【导读】智能可穿戴设备在2014年得到了巨大的发展,各厂商纷纷推出自家的智能手表方案抢占智能硬件蓝海市场。究竟市场上有哪些优秀的智能手表方案呢?我爱方案网特别推出岁末十大优秀智能手表方案盘点,供大家选择方案时参考。
方案一:【产品方案】TI METAWATCH蓝牙智能手表方案
可穿戴不管市场前景如何,最近的火热与各大半导体公司的幕后推动是分不开的。Texas Instruments(TI)公司就是其中主要的力量,其物联网WiFi 模块和ZigBee单芯片被许多物联网创业者选为涉水核心。这里介绍的是TI Meta Watch 可穿戴蓝牙智能手表的方式。
Meta Watch SDK/API使手表能够方便显示来自移动应用或互联网服务的信息。该方案开发系统包括一个3 ATM防水不锈钢外壳、皮表带、矿物玻璃水晶、振动电机,三轴加速计和环境光传感器。Meta Watch平台优化用于低功率运行,是基于TI MSP43超低功耗微控制器和CC2560蓝牙主机控制器接口的综合应用解决方案。

软件平台
总体软件结构框图比较简单。操作系统是FreeRTOS(从freertos.org获取)。这是一个小的抢占式RTOS在嵌入式应用中使用,在该 系统中任务的数目是不固定的,但是由于在MSP430有限的RAM,建议还是采用典型的体系结构。任务之间的通信是通过消息队列。有一个系统的缓冲池,以 支持分配/释放消息。事件也作为消息发送,每个任务都有一个输入消息队列。

这里主要操作系统处理的蓝牙接收/发送任务。蓝牙通信是一个双向的任务,大多数的通信不要求其它任务的参与。消息是通过将它们的蓝牙传输队列发送到手机。 从手机接收到的消息被放置在已登记为他们的队列中任务队列中。该应用程序功能是负责处理一些蓝牙事件,如配对和(重新)连接,提供蓝牙API调用来协助管 理连接。
方案特点:
带两个16×80白色OLED显示屏的模拟/数字(MSP-WDS430BT1000AD)
带96×96反射/始终开启显示技术的数字(MSP-WDS430BT2000D)
蓝牙无线技术、防水、加速计。
环境光传感器、充电电池、不锈钢外壳和皮表带。
方案优势:
能够快速开发“连接手表”应用;
可连接到智能手机、平板电脑和其他电子设备;
方便显示来自移动应用或互联网服务的信息;
详细资料下载:【资料】TI METAWATCH蓝牙智能手表方案
方案二:基于Atmel ATSAM4L多功能智能手表解决方案
1、方案功能框图

2、方案功能描述
① 时间记录功能:时间记录功能(年、月、日、星期、时、分、秒)、闹铃功能、秒表功能。
② 温度测量功能:过温、欠温报警功能。
③ 气压测量功能:根据气压值计算高度。
④ 加速度测量功能:3轴加速度测量、计步功能、跌倒监测(选作)。
⑤ 心率测量功能:心电信号测量、心率数据计算、导联脱落监测。
⑥ OLED显示功能:显示时间与日期、温度、气压、加速度数据、心率。
⑦ 电池管理功能:电池充电管理、电池放电管理。
⑧ 蓝牙数据传输功能:向BLE设备传输温度数据、气压数据、加速度数据、传输心率数据。
3、方案重要特征
①采用Atmel ATSAM4LS2BA M4处理器,最高可达48MHz
②采用TDK超小尺寸蓝牙模块
③采用NXP PCF8563T低功耗的CMOS实时时钟/日历芯片
④温度测量采用ADI ADT7420 ±0.25°C精度、 16位数字I2C温度传感器
⑤气压测量采用EPCOS T5402测量范围在300 hPa ~ 1100 hPa数字气压传感器
⑥加速度测量采用ADI ADXL362超低功耗、3轴MEMS加速度计
⑦心率测量采用ADI AD8232单导联心率监护模拟前端
4、方案照片

方案三:Freescale智能手表创新方案及元器件选型
智能手表框图:
•应用处理器
i.MX6SL : i.MX 6SoloLite处理器 - 单核, 可穿戴应用, 低功耗, EPD控制器, ARM® Cortex®-A9内核
i.MX 6SoloLite系列具有一个内核,运行频率高达1.0 GHz,带有256 KB L2缓存和32位DDR3/LPDDR2支持。同时集成了EPD控制器和LCD控制器,适用于新一代电子书阅读器和智能设备,专为常规的嵌入式设备、汽车 电子、工业控制盒消费电子等应用而优化,可实现高性能和高能效,在高性能应用领域中的节能效果领先业界…
优势及特色:
1.数据连接:3个USB 2.0、以太网、扩展端口
2.安全性:高级安全功能支持高可靠引导、加密引擎、随机数生成器和篡改检测
3. 封装和温度:13 x 13 mm,0.5 mm BGA、宽温度范围(-40C至+105C),高达1 GHz
•微控制器
① K70_120:Kinetis K70图形LCD 120/150 MHz MCU
Kinetis K7x MCU系列也是近段时间Freecale非常火的系列MCU,拥有10种低功耗模式,提供电源和时钟门控,可以实现最佳的外设活动和恢复时间,当工作电压 降至1.71 V时,仍可实现完整的存储器和模拟操作,延长了电池使用时间,同时低漏电唤醒单元,带有多达8个内置模块和16个引脚,可作为低漏电停止(LLS)模式/ 超低漏电停止(VLLS)模式的唤醒源,同时也非常适用于工业应用,如PLC、LCD控制面板…
优势和特点:
1. 超低功耗:低功耗定时器支持系统在低功耗状态下持续运行
2. 闪存:512 KB - 1 MB闪存。支持快速访问,具备高可靠性,提供4级安全保护
3. 混合信号功能:模拟参考电压可为模拟模块、ADC和DAC提供精确的参考值,代替外部参考电压,降低系统成本
② K40_100 : Kinetis K40 USB和段式LCD 100 MHz MCU
Kinetis K4x MCU系列与Kinetis K1x MCU系列的引脚、外设和软件相兼容,它添加了包含设备充电器检测功能的全速USB 2.0 OTG接口,还具有一个灵活的低功耗段式LCD控制器,可支持320段。此系列的器件从128 KB闪存的80引脚LQFP封装,到512 KB闪存的144引脚MAPBGA封装,规格非常齐全,并包含一套丰富的模拟、通信、定时和控制外设…
优势和特点:
1. 性能:独立的闪存Bank可以并发执行代码和固件更新,既不会影响性能,也无需复杂的编码例程
2. 定时和控制:4通道32位周期中断定时器可为实时操作系统任务调度程序提供时基,还可为ADC转换和可编程延迟模块提供触发源
3. 人机接口:带有多达16路输入的硬件触摸传感接口。可在所有低功耗模式下运行
③ K20_100 : Kinetis K20 USB 100 MHz MCU
一款32位微控制器(基于ARM® Cortex®-M4内核),采用5 x 5 mm封装和0.4 mm间距,是Kinetis K系列中封装规格最小的产品。这款新的封装产品采用最低长度的互连,提高了电路板空间,增强了性能,支持现有应用的微型化…
优势和特点:
1. 定时和控制:3个FlexTimer,共有12个通道。硬件死区时间插入和正交解码,用于电机控制
2.数据连接与通信:两个CAN模块,适用于工业网络桥接、多达3个DSPI和两个I2C
3. 安全性:如果发生看门狗事件,外部看门狗监控器可将输出引脚置于安全状态外部组件
④ KL1x : Kinetis KL1x通用MCU
Kinetis KL1x MCU系列除了L0x MCU系列提供的外设外,它还增加了存储器、通信和
模拟外设。还与Kinetis K10 MCU系列、其他Kinetis KL1x、KL2x、KL3x及KL4xMCU系列兼容,为迁移到更低或更高性能和实现功能集成提供了解决之道,所以大伙们可以随心所欲了…
优势和特点:
1. 低功耗:多个灵活的低功耗模式,包括新的计算时钟选项,该功能通过将外设置于异步停止模式,降低了动态功耗
2. 可靠性:存储器保护单元可为交叉开关上的所有主设备提供存储器保护,提高软件可靠性
3. 规格非常齐全:每种器件不仅具备超低功耗的性能,还包含一套丰富的模拟、通信、定时和控制外设
•传感器
① FXOS8700CQ : 数字传感器 – 3D加速度传感器(±2g/±4g/±8g) + 3D磁力计
这款器件在小型3 x 3 x 1.2 mm QFN塑料封装中结合了业界领先的加速度传感器和磁力传感器,将14位加速度传感器和16位磁力计与高性能ASIC结合在一起构建电子罗盘解决方案,典型 的方向分辨率为0.1度,罗盘方位精度误差小于5度,同时可满足大部分应用如:无人机、智能电视、机器人…
优势和特点:
1. 高度集成、宽动态范围±1200 μT
2. 内嵌矢量大小检测、内嵌自动硬铁校准、低功耗
② MPL3115A2: 50至110kPa,绝对数字压力传感器
此款器件可提供非常精确的压力和海拔高度数据,具有采样频率可调的能力。它的功耗非常低,具有多种智能功能,不需要移动设备、医疗和安全应用进行数据处 理,其智能功能包括数字输出、两个用于自动唤醒的中断、最小/最大阈值检测及自动数据采集,是消费电子及医疗保健应用的绝佳选择…
优势和特点:
1. 分辨率低于1英尺/0.3米、压力范围:20–110 kPa
2. 20位压力测量(帕)、20位海拔高度测量(米)、12位温度测量
3. 板载智能、灵活的采样频率,最高达128 Hz
③ MMA955xL: 飞思卡尔运动传感平台
这款智能运动传感平台用于移动设备,是业界第一个集成了MEMS加速度传感器、32位嵌入式ColdFire®微控制器、闪存和管理其他传感器的专用架构 的传感平台,可提供自由落体检测、倾斜和3D方向检测、敲击和双敲击检测、航位推算、冲击检测、振动和突然性运动检测和电源管理,在消费电子、工业及医疗 保健中发挥着巨大的作用…
优势和特点:
1.硬件:广泛的电源管理特性和低功耗模式、集成式14位ADC、单线后台调试模式(BDM)引脚接口
2.软件:项目向导只需点击9下便可创建项目、片上跟踪缓冲区支持跟踪和分析,无需额外硬件便可提供类似模拟器的调试功能
•电源管理
MMPF0100 : 14通道可配置电源管理集成电路
是PF系列PMIC的首款产品。采用可配置和可编程的架构,支持各种不同电流级别的输出,为内核处理器、存储器和各种外设提供电源。它通过集成完善的系统 级电源管理功能,简化了系统设计。这样可以极大地减少设计复杂性并节省物料成本。优化的性能架构为消费电子、工业和汽车等应用带来更高的效率和更先进的功 能…
优势及特色:
1. 电源:4至6个降压稳压器,具体取决于配置、电源控制逻辑,带处理器接口和事件检测、输出电压、顺序和定时功能可编程
2. 可配置性:可单独编程的开、关和待机模式、可满足消费电子/工业和汽车行业的AEC-100等级3规格
3. 输入电源及通行:PMIC输入电压范围:2.8 - 4.5 V和I2C控制
智能手表的诞生不仅代表了高科技时代从智能移动设备扩散到智能可穿戴,同时也代表了人们住进了更加智能化的生活中…
一位美国的市场研究分析师也将过去的一年称为智能手表元年,代表智能手表从无到有从可能到现实的节点。或许是基于它品质不够完善、功能不够全面、内容不够丰富等等,智能手表的盛行时间比我们预想的要来得更晚一些,但是在不久的以后也会像智能手机这样铺盖到世界的每个角落。
资料下载: 飞思卡尔创新智能手表方案
方案四:Maxim低功耗高集成健康智能手表设计方案
Maxim健康手表方案除测量人体生命体征外,健康手表也内置安全功能,将拥有者作为唯一用户进行认证、加密隐私信息并可防篡改攻击。防御性保健的未来发展需要以监测为依据,Maxim的健康手表是顺应这种健康生活方式的便携式设计方案。
Maxim的健康手表作为健康管理平台,用于展示如何构建腕带监护装置。现在,这款手表即健康管理平台,能够允许我们构建各种设备,特别是手表、可穿戴电 子设备等,使我们的客户能够实现产品快速、高效上市,不会浪费大量的工程费用。这个平台非常全面,提供IC、软件、应用程序,我们已经为您解决了开发此类 系统面临的许多问题,让您更好地利用时间。健康是健身以及远程监控的理想工具,全球范围内,有超过10亿人饱受慢性疾病的困扰,通过监测生命体征,可提前 预防疾病,避免恶化。
在健身过程中,您可以看到锻炼情况以及锻炼效果。您的心脏是否越来越健康?或者锻炼是否造成了身体损害?此类设备可以全部量化监护数据。借助数据,您可以将这些信息应用到训练、康复,确保您在做正确的事情。
这款设备还可监测姿态。姿态信息可指示跌倒,躺下或站立。配合运动信息,我们可以判断您刚刚进行的运动,您在散步?跑步?俯卧撑或仰卧起坐?您在进行怎样的锻炼?所以,姿态信息加上运动信息,有助于判断您正在做哪种活动。
该款健康平台包含6种Maxim器件,可检测多种身体特征,将来会更多。
点击下图观看方案演示视频:
方案五:基于 ST STM32L151 光采集监测心率手表解决方案
1. 方案功能框图

2. 功能描述
① 计步功能的检测:当人行走时,能够根据加速度的变化采集步数资料
② 心率的检测:将 ADPD142RG 的绿色 LED 灯贴近人的动脉时,能够利用光的反射对心跳进行监测。
③ 支援蓝牙低功耗 4.0 无线通讯:BlueNRG 将计步资料与心跳检测资料利用 BLE 模组发送到手机上。
3. 重要特性
① 采用 ST STM32L151高性能ARM Cortex-M3 32位元内核晶片,在32MHz时高达33DMIPS;
② 采用 ST BlueNRG嵌入BlueNRG4.0 Low-Energy协定栈蓝牙网路处理晶片
③ 加速度测量采用 ST LIS3DH 超低功耗、3轴MEMS加速度计
④ 心率监测采用 ADI ADPD142RG 红绿光LED测心率
4. 方案照片(下图是光采集监测心率的模组,主机板还在开发中)

方案六:基于 BLUENRG + LIS3DH 的智能手表方案
方案性能:
可测量运动步数,计算运动距离、卡路里消耗等
采用超低功耗 STM32L15x MCU
选用高精度MEMS传感器:LIS3DH
BLUENRG 支持 BLE 4.0 协议栈,SLAVE 模式
USB接口充电,蓝牙数据传输
提供原理图、PCB、源代码
PCB尺寸:3cm × 1cm
方案示意图:
方案主要器件:
应用范围:
智能腕表、计步器等
方案七:EFM32 Smart Watch智能手表方案及设计技巧
Smart Watch 特点:定位于智能手机配件,差异化应用定位。
智能手表热门活动推荐【Hot~】:可防水报警的智能手表方案
ADI ADuCM350:最新智能可穿戴解决方案
功能定义
• 支持来电提醒功能 、查看来电信息 、未接来电查看
• 电话处理 转接 拒绝 接听 功能
• 支持记事本和日历提醒功能
• 短信查看
• 天气查看
• 音乐控制
• 拍照控制
• 社交软件:微信、飞信、twitter、 facebook 等信息推送功能
• 功能定制:(地图路径指引、高尔夫助手、手腕式心电监护等)医疗运动健康娱乐类功能
• 基本的手表功能
MUC 部分
1、低功耗MCU(EFM32微控制器);
2、搭载嵌入式小内核RTOS实时操作系统 ;
3、可实现电话提醒和控制、短信息邮件提醒及查看、日历提醒等功能 ;
4、支持用户界面可配置 ;
5、搭载低功耗单色或灰阶显示屏幕 ;
6、差异化外设功能:MEMS传感器、环境监测、人体生理参数监测、蓝牙2.1/4.0 ;
7、待机时间:>10天 ;
EFM32处理器方案功能框图
蓝牙部分
面对手机兼容性,如何选择蓝牙?如何实现与手机交互信息?有两种选择:双模蓝牙模块和BLE。
双模蓝牙模块FD-BT08L特点:
1、具有传统蓝牙高速率的特性;
2、同时支持BLE协议;
3、支持全面的标准Profile(HFP/HSP/SPP/AVRCP/A2DP/IAP);
4、支持串口命令控制,简单易用。
BLE技术特点:
1、针对小数据量传输需求的低功耗最佳设计;
2、维持最低延时。相较于传统蓝牙的100ms,蓝牙低功耗的整体数据传送时间低于3ms。
传感器部分
超低功耗的微控制器为SmartWatch提供了数据处理能力。蓝牙通信为SmartWatch与手机互动提供了通信接口。传感器将是 SmartWatch感知外部环境的窗口,也是产品功能差异化的重要硬件。传感器数据的处理算法使得SmartWatch延伸为跨应用领域的产品。
MEMS应用奇思妙想:
1、采用加速度传感器,实现抬手动作识别,启动显示屏显示数据内容 ;
2、Smartwatch作为佩戴式9轴的游戏遥控器,在PC端或者电视端玩游戏 ;
3、将手表作为老年人或小孩的摔倒报警器,主动发出警报 ;
Smart Watch 设计技巧
1、emWin特性:
(1)嵌入式应用中的图形支持系统,设计用于独立于处理器和LCD控制器的图像用户接口;
(2)兼容于单任务和多任务操作系统;
(3)C语言代码开发,无需浮点运算支持,可优化配置的绘图API;
(4)图形库支持不同色深位图,不同的绘图模式;
(5)可支持多种不同字体,提供导入主机系统(Windows)字体转换器;
(6)完整的窗口管理操作,支持窗口事件回调、窗体移动、调整大小等 ;
(7)提供PC界面外观可选小工具(GUI Builder、GUI bmp转换器、仿真器等) ;
(8)支持触摸屏、按键、指针输入设备。
2、emWin Sample展示
3、emWin软件架构
(1)用户开发可以使用窗口管理器管理控件,并处理窗口回调函数;
(2)直接调用2D API绘制客制化控件;
(3)移植于不同的显示屏;
在其他方面,可利用PC 仿真器进行调试。PC仿真模拟器是一个VC++的辅助开发工程,其包含emWin的X86版本lib库,可通过PC模拟仿真emWin代码在单片机屏幕运行的效果,利用PC的输入设备进行对应交互,加速用户开发。
方案八:218元一套,儿童GPS定位智能手表解决方案
儿童伤害事件频频发生,儿童失踪,离家出走成为家长急需解决的问题,孩子的安全成长关系着社会的稳定和家庭的幸福。但学校的安全设备不足,学校对学生的安全管理存在盲点,学生带手机会扰乱课堂秩序。所以,你的孩子急需一个智能定位手表。

市场需求:
根据2010年我国第六次人口普查登记,0-14岁人口有2.225亿,儿童比例占到全国总人口的16.6%,调查结果显示:意外伤害 是我国0-14岁儿童的首位死亡原因,占儿童总死亡率的36%,这个数字还在以每年7%-10%的速度增加。意外伤害已成为0-14岁儿童健康的第一“杀 手”。
方案优势:
1. GPS定位精准度高:利用国外军用级别GPS定位,精确定位到10m范围内。
2.反应速度快:几秒内可锁定到儿童实时位置。
3.电池续航能力突出:优化功能配置,不夸大电池续航能力,在电池技术条件有限前提下,为小种子手表提供超长待机50个小时,365天全程为小孩护航。
4.安全低辐射:严格按照欧美质量标准研发,电磁辐射比智能手机还低92.38%,保证孩子远离辐射。
5.完善的售后服务:浩锦智科技承诺7天包退,30天包换,1年保修。
6.超强公司实力:公司拥有10多人研发团队,多年从事GPS定位产品研发生产经验,世界500强企业供应商供应原料。
方案产品图片:

方案产品使用方法:
1、在关机状态下长按3秒开机;
2、待机状态下长按6秒紧急呼叫,在待机界面长按6秒左右会自动紧急拨打监护人号码和1-4好友号码,并会自动给呼叫不同的号码发送紧急短信。
方案详细介绍:




方案九:Toshiba TZ1001 高集成度智能手表解决方案
基于Toshiba TZ1001 高集成度智能手表功能框图
功能描述
① OLED界面显示:界面会在不同情况下显示卡路里、步数、距离、完成度、心电显示、脉搏显示、充电显示,显示时间。
② 两个功能按键:
• 左按键长按:设备开机或关机;
• 左按键按一次:进入启动模式后,进入测量页面;
• 左按键按两次:进入启动模式后,进入体验页面;
• 右按键按一次:进入启动模式后,打开蓝牙,和手机进行连接。
③ 同步数据功能:通过蓝牙4.0与移动设备同步时间、心电、脉搏、计步等数据。
重要特征
①采用集成了符合低功耗的Bluetooth 4.0,以及传感器和处理器,专门应用于穿戴式装置的Toshiba TZ1001;
②采用Toshiba TC7763符合Qi无线充电标准、可实现最高达5w输出功率的无线充电芯片;
③采用Toshiba TCR2DG33 LDO进行电压转换供电给主芯片。
方案十:欧孚通信极致超薄、多功能M55智能手表方案
欧孚通信全新M55极致超薄、多功能智能手表方案采用MTK专门针对智能穿戴应用的高性能单芯片平台Aster-MT2501,M55智能手表方案内置多种传感器,完美兼容Andriod,IOS 系统,蓝牙4.0完美连接市面上大部分品牌手机。
主处理器-MTK智能穿戴平台Aster-MT2501(高性能、单芯片,BL4.0,专业智能穿戴平台)
多传感器应用
传感器1:智能计步器(带卡路里和睡眠检测功能)
传感器2:高度/海拔/温度(结合计步器,更精确的运动管理)
传感器3:子外观UV检测传感器,感知UVA/UVB
主板上计步器;FPC预留高度/海拔和UV
蓝牙4.0,完美兼容Andriod,IOS系统
Oviphone"爱戴"系列APK,更多功能,完美数据管理,兼容所有蓝牙设备
推荐整机尺寸:36.7*45*8.5mm(240屏)
1、高亮240*240兼容128*32 OLD屏(蓝色、白色)
2、兼容3个物理功能键
M55智能手表方案主板配置
配置1:MT2501+计步器(MMA9555)
(带计步器,卡路里,睡眠等功能)
配置2:MT2501+计步器(MMA9555)+高度/海拔/温度+UV
(高度/海拔/温度+UV在FPC上)
M55多功能智能手表参考外观设计
SKP,MIC,TP 等位置分布
