体能考核项目中,俯卧撑和仰卧起坐的测试主要涉及人体运动姿态的测量。由于人体姿态的复杂性与不确定性,界限相对模糊,易引起这两项考核测试的误差,因此对俯卧撑和仰卧起坐运动姿态测量的研究显得尤为必要。本课题以军人五项考核系统为背景,设计了应用于俯卧撑和仰卧起坐的俯仰考核系统,并进行了需求分析、软硬件设计和调试。该系统基于MEMS技术和ZigBee无线通信技术,采用接触式人体运动姿态测量和无线组网的方式,为俯仰考核提供完备有效的测量与信息采集系统,有效提高体能测试的准确性与便利性,实现了体能考核的标准化与信息化。该系统由人体姿态测量终端、考核控制器和LCD显示终端组成,人体姿态测量终端固定于运动人体的加速度敏感部位,以集成了ZigBee射频收发模块的CC2430为微控制器,外扩加速度传感器ADXL213,测量人体运动过程中的加速度,计算得到角度值,进而判别人体运动姿态。考核控制器同样以CC2430为核心,集合ZigBee、RS232、RS485等通讯方式,作为整个考核系统的控制与数据交互中心,进行无线网络的组网、考核数据收发、指令下达和LCD显示的控制。LCD显示终端以ARM7系列LPC2103为微控制器,外接SYB12864C液晶显示器,用以实时显示当前考核情况。该系统功能较为完备,并具备较高的稳定性,目前已应用于解放军的体能考核项目,取得良好效果,未来可作进一步推广使用。