基于ARM技術的服裝舒適性檢測系統的設計
服裝舒適性檢測系統的軟件實現指的是數據采集及存儲控制硬件模塊的軟件實現以及對數據分析模塊的軟件實現。
3.1 數據采集和控制及數據處理硬件模塊的軟件實現
系統采集、存儲模塊軟件部分是在ADS 1.2環境下利用C語言進行編程,并針對相應的硬件功能實現的,流程圖如圖4所示。數據采集和控制及數據處理硬件模塊的軟件實現首先是對系統進行初始化,系統初始化主要指中斷、存儲器系統、堆棧的初始化及鍵盤、LED、SD存儲卡等硬件的初始化;接著通過鍵盤實現采樣通道和采樣速率的設定;然后啟動A/D轉換將采集的模擬壓力-電壓信號轉換為數字信號;最后在采樣結束時將采集的壓力、溫濕度信號導入SD存儲卡實現采集信號的存儲操作。
3.2 數據分析模塊的軟件實現
數據分析模塊只涉及軟件實現,該模塊采用LabVIEW 7.1軟件實現了采集數據的輸出、圖形的實時顯示與Excel測試報告的生成與保存功能,程序示意圖如圖5所示。數據分析模塊的軟件實現首先是打開離線保存在SD存儲卡里的溫濕度壓力信號的文件;其次進入While loop循環通過對控制按鈕設定連續讀取文件中的信號,并將其數據分流實現各通道壓力、溫濕度信號的圖形化顯示;最后保存Excel測試報告并關閉文件。
設計的數據分析模塊的面板如圖6所示,該模塊靈活簡潔,可對壓力、溫濕度信號進行長時間的連續監測,形象地模擬了傳統儀器的外觀。在操作面板時首先將布爾開關指向“開始”,打開離線保存在SD存儲卡里的溫濕度壓力信號的文本文件(如j:\1.txt)讀取數據,即每隔一定時間進行一次連續的數據讀取,然后用戶通過面板的“讀取數據點數”和“讀取位置”控件進行設置所需讀取點數及通道的選擇,將布爾開關指向“停止”即可結束信號的顯示;最后點擊Excel按鈕將測試報告以電子表格的形式進行保存。該面板實現的是8路信號的數據顯示功能,便于在同一時間監測多部位的壓力、溫濕度信號的變化情況,同時Excel測試報告實現了測試信息長時間保存的功能。
4 測試實驗
圖6顯示的曲線分別是服裝舒適性檢測系統對人體在正常工作狀態下后背、腋窩溫濕度和肩部、腹部壓力測試的結果。由于人體在正常工作狀態時其同一部位的壓力及溫濕度值隨時間變化不大,圖6所示的測試的結果符合人體正常著裝狀態下不同部位的壓力及濕度實際變化情況。
5 結語
設計一種基于嵌入式ARM處理器的便攜式服裝壓力、溫濕度測量系統。該系統在單個芯片上實現了人體在正常工作狀態下的服裝壓力、溫濕度連續采集與存儲,基于LabVIEW實現實時數據分析,且系統具有體積小、功耗低、速度快、測試準確、工作可靠等特點,該便攜式系統可以為服裝舒適性的客觀評定提供依據和基礎,為服裝功能測量系統的開發提供了一條新的思路。
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