智能手环毕业设计

智能手环毕业设计【篇一：基于嵌入式智能手环的设计与开发】基于嵌入式系统智能手环的设计开发姓名：杨赛专业：信号与信息处理学号：61419040111.设计目的随着科技的进步，智能化成为了人们关注的焦点，同时也越来越贴近人们的生活。人们对于健康生活方式的需求催生出了智能可穿戴设备，智能手环就属于其中的一种代表性产物。其主要应用于监测运动，监测睡眠以及智能化的安排人的生活作息方式等。是一款突出个性与人性的智能化产物。本文讲述一套初步的智能手环解决方案，对于智能手环的设计以及制造有可行性方案指导作用。2.用户需求智能手环是一种穿戴式智能设备。通过这款手环，用户可以记录日常生活中的锻炼、睡眠、部分还有饮食等实时数据，并将这些数据与手机、平板、ipodtouch同步，起到通过数据指导健康生活的作用。图一智能手环样图表一热门智能手环对比智能手环内置低功耗蓝牙4.0模块，可以与手机、平板、pc客户端进行连接，可以随时随地设置身高、体重、步幅等信息和上传运动数据。另外，智能手环还具备社交网络分享功能，比如用户可以将睡眠质量、饮食情况和锻炼情况以及心情记录等通过绑定微博等社交网络端进行分享。3.性能指标3.1mcu和蓝牙模块nrf51822是一款为超低功耗无线应用(ulpwirelessapplications)设计的的多协议单芯片解决方案。芯片支持ble4.0和2.4ghz协议栈，整合了射频发射电路，一个armcortexm0核以及256kb的flash+16kb的ram。图二nrf51822性能参数nrf51822性能优点：（1）内部rc振荡器的误差是2%（30分钟/天），即使校准后只能达到250ppm（22秒/天）；（2）外部晶振，一般能达到40ppm（3秒/天），误差非常小；蓝牙balun可以使用分立器件，也可以使用st定制的bal-01d3。设计中我们使用了定制器件bal-01d3，保证了信号的性能以及减小了的板卡尺寸。注意：如果更改nrf51822的封装，需要将定制器件型号改成bal-02d3。4.过程描述智能手环功能实现流程图：图三智能手环功能实现流程图5.系统结构智能手环是由数据连接模块运动传感器三轴加速度传感器电池（可充电或纽扣电池）闪存芯片蓝牙通讯模块震动马达指示灯或显示屏幕（有些可能没有）nfc（目前只看见fitbitflex有）核心部件是：蓝牙传感器，actigraph体动记录仪等组成。其结构组成图如下：图四智能手环结构图6.系统任务关联6.1g-sensor工作原理图五g-sensor工作原理系统任务关联流程图如下：图六系统任务关联流程图6.2跑步和运动速度监测运动检测主要采用三轴加速传感器来实现，这也是手环的最核心的组件之一，这个组件的作用是计步测量。简单来说，三轴加速器的工作原理是，当人在正常行走时其实会产生水平和垂直两个加速度，当用户迈步时，单脚着地重心上提，垂直方向呈向上加速度，而继续往前走重心回落，加速度方向。而在水平方向，则是迈步时向前加速，收脚是减小。当用户迈步时，单脚着地重心上提，垂直方向呈向上加速度，并向前加速。而手环中的三轴加速器，就是通过人体这样不同的加速度变化可以绘制出一条正弦曲线。以垂直方向加速度正弦波为例，从波谷到波峰再到波谷就是正常人一个步伐的过程，如此就可以推算出用户行进的步数。图七运动检测实现原理6.3睡眠监测使用体动记录仪跟踪您的睡眠，监视您的微小运动，以确定您是处于清醒、浅度睡眠还是深度睡眠中。睡眠深度一般是以身体活动减少和感觉灵敏度降低作为衡量指标的，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：【篇二：郭培扬-毕业设计说明书(可穿戴设备系统)】2016届毕业生毕业设计说明书题目:基于stm32的可穿戴设备系统院系名称：电气工程学院专业班级：自动f1204学生姓名：郭培扬学号：指导教师：教师职称：讲师2016年05月16日摘要“可穿戴设备”是可穿戴技术在日常穿戴产品的设计中的应用，例如手表、眼镜、服装、鞋和手套。广义的可穿戴设备是指功能全、尺寸大，不依赖于智能手机，实现了智能手机全部或部分功能，如智能手表和智能眼镜等，以及只专注于某一类型的应用功能，需要和其它设备如智能手机配合使用，如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等。随着技术的进步以及用户需求的变迁，可穿戴式智能设备的形态也在不断的变化。穿戴式技术在国际计算机学术界和工业界一直都备受关注，只不过由于造价成本高和技术复杂，很多相关设备仅仅停留在概念领域。本系统以意法半导体公司的基于cortex-m332位高性能单片机stm32f103zet6为核心，由gsm模块、gps模块、mpu6050六轴加速度传感器模块、tft彩屏、sd卡等组成了一个可穿戴设备系统。该系统实现了万年历、秒表、计步、闹钟、画板、日历、地图等功能。地图获取的图片存放在sd卡中，gui图片存放在8m的外置flash当中。系统支持全触摸操作。关键词：可穿戴设备；stm32单片机；tft彩屏；文件系统；sd卡；gps地图titleabstractthewearabledevicesistheapplicationofthewearabletechnologyinthedailywearableproductdesign,suchastheglasses,gloves,watches,clothesandshoes.generally,thewearablesmartdevicesincludingfull-featured,largesize,donotrelyonsmartphonestoachieveacompleteorpartialfunctions,suchassmartwatchesandsmartglasses,etc.,andonlyfocusonacertaintypeofapplicationfunctions,andotherdevicessuchassmartphoneswiththeuseofvarioustypesofconductsuchassignsmonitoringbraceletintelligent,smartjewelry.astechnologyadvancesandthechangeofuserneeds,applicationformsofwearablesmartdevicesareconstantlychanging.wearablecomputertechnologyhasattractedwideattentionintheinternationalacademiaandindustry,butduetothehighconstructioncostandtechnicalcomplexity,alotofrelatedequipmentonlyisanidea.thissystemisbasedonthestm32f103zet6asthecorewhichisproducedbythestmicroelectronicscortex-m332-bithighperformancemicrocontroller,thissystemalsousegsmmodule,gpsmodule,mpu6050six-axisaccelerationsensormodule,tftcolorscreen,sdcardandothercomponents.thesystemhassixfunctionssuchasthecalendar,stopwatch,pedometer,alarmclock,sketchpad,calendar,maps,andotherfunctions.mapgetpicturesstoredinthesdcard,guiimagestoredintheexternal8mflash.thesystemsupportsfull-touchoperation.keywords:wearabledevice;stm32microcontroller;tftcolorscreen;thefilesystem;sdcard;gpsmaps目次1绪论........................................................-1-1.1选题背景..................................................-1-1.2国内外研究现状及意义......................................-1-2设计要求....................................................-3-3方案论证....................................................-4-3.1控制器方案................................................-4-3.2显示模块方案..............................................-5-3.3加速度传感器方案..........................................-5-4硬件部分....................................................-6-4.1单片机....................................................-6-4.2tft彩屏..................................................-9-4.3触摸屏控制芯片...........................................-11-4.4mpu6050模块.............................................-12-4.5sd卡....................................................-14-4.6eeprom存储器24c02.......................................-15-4.7flash芯片w25q64.........................................-16-4.8蜂鸣器电路...............................................-17-4.9gps模块.................................................-17-4.10gsm模块................................................-19-5软件部分...................................................-21-5.1开发工具介绍.............................................-21-5.2程序框图.................................................-21-5.3文件系统的移植...........................................-22-5.4gui程序的设计...........................................-24-5.5主要功能的实现原理..........................