可穿戴设备运动手表智能运动手表报告智能手表设计.pdf

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制方式的选择
方案一：采用 AT89C51 作为控制器
采用 AT89C51 单片机进行控制。AT89C51 价格低廉，结构简单，而且资料丰
富；但是 51 单片机系统资源有限，8 位控制器，运算能力有限，且没有内置 AD/DA
转换器，需要外接大量外围电路，而且程序的编写相对复杂。
方案二：采用 ATmega644PA 作为控制器
采用 ATmega644PA 单片机进行控制。ATmega328 单片机具有强大功能的 8 位
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微控制器，它内部集成 8 路 10 为 ADC，可以直接用于传感器数据采集，以及数
字控制输出；采用 ATmega644PA 单片机，能将相当一部分外围器件结合到一起，
使用方便，抗干扰性能提高。
因此，我们选用方案二。
（3）开发环境的选择
方案一：AVRstdio 开发环境
AVRstdio 是 ALMEL 公司的一个免费集成开发环境，只支持汇编语言。
方案二：Arduino 开发环境
Arduino 是一块基于的 USB 接口 Simple i/o 接口板并且具有使用类似 Java,C
语言的 IDE。Arduino 的理念是开源。针对周边 I/O 设备的 Arduino 编程，很多
常用的 I/O 设备都已经带库文件或者样例程序，在此基础上进行简单的修改，即
可编写出比较复杂的程序。
因此，我们选用方案二。
（4）传感器的选择
1. MPU6050
智能手表的记步功能可以通过两种不同方式来实现，
方式 A： 通过 GPS 传感器采集 GPS 数据，通过分析采集 GPS 采集回来的经
纬度信息，计算得出运动距离，再根据用户设定的步长，来反推步数；这种
方式除了可以计步，还能记录实时位置，但是这种方式出来的结果可能不太
准确，特别是当跑步距离较短的时候，精准定位难度大，距离计算难道大。
方式 B：通过 3D 加速度传感器采集加速度数据，步行运动中，垂直和前进产
生的加速度与时间大致为一个正弦曲线，而且在某点有一个峰值，其中垂直
方向的加速度变化最大，通过对轨迹的峰值进行检测计算和加速度阈值决策，
即可实时计算用户运动的步数，还可依此进一步估算用户步行距离。这种方
式计算出来的步数比较准确，方法简单，所以我们采用方式 B，传感器用的
是 MPU6050 传感器。
2. BMP180
可用量程：300hPa 至 1100hPa (对应海拔-500m 到+9000m)
4如有帮助，欢迎下载支持。
绝对精度最低可以达到 ，另外还能测量温度值；此传感器可用来采
集气压和温度，显示到屏幕上。
（5）显示模块
显示模块考虑 LCD 显示或者 OLED 显示，分析如下：
是主动放光显示器件，可以实现比 LCD 更高的效率，更好的视角。
LCD 由于开口率，5 层透光光学结构限制，其发光的有效率始终超不过 10％。
是元器件的主动发光器件，就像做集成电路二极管一样，可以做的像
素很小，所以分辨率可以很大，加上材料高分子有机材料，能够做成很薄很轻
的设计，这是主要的优点，适合用于体积要求较高的可穿戴电子设备。
综合上面分析所以我们选择体积小、省电、实用性大的 OLED 模块。
（6）通信模块
通信方式的选择可以有多种，例如有线传输和无线传输，考虑到用户使用体
验，决定采用无线传输方式，而无线传输方式中适合单片机与安卓智能手机
通信的有蓝牙通信和 WIF