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《可穿戴設備運動手表智能運動手表報告智能手表設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、電子設計大賽題目名稱：可穿戴設備設計——運動手表隊長姓名:學校：聯(lián)系電話：通訊地址：郵政編碼：結題日期：2014年9月2日項目組成員：序號姓名性別年級專業(yè)學號摘要本設計是一款智能運動手表，以微控制器ATmega644PA為控制核心，利用PCF8563時鐘芯片、三維加速度傳感器、溫度傳感器、氣壓傳感器采集運動數(shù)據(jù)，并使用OLED顯示屏實現(xiàn)顯示時間功能、顯示溫度、氣壓、海拔高度功能、計步功能，結合藍牙2.1模塊，實現(xiàn)與安卓手機的通信功能；團隊開發(fā)了一款安卓APP與智能手表結合使用，智能手表可以將數(shù)據(jù)傳送到安卓手機，通過APP對數(shù)20據(jù)進行2次處理，實現(xiàn)運動步數(shù)、卡路里消耗
2、量、運動距離、運動時間、運動規(guī)律的記錄與分析，能根據(jù)數(shù)據(jù)為使用者提供健康方面的建議。一、任務制作具備一定創(chuàng)新和實際應用綜合功能的可穿戴軟硬件電子系統(tǒng)（注：以軟件開發(fā)為主的，需結合外部硬件平臺實現(xiàn)特定系統(tǒng)功能）二、系統(tǒng)功能分析我們的主題，決定我們的設計的系統(tǒng)的功能如下：1、顯示時間、包括年份月份日期、星期以及實時時間；2、顯示溫度、氣壓、海拔高度；3、記錄走路或者跑步步數(shù)并顯示；4、將傳感器數(shù)據(jù)傳送到安卓手機；5、安卓手機軟件接收數(shù)據(jù)，存入數(shù)據(jù)庫，對歷史數(shù)據(jù)進行保存；6、安卓手機軟件分析數(shù)據(jù)，根據(jù)用戶設定，計算出跑步距離，消耗卡路里等，并儲存數(shù)據(jù)，通過分析歷史數(shù)據(jù)，得出
3、用戶的運動狀況，并能給用戶跑步方便的建議。7.記錄睡覺時的數(shù)據(jù)，分析睡眠狀況；8、手機短信提醒、來電提醒功能。三、產品的對象我們的產品在設計上在保證原有的手表顯示時間的基礎之上，加上運動模塊元素，可以對用戶的運動數(shù)據(jù)采集，配套相應APP，可以實現(xiàn)對運動數(shù)據(jù)的分析處理。適合廣泛的熱愛運動的人群使用，以及廣大的旅游愛好者使用。四、方案論證為了完成上面所涉及的各種功能，將整個電路分成三個部分：電源模塊、主控模塊、傳感器模塊、顯示模塊和藍牙模塊?？驁D如圖1所示。20供電系統(tǒng)顯示部分傳感器模塊主控部分藍牙模塊安卓手機圖1原理方框圖考慮到我們的產品作為一款手表，要充分考慮到產品的
4、體積問題，我們在各個模塊的選擇上盡可能采用小的部件。在實現(xiàn)傳統(tǒng)手表的功能的基礎上加入運動的元素，我們的手表支持運動的功能，就要考慮手表的實用性。在數(shù)據(jù)傳輸方面，我們采用藍牙傳輸方式，將運動過程中產生的各類數(shù)據(jù)通過藍牙的方式傳輸?shù)轿覀兊囊苿咏K端，從而實現(xiàn)對運動數(shù)據(jù)的處理。（1）供電系統(tǒng)整個系統(tǒng)由3.7V鋰電池供電，通過升壓模塊升到5.0V給單片機以及其他模塊使用。在供電方面的選擇上，因為要考慮到手表的體積，我們采用了體積較小的鋰電池。因為采用oled顯示，而且還支持手表與移動終端的通信，這樣在能耗方面就比傳統(tǒng)的手表要大得多，所以選擇可以多次充電的鋰電池是理想的選擇。鋰電
5、池與充放電電路具有保護電路，保證了產品的安全性。選用的充電器接口為microusb接口，能夠與眾多的電源設配器使用，增加了產品使用的普遍性。（2）控制方式的選擇方案一：采用AT89C51作為控制器采用AT89C51單片機進行控制。AT89C51價格低廉，結構簡單，而且資料豐富；但是51單片機系統(tǒng)資源有限，8位控制器，運算能力有限，且沒有內置AD/DA20轉換器，需要外接大量外圍電路，而且程序的編寫相對復雜。方案二：采用ATmega644PA作為控制器采用ATmega644PA單片機進行控制。ATmega328單片機具有強大功能的8位微控制器，它內部集成8路10為ADC
6、，可以直接用于傳感器數(shù)據(jù)采集，以及數(shù)字控制輸出；采用ATmega644PA單片機，能將相當一部分外圍器件結合到一起，使用方便，抗干擾性能提高。因此，我們選用方案二。（3）開發(fā)環(huán)境的選擇方案一：AVRstdio開發(fā)環(huán)境AVRstdio是ALMEL公司的一個免費集成開發(fā)環(huán)境，只支持匯編語言。方案二：Arduino開發(fā)環(huán)境Arduino是一塊基于開放源代碼的USB接口Simplei/o接口板并且具有使用類似Java,C語言的IDE集成開發(fā)環(huán)境。Arduino的理念是開源。針對周邊I/O設備的Arduino編程，很多常用的I/O設備都已經帶庫文件或者樣例程序，在此基礎上進行簡
7、單的修改，即可編寫出比較復雜的程序。因此，我們選用方案二。（4）傳感器的選擇1.MPU6050智能手表的記步功能可以通過兩種不同方式來實現(xiàn)，方式A：通過GPS傳感器采集GPS數(shù)據(jù)，通過分析采集GPS采集回來的經緯度信息，計算得出運動距離，再根據(jù)用戶設定的步長，來反推步數(shù)；這種方式除了可以計步，還能記錄實時位置，但是這種方式出來的結果可能不太準確，特別是當跑步距離較短的時候，精準定位難度大，距離計算難道大。方式B：通過3D加速度傳感器采集加速度數(shù)據(jù)，步行運動中，垂直和前進產生的加速度與時間大致為一個正弦曲線，而且在某點有一個峰值，其中垂直方向的加速度變
