運(yùn)動(dòng)游戲站系統(tǒng)介紹

　　在這個(gè)例子中，發(fā)送端作為傳感器感知器械運(yùn)動(dòng)或人體動(dòng)作，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)發(fā)送給接收端，而接收端則作為USB人體學(xué)輸入設(shè)備(HID)——鍵盤。當(dāng)接收端連接到PC時(shí)，就被認(rèn)為是一個(gè)簡(jiǎn)單的USB鍵盤，這樣就使得許多可以用鍵盤或游戲手柄玩的游戲可以使用此系統(tǒng)進(jìn)行游戲。

　　對(duì)于不同的游戲控制器，此平臺(tái)可運(yùn)用不同的傳感器，如簡(jiǎn)單的按鍵或游戲手柄。例如，利用飛思卡爾三軸低重力加速度傳感器MMA726x來探測(cè)傾斜角度，可用此來控制一些著名游戲;對(duì)于健身自行車來說，則采用轉(zhuǎn)速傳感器和方向控制按鈕;對(duì)于一個(gè)格斗對(duì)戰(zhàn)游戲來說，則可利用游戲手柄來控制方向，而加速度傳感器則用來探測(cè)和識(shí)別出拳或者踢腿動(dòng)作。

　　用發(fā)送端來監(jiān)測(cè)癲癇

　　作為飛思卡爾游戲運(yùn)動(dòng)站的重要附加值，發(fā)送端可為那些有光敏感性癲癇游戲者提供平和的心境。無需改動(dòng)發(fā)送端的硬件設(shè)計(jì)，只需要加入特別設(shè)計(jì)的軟件算法即可用于監(jiān)測(cè)癲癇的發(fā)生。當(dāng)有短促而強(qiáng)烈的電波群作用在大腦的某部分時(shí)，癲癇就可能發(fā)生。癲癇可能持續(xù)幾秒鐘到幾分鐘，其癥狀多表現(xiàn)為目光凝滯、口咽部非自主動(dòng)作、運(yùn)動(dòng)僵硬乃至更危險(xiǎn)的抽搐和喪失意識(shí)。

　　監(jiān)測(cè)癲癇發(fā)病時(shí)癥狀，可靠的軟件算法是必須的。設(shè)計(jì)這個(gè)特殊的算法，必須由加速度計(jì)采集足夠的癲癇發(fā)病時(shí)全身抽搐的波形樣本，才能保證監(jiān)測(cè)異常狀態(tài)的準(zhǔn)確度。一旦癲癇信息發(fā)送到接收端時(shí)，接收端立即將信息發(fā)送至電腦，電腦上運(yùn)行的程序會(huì)將文字信息發(fā)送到其父母的手機(jī)或者通過游戲控制臺(tái)發(fā)出蜂鳴報(bào)警以提示癲癇已經(jīng)發(fā)生。這些數(shù)據(jù)也可提交給神經(jīng)科醫(yī)生核實(shí)這些波形并確認(rèn)任何異常狀態(tài)的發(fā)生。

　　強(qiáng)大的電池續(xù)航能力

　　由于運(yùn)動(dòng)游戲站的接收端是無線的游戲控制器，電池續(xù)航能力便成為設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。接收端的三個(gè)主要芯片都是超低功耗設(shè)計(jì)：主控芯片S08QE32(在STOP模式下，大約消耗0.4mA)，無線傳輸接收器MC13192和低重力加速度計(jì)MMA7260(在睡眠模式下，大約消耗3mA)。另外，在幾分鐘內(nèi)如果傳感器沒有信號(hào)輸入，則接收端將自動(dòng)進(jìn)入休眠模式以延長(zhǎng)電池壽命。

　　SGS固件設(shè)計(jì)

　　接收端和發(fā)送端的固件設(shè)計(jì)并不復(fù)雜(圖4)。接收端包括了USB驅(qū)動(dòng)，USB-HID鍵盤協(xié)議和簡(jiǎn)單媒體訪問控制(SMAC)協(xié)議。(更多ColdFire MCU的USB驅(qū)動(dòng)和USB-HID協(xié)議，請(qǐng)參考www.freescale.com上的CMX_USB-LITE協(xié)議棧)

　　對(duì)于發(fā)送端來說，則需要SMAC協(xié)議棧和一個(gè)簡(jiǎn)單用于探測(cè)傾斜角度、運(yùn)動(dòng)和速度信號(hào)，并將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換為鍵值或游戲手柄信號(hào)的算法。在接收端上，加速度計(jì)MMA7260QT可將其檢測(cè)到的X、Y或Z軸的傾斜信號(hào)或加速度信號(hào)以電壓的形式輸出。主控芯片S08QE32的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(ADC)則可將這些模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，以便識(shí)別這些運(yùn)動(dòng)信號(hào)。而通過SMAC協(xié)議棧，就可以方便而有效地發(fā)送或接收任何簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)包。

　SMAC

　　SMAC是基于IEEE 802.15.4的簡(jiǎn)單軟件協(xié)議棧，可配合飛思卡爾8位傳輸控制器工作。SMAC可用于快速開發(fā)和系統(tǒng)評(píng)估，并可從飛思卡爾免費(fèi)獲得。SMAC可方便用于實(shí)現(xiàn)Zigbee協(xié)議棧或者完整的802.15.4協(xié)議層。它是那些要求僅實(shí)現(xiàn)基本傳輸傳送、低功耗多通道的小成本應(yīng)用的理想選擇。更多SMAC細(xì)節(jié)，可至www.freescale.com參考SMAC協(xié)議棧參考手冊(cè)(搜索SMACRM)。

　　結(jié)論

　　運(yùn)動(dòng)游戲站(SGS)是由無線傳輸器(MC1319x/MC1320x家族)、免費(fèi)的傳輸協(xié)議棧(SMAC)、加速度傳感器(MMA726x家族)、低功耗的8位主控芯片(S08QE家族)和具有高性能互連性的主控芯片(MCF51JM家族)等關(guān)鍵元素組成的。

　　飛思卡爾的設(shè)計(jì)者們定期地和醫(yī)療人員探討新產(chǎn)品的開發(fā)以提高人們的生活質(zhì)量，并為客戶提供廣泛技術(shù)支持。