计步器作为辅佐步行的好伙伴，可以让用户对运动有个大致的了解和监督，让人们能够实时知道自己的运动状况，有一个相对直观的感受，也能让用户提高运动的意识，激励用户给自己制定适合自己的运动方案并合理运用起来。近几年来，计步器作开始广泛应用起来，而一个产品的崛起必定跟它的发展息息相关，同时开发商也要考虑给一个比较好的用户体验。计步器顾名思义，它最基本的功能就是记录用户的每一步，并计数。而除了计步以外，计步器还发展了很多新功能，比如录入用户体重身高，利用算法计步器内部可测算出距离长度和运动消耗的能量大卡。同时市场需求也会随计步器发展起来，为了满足市场，开发商便会实现多样化的功能，比如实现针对人们日常活动的各种功能检测，将产品变得更为智能耐用，久而久之，计步器的地位便更加根深蒂固，成为人类运动必不可少的小伙伴。早期的计步器采用物理原理，通过感受外部的振动使内部产生电子脉冲，从而进行计步。这种做法成本比较低，但是比较粗糙，精度较低。而电子计步器多采用加速度计，原理更为科学，它依据的是传感器读取加速度信号，人在运动时，会产生三个方向的加速度信号，传感器相对来说，读取信号更为全面，克服早期的缺点[1]。

通过计步可以检测使用者的步行状态，督促用户，好的使用体验也会让用户对步行有极大的兴趣，积极去响应运动锻炼的号召，对用户身心健康大有裨益。然后以一个朝气蓬勃，精神饱满的状态去面对以后的生活。

1.2 国内外研究现状

首先提出计步器的想法的，是一个意大利的科学家，名为伦纳德·达芬奇。但事实上最早产生的工具在此之后150年，推算过来是1667年制作的，后经世纪发展至现今。

早期计步工具使用的传感器是一维的，采用物理原理，利用一个一维的机械物件摆动来振动促进传感器读取信号，然后计步。晃动这种计步工具都能听见里面的机械物件摆动发出的响声。这种计步工具成本低廉，不能随意放置，否则起不到计步的作用。所以机械式计步器致命缺点就是精度不高，灵敏度不可调。

但不满足用户有缺陷的产品，始终会被市场淘汰。所以就开发了电子式产品来取代早期的产品。电子计步器功耗较低，集成度高。它的原理相较机械计步器较为科学，即传感器读取信号，再编写软件程序控制单片机，让其内部工作来进行计步。3D电子式的计步器大大提高了产品的精度和灵敏度，3D的意思是人体立体的三个方向，全方位监测。这样的设计对计步器佩戴要求没那么严格，只要能感受到人体三个方向的加速度信号就能计步。

目前，市场上的计步工具功能趋于智能人性化，功能比较多样，为了减少不必要的麻烦，计步器变得更加轻便，随意穿戴就可以使用，比如智能手环，又或者手机里下个APP就可以计步。国内外很多厂商都看中市场需求做出了智能多样化的计步器，比如小米手环，苹果智能手环等。

总之，现在计步器的发展越来越多样越来越智能化，为了更好的优化用户体验，计步相关的产品也一定会往更功能齐全、更人性化、更智能的方向发展，让人们能对步行锻炼身体有更多的兴趣。

1.3 本设计的主要内容

通过对一般蓝牙计步器的功能进行分析，本文的任务主要是：设计出基于单片机、加速度传感器和屏幕显示模块的蓝牙计步器的硬件电路，研究计步算法的实现，并编写出对应的整体软件程序，从而能正确实现蓝牙计步器的功能。

本文各章内容安排如下：

第一章：绪论，介绍本设计研究的背景、意义及国内外的研究现状，针对设计产品检测方法上存在的不足和缺陷，提出主要的设计方案，问题和解决方法；