基于嵌入式系统智能手环的设计开发

低作为衡量指标的，目前对于睡眠深度的精确测量还是比较困难的。

睡眠监测是通过传感器监测人的动作，以系统的计算方式进行累计计算，每2分钟记录一次合计值，与此同时的姿势数据得到记录。通过计算来判断睡眠状态。

　　表二 睡眠质量判定

6.4 数据的同步

智能手环数据的同步主要有三种同步方式：蓝牙，NFC，USB。对于三种同步方式有不同的优缺点和实现手段如下表：

　　表三 智能手环数据传输方式的对照

　　7.主程序结构

　　图八 主程序结构流图

7.1马达模块

(1)普通马达模块

(2)线性马达模块

7.2电量检测模块

电池的电量和电压有对应关系，系统只要检测到电池电压，即可映射成电池剩余电量。电路如下：

　　图九 电池电压监测电路图

电池接入瞬间，大约半秒时间即可完成电容充电，输出的测量电压才是稳定的正确值，所以ROM初始化代码中需要延时一秒后采集电池电压。

7.3 LED显示模块

1、LED灯控制显示：以多个LED指示灯的组合形式进行简单的信息呈现。

2、LED点阵列显示： 以LED点阵列的形式显示手环的数据信息：时间、步数、卡路里消耗

7.3.1 LED灯控制显示

GPIO输出电平就可以控制。输出低电平点亮LED，输出高电平熄灭LED。对于不同颜色的LED灯的点亮可采用不同电压电量方式，可采用以下电压方法：

　　表四 LED不同颜色输出电压

7.3.2 LED点阵列显示

首先说明LED点亮的条件：LED阳极接正电压，阴极接负电压，即可点亮。所以

if(阴极==负电压)

{

If(阳极==正电压)light=on;

Else light=off;

}

Else light = off;

即使阳极接负电压，阴极接正电压，这种LED反接的情况下，LED不会点亮，也不会损坏灯。如果有一极是高阻(不输出能量)，LED也不点亮。

7.4外部模块

7.4.1外部复位模块

7.4.2调试接口

(1)时钟检测点：系统无法运行时，先检测时钟;也可以测试偏频等问题;

(2)下载口：包括2.54mm间距(适合通用JLINK烧写器)和1.27间距(适合Nordic官方烧写器);

(3)串口：用于LOG输出等;

7.4.3Layout

(1)Layout最先考虑摆放位置，而考虑天线的匹配电路

(2)周围净空区尽量的大

(3)天线匹配电路附近的GND尽量多打过孔或者镭射孔

　　图十 (1#片式天线;2#天线馈端标记;3#匹配电路焊盘)

　　8.关键技术及创新点

智能手环功能的实现以及创新是其作为一个产品的特殊符号，下表是智能手环创新点以及关键技术：

　　表五 关键技术及创新点

　　9.总结与展望

智能手环的设计充分体现出了科技与人生活的互联，移动可穿戴设施与移动终端之间的契合也变得越来越突出。随着智能手机中配置的感知器与高运算能力成为常态，穿戴电脑科技正在快速发展。这也使得穿戴式智能设备成为了电子商务企业下一个必争之地。

参考文献：

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