操作介面軟體與通訊協定

本系統之操作介面軟體以2 組通訊協定作為 Start 通訊命令與 Stop 通 訊命令功能，當按下START Button 則微處理機會收到 Start 通訊命令，接 著微處理機立即開始進行與 3 個 3 軸加速規感測器之同步平衡量測功能，

每次量測時微處理機會依照655±1 Hz 取樣頻率量測 3 個 3 軸加速規感測器 的9 組類比輸出訊號，並且將量測值經過編碼，最後透過 RS232 回傳取樣 封包給平衡量測系統軟體。當按下STOP Button 則微處理機會收到 Stop 通 訊命令，接著微處理機立即停止量測，且停止回傳取樣封包給平衡量測系 統軟體，操作介面軟體如圖2-20 所示。

圖 2-20 平衡量測系統軟體功能圖

本系統之操作介面軟體以 2 組通訊協定分別為 Start 通訊命令與 Stop 通訊命令，而微處理機則回傳編碼後的取樣封包，取樣封包長度為16 Bytes，

第1 Byte 之 Bit7 Head 內容固定為 1，Bit6~0 CNT 範圍介於 0 ~127 是代表 目前取樣封包的序號，若比對微處理機與操作介面軟體的取樣封包序號不 相同則判定為取樣封包為異常，且取樣封包異常發生的次數會累加至操作 介面軟體之ErrChk 欄位，第 2 Byte 至第 16 Byte 代表編碼後的 3 個 3 軸加 速規感測器之同步平衡量測結果，通訊協定如圖2-21 所示。

圖 2-21 人體姿態穩定量測系統之通訊協定

2.5.1

本系統之微處理機回傳編碼後的取樣封包，每次取樣封包長度為 16 Bytes，若第 1 Byte 之內容為 0xAE，Bit6~0 代表目前取樣封包的序號為 0x2E，

其餘的15 Bytes 代表目前取樣的 3 個 3 軸加速規感測器之同步平衡量測結 果，本系統設計的取樣封包透過邏輯分析儀器確認出實際取樣的資料為 0xAE, 0x3B, 0x46, 0x42, 0x39, 0x46, 0x3A, 0x43, 0x42, 0x44, 0x05, 0x54, 0x05, 0x01, 0x07, 0x77 通訊資料範例如圖 2-22 所示。

圖 2-22 通訊協定 UART Rx Bus 通訊資料範例

2.5.2

平衡量測系統軟體開始量測前必須先完成加速規電源電壓校正如圖 2-23 所示，例如實測加速規的電源(AVDD)是 3.25V 則可透過平衡量測系 統軟體之「加速規實際電壓校正」功能校正為 3.25V，使量測的精確度更 高。此電源電壓應實際量測加速規電源得知，校正後的加速規電源電壓值 會顯示於左邊「加速規實際電壓顯示」欄位。

圖 2-23 加速規電源電壓校正示意圖

2.5.3

當平衡量測系統軟體完成接收資料之後，會同時將資料解碼、接著透 過軟體操作介面上的儲存按鈕(Save File Button)執行儲存功能，當按下儲存 按鈕會將3 個 3 軸加速規的量測資料分別以 BIN 格式(Binary file format)[3]

儲存為3 個新檔案如圖 2-24 所示。

平衡量測系統轉換軟體提供一個錯誤偵測的欄位用以顯示通訊錯誤 次數，當顯示數值為0 則表示量測的資料正確，數值不為 0 則表示資料異 常。

圖 2-24 儲存為 3 個新檔案範例

2.5.4

平衡量測系統轉換軟體(BMS Conversion V2-0)提供一個資料轉換按鈕 (*.BIN to *.CSV Button)，當按下資料轉換按鈕會將原有的 3 個 BIN 格式 的檔案(binary file)轉換為 CSV 的格式(Comma-separated values)[4]且另存成 3 個新檔案如圖 2-25 所示。

圖 2-25 平衡量測系統轉換軟體功能圖

已知AVDD 實際供電為 3.25V，微處理機內部高速ADC 為1023，加 速規靈敏度Slope 為 205.3

(mV/g)

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(2-7)

透過平衡量測系統轉換軟體轉換CSV 格式的檔案，將在下一章裡進行 訊號的處理與分析，CSV 格式的量測結果如圖 2-26 所示。