e vice s capa ble   of intelligent resp on se the  positio n,  and  orientatio n an d mobility cha nge s.  This  pap er i n trodu ce s th e structu r e   and  prin cipl e  of ADXL 20 3 a c celerom e ter, tilt  measurement  gives it  wit h  the A D u C 847  circ uit,  and a nalyze s its. T he  circuit  ha s the   cha r a c teri stics of simple  re alizatio n, high  preci s io n.  The accel e ro meter si gnal  after filtering  pro c e ssi ng, you ca n step  cou n ting a c cordin g to   the filtere d   sign als. P r in ciple  of  step  co un t: b e cause  whe n   wal k ing  is a  process  of the   instanta neo u s  accele ratio n  of movi ng,  so initially that jump in  a moment of great accele rati on,  sho w s that peopl e wh o take a  step.  We set a thre shol d value / V / T  according to  the  accele ration  sign al, in the moment befo r e the T a cce leration  sign a l  is belo w  the  threshold val ue  M, and at th moment t b a ckdo or limit val ue is hi g her than M, th en t he pe dom ete r  plu s  1,  so  you  can  cal c ulate  the total number of ste p s i n  the whol e sampling time.       3. Design a nd Dev e lopment of Sp orts Ma nag e ment Info r m ation Sy st em Base d on  Acc e lera tion  Transdu cer   Whe n  peo ple  walk th rou g h  the dista n ce, spee d, an d it is accel e ration to de scrib e  the  behavio r of  h u man  wal k in g .  Based  on  th e characte ri stics of h u man   motion a c cel e ration,  and  it is  the accel e ra tion pa ramet e rs to  simul a te hum an  wal k ing  mod e l, the a c ce leration  sen s or   (ADXL3 30 ) to  obtain the  accele ration  sig nal of  hum an  body, and th e  sign al proce ssi ng al gorith m   to cal c ulate  the hu man  wa lking  step  nu mber. Fi rstl y, define th ree  d i fferent di recti ons: th e verti c al   accele ration,  the forwa r d a nd ba ckwa rd.   Huma n bo dy motion ca pture  system  by mi cro  se nso r  hum an  motion pa ra meters is  placed i n  th e hum an  bo dy, the mi cro sen s or  in clud es a A D XL34 5 a cceleratio n   sen s or,   gyrosco pe IMU30 00 an d  HMC5 883  magneto m ete r , assembl e d  two ortho g onal, they are  respe c tively measured a c cele ration, an gular ve lo city and the mag n i tude of the magneti c  field.  The sen s or i s  compo s e d   of a su rface  Microma c hin ed Polysili co n mechani sm and a   differential  capa citor. Th e  polysili con  stru cture  is  sup porte d by  a sp ring  in  the top of  the   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     De sign a nd Devel opm ent of Sports Man agem ent Inform ation Syste m … (Yongxin  Wang 7881 polysili con, wafer, and  cente r   pl ate   and diffe re ntial ca pa citance is con necte d with  the  movement. In  the differe ntial ca pa citan c e is fixed o n   bottom plate  plus t w o e q u a l amplitud e, and  it is a p h a s differen c of 180  ˚  Fang B o . In under the  effect of acceleration,  polysilicon  st ructure  can  gen erate  offset, pulls t he center  plat e slidi ng  diffe rential  cap a ci tor, the two  capa citor valu e is  different, the n  ge ne rate a voltage  in  the  cente r   ele c trod e,  sen s o r  o u tput  squ a r wave  [5].  The  output sq uare  wave amplitu de and the m easure d  acce leration i s  pro portion al to it.  In sp ort s  trai ning  as an   example, in   the stu d y of  hum an m o tion p a ramete rs, m a in  resea r ch g e n e rally in clu d e s  b ody fo rce, velocity, di splacement, li mb traj ecto ry  sp ace p o siti on,  and the abo ve paramete r s, ca n be throu gh the  body by the measu r ing  point accele ration   cal c ulatio n. Powe r formul a is as follo ws:    F=ma,   v= v 0 + adt                                                                                                                                               (2)    Whe r e, F i s  a s  the  movem ents of th e li mb strength;  m equival ent  mass m o ve ments  of  limbs ; a is  the acc e leration, veloc i ty, V ;  V t , V 0  as the initial velocity;  adt is a s  the integral  of  accele ration on  time.  People fo cu s on th wal k  to have  a  li ttle to move  up a nd  do wn. The  waist  of the  displ a cement  is most obvious, so the pedomete r   on  his belt is mo st suitable; th e ADXL330 i s  a  three axi s  (X  axis, Y axis a nd Z axis)  si mulation a cceleratio n  sen s or  output, ju st as th e sen s or i s   vertical, forward and lateral di rection  of three III. ADXL330 x,  y and Z three axis data outpu rep r e s ent s the human  wal k ing three di rection a c cele ration value.   Six axis fusi o n s i s  te ch nol ogy of  sen s o r fusio n  p r o d u c ts. T he inte gration  of X,  and it i s   the ang ular velocity sen s o r  digital  outp u t. It built  three axis gyro  and di gital m o tion p r o c e s sing   engin e , with  se con d  IC p o r t, can  be di rectly with the  three  axis di gital accel e ro meter  con n e c ted,  in its interi or  will be the value of the acceleration  the  value of the six ax is gyro and data fusion,  redu ce  the d ense motio n   pro c e ssi ng in  CPU, b u ilt- i n  F I F O  an d   s e ns or  bu s   (s e n s o r  bu s)   c a redu ce the  system ope ratio n  time,  redu ce system p o wer co nsumpti on.  Thro ugh  film  analysi s  o n  t he d e termin a t ion of si ngle  ring  sectio of the a c cele ration  of  the moveme nt, but by the displ a cemen t  of image an alysis to  cal c ulate the velo city (de r ivative)  and a c celeration (two  deri v ative), according to t he e x perien c e, u s ually up to use a de rivative,  two o r d e r de rivative tend t o  lo se  one 's  beyond  reco g n ition, thu s  th e ki nem atic  d a ta to  drive  the   mech ani cal d a ta is almo st not possibl e.  This  syste m  i s  mai n ly com posed of  sin g le  axis gyro scope  LY53 0 A L, LPR5 30 AL, dual  axis three  a x is MEMS accele rom e te r ADXL 3 45,  three axis MEMS electroni comp ass   HMC584 3 an d MCU M C 9 S 08QE8. The  single axis g y roscop e co mbination s  X, Y direction a nd Z   dire ction  of the dual  axis th ree  axis gy ro s, their sig nal s a r co lle cte d  by ADC mo dule  singl e-chip   microcomput er M C 9S0 8 Q E 8, and th accele ration   si gn al a nd th e ele c tro n ic compa s s si gn al is  transmitted throu gh the I 2 C bu s to th e singl e chi p  micro c o m put er. The 9  sig nals in the M CU  after the first treatment, an d it are by the  SCM in  the a ttitude cal c ula t ion algo rithm  pro c ed ure s  t o   obtain attitud e  informatio n’ s.  Due to the p e riodi c a c cel e ration  sign al  of  human bo dy movement, as measure d  by th e   X, y, Z axis acceleration  wi ll have obvio us p e rio d icity, for sim p licity, pedom eter  a l gorithm  de si gn  on Z axis a c celeratio n  sig n a l as the processing o b je ct.  The p e rfo r ma nce  of ADXL 203 i s  te sted  in the typical  5V voltage  a nd  calib ration . In fact,  the su pply voltage VS ca n ch oose be tween 3V ~6 V. Choo se a  different su pply voltage; an   accelerom e ter perform a nce will na turall y change. The output volta ge and the  accele ration of the  ADXL20 3 i s   prop ortio nal t o , wh en th supply voltag e  is  ch ang ed, t he  sen s itivity will b e   cha n g e d   accordingly, affect  the me asu r em ent  a c cura cy . Fo example,  wh en VS=3V, th e outp u t voltage   prop ortio nal  coeffici ent is  560mV/g. 0g  corre s po ndi ng output vol t age is p r op o r tional to VS, its   value is VS/2.  This p a rt mai n ly compl e te d the preli m i nar y de sig n  step countin g  algorithm  ba sed o n   Matlab  a nd  L abview software de sign, motion  info rm ation colle cte d  by the  data  acq u isitio card,  we o b taine d   a set of h u m an walki ng a c celeration d a ta from h u m an walki ng, a c celeration a nd  accele ration  data obtain e d  by Matlab wave.  With the  dev elopme n t of  MEMS (ME M S) of talent  sho w in g itself, there a p peared  a   variety of sen s or  ba sed p r eci s ion m anu facturin g tech nology for M E MS, using two pie c e s  of  dual  axis  a c cele ro meter, can  measur e the  static an gle  joint. In dyn a mic  mea s u r ing p r o c e ss,  the  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 11, Novem ber 20 14:  78 76 – 788 3   7882 previou s  m e thod i s  difficul t  to eliminate  the interf e r e n ce  of ine r tial  accele ration   motion of lo wer  limb, the effect is not id eal . The actu al rese arch  a nd i t  is in additio n  to static d e m and  whe n  the  angle, m o re   need to  obtai n the dyn a mi c bo dy in  3 D  spa c e  an gle ,  angula r  vel o city and  ra n ge.  Based  on  the  model  of th ree axi s   sen s or o n   the  co mbination  of  softwa r and  hardware d e s ign  method of kin e matic an d in erti al navigati on co rrespon ding.   Study the feasibility of using  accel e rati on sensor to direct ly measure the acceleration  method,  relia bility, detectio n  of a c cele rat i on  sen s o r  te chn o logy vali dity, objectivity, acceptabilit of. The outp u t voltage v a lue of a c ce leration  se nsor, u s ing i n tegral  sm ooth i ng meth od  to  determi ne th e initial p a rt  of moving  an gular velo city, throug h the  com p a r ative  study  of ang ular  displ a cement  and accel e ra tion are obtai ned by  integrating the vide o link motion  results.   ADXL20 3 ST  feet for the  self level inp u end. Wh e n  the ST pin  is co nne cte d  to VS,  accelerom e ters into  self inspecti on m o de, this will produce stati c  el ectri c ity in the sensor  center  plate, whi c offset. The a c celeromete output  voltag e value can  be judg ed  wh ether the  normal  function of the accele ro meter. Self checki n g , typical voltage chang es the  output of 700mV   (co r respon din g  to 700mg a c celeration ). In the non sel f  checkin g  m ode, ST pin can be op en o r   c o nnec ted to COM terminal.  ADXL34 5 is the digital thre e axis accele rometer, can b e  used fo r hig h  resolution o f  up to   ± 16g a c cel e ration  (13 )  measu r em e n t, 22 of its intern al AD co nverte r, with 16 bi nary  compl e me nt in the form of  output, thro u gh SPI or  I C   interface to ac cess IC det ects 3Y  axis of  the wate r pla ne, Z axis a nd ho rizontal  line perpe n d i cula r to it. ADXL34 5 axis accele ration  of  gravity SDO/  component, cal c ulate the tilt  angle. X, 2ALTADDRESS pi n is connected to t he  ADDRESS pin, grounding, I2C addre ss is  0x53, 0X A6 write, 0xA 7  read the IC c o mmunic a tion   interface, as  sho w n in Fig u re 3 [6].        Figure 3.   ADXL345 Di gital  Three Axis A c celeromete r Structu r e Dia g ram       CS pinout d i agra m  in ADXL34 5 is  use d  to con t rol the sele ction of I2C or SPI  comm uni cati on p r oto c ol, f o high  level  repre s e n tation  usi ng I2 protocol,  and  th e SDA  and  S C L   pins a r con necte d to the I2C pin on  the  MC9S0 8 QE8 bu s. Electro n ic  com pass HMC5 8 4 3   sup port s  du al voltage, whe r ein the pi n VDD  core  voltage pin VDDIO, external I/O voltage, the   voltage mode  in the syste m , namely the core  voltag e and extern a l  I/O voltage  of the same.   Sports information ma n ageme n t sy stem  for  th re axis acce lerom e ter ba sed on  ADXL34 5 d e s ign ed i n  thi s  study  ca n q u ickly an d a c curately colle ct hu man  mo tion informati o n   provide s  a ne w method fo r observati on, the study of h u man movem ent.  Accel e ration  waveform re al-time di spla y of  the operation interfa c e desi gn, co mpari s o n   of results o b t ained by on e step te st repeate d  ste p  cou n ting da ta and real  data sho w : the  statistical error of the syst em wa s co ntrolled wi thin 1 % , preci s ion t o  achi eve the  expected g o al.  Thro ugh  the  micro in ertial  tech nolo g combi ned  wit h  navig ation,  strap  do wn  inertial   navigation  system in  a c cordan ce  wit h  the  pri n cip l e of the  gy rosco pe, a ccelero meter a nd  magneto m ete r  and with co mmon co mpo nent mea s ur ement unit, meet the desi gn req u ire m e n ts  of ca pturi ng  human  motio n  in  the  3D  spa c e  in fo rm ation. Thi s   system  can  si mplify the  circuit   desi gn; red u ce the power consumption o f  the system, the comp re ssion sp ace si ze.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     De sign a nd Devel opm ent of Sports Man agem ent Inform ation Syste m … (Yongxin  Wang 7883 4. Conclusio n   The articl e prese n ts de sig n  and develo p ment  of spo r ts manag eme n t information  system  based o n  a c cele ration t r a n sd ucer. Th e ADXL 2 03  output si gnal  band width  determi ne s the  measuri ng a c curacy. By filtering noi se  den sity , improve the mea s ureme n t accura cy. Its output  sign al ba nd wi dth is typicall y 2.5KHZ. Filtering t he  sign al, it can  effectively preven t the frequ en cy  aliasi ng. Accordin g to the  cha nge  of XOUT, ADX L 2 03  allo ws the  filter cap a cit o size  at the  foot  of the Y O UT   to set  the  out put si gnal  ba ndwi d th  r equi reme nt. But t o  en su re  that  its  output  sig nal  band width  ca n not ex cee d  half the  size  of the  sa mpli ng fre que ncy  is A D  conversion.  Whe n  t he  sign al band wi dth is furthe r redu ce d, can  redu ce n o ise, improve the  measurement  accura cy.   ADXL34 5 is t he iMEMS te chn o logy, the  digital output  of three axi s   accele rom e te r ba sed   on the me asu r ing  ran ge, wi th ± 2G, ±  4G , ± 8g, ± 1 6g  variable. 3 2  F I FO memo ry chip  within th zon e  can  ca che th e data ,  thereby red u cin g  the p r oce s sor's  bu rden  and  re duce the p o w er  con s um ption  of the syste m . I2C or S P I digita l interface  ADXL3 45 ha s hi ghe r re sol u tion  an d   sen s itivity, 3  mm × 5 mm  × 1 mm ult r a small  pa ckage, 40   1 45  μ  A ultra  low po we r a n d   stand ard,  whi c h i s  very  su itable for  mo bile dev i c e s Sports inform ation ma nag ement pl atform  develop ed in this pap er, ca n be accu rate ly, real -time manag eme n t of human mot i on inform atio n,  provide s  a  n e w m e thod f o r o b servatio n, the st u d y of huma n  mo vement. The  desi gn meth o d  of  t h is sy st e m  has t he  cha r act e ri st ic s o f  simp le ha rdwa re inte rface, softwa r e pro g ra mmi ng  conve n ient, p r acti cal, ha s a certai n refe ren c e value i n  pra c tical d a t a acqui sition  pro c e ss.       Referen ces   [1]  De En,  Na na  W e i, Xiao bi W ang, H uan gh e W e i.  T he Ne w   Stud of D e coup lin g Pro b l e m in  T h ree - compo nent Ac celer a tion S e is mic Geoph on e.  JCIT . 2012; 7(15): 529- 53 6.  [2]  Ken  C a i, Xi a o y in L i an g. Desig n  of  W i reless  Acc e l e r a tion Sens or Nod e Us ed i n   Mech an ical   Equi pment Sta t us Monitori ng.   IJACT . 2011; 3(10): 41 3-4 2 0 .   [3]  Che n  Liu, Ro l and o Duarte,  Omar Granad os, Jie  T ang,  Shans ha n Liu,  Jean Andr ian .  Critical Path   Based Hard w a re Acceler a tion for Cr y p tos y st ems.  IJACT . 2 012; 4(1): 4 38- 452.   [4]  F i rst AuthorQiang Ye. C o rre spon din g  Auth or Z heng lu n W ang, Jing gu ang Qia n , Sha n  Gao, Yini n g   Sun, Smart Sport-Emerge nce   T r end of Sport Information.  JDCTA . 2012; 6 ( 11): 336- 34 2.  [5]  F u zhon g W a n g , F u kai Z h a n g . Lin ear Mot o r Positi oni ng  S y stem Bas e d on Acc e ler a tion Se nsor.   JDCTA . 2013;  7(7): 868- 87 8.  [6]  Xi n zhe n g h u a , Chen  xiao, S ong Qi xi an g, Hu Li a n g y i, H a rmeet Ka ur. T he Sy stem  o f  Controll in g   Remote C a r b y  W i reless Com m unic a tion b a s ed on th e AD XL34 5.  AISS . 2013; 5(9): 63 5-6 43.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.