方案秀:基于STM32的智能手表设计方案

发布时间:2015-03-16 阅读量:5760 来源: 我爱方案网 作者:

【导读】今天为大家介绍的这款智能手表方案是基于STM32F411RE设计的,采用STemWin图形用户界面,增加了手表的可操作性和美观程度,此手表具有通话、短信、蓝牙和远程追踪功能,相对市面上的智能手表,此手表安全性高,性价比高,具有很好的市场前景。

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一、方案原理及特色

首先我们来看这款手表方案的设计原理图,如下图:

方案秀:基于stm32的智能手表设计方案

方案中各个模块的介绍:

1、触摸屏采用的是2.0寸的全视角IPS TFT彩屏 采用8位数据口控制,大大减少IO的使用;
2、驱动采用的ILI9335,更加容易地移植STemWin;
3、触摸板是自己加上的,触摸IC为XTP2046,采用模拟SPI采集触摸屏AD值;
4、震动电机采用普通IO口控制,当有电话来或者接到短信的时候就打开,直到电话接起或者拒接;
5、利用MCU自带的ADC对心率传感器的电压进行采集,通过MCU处理后,利用STemWin的GRAPH控件构建心率图;
6、串口6连接蓝牙模块对智能开关进行控制,控制风扇、电灯等,并利用蓝牙模块进行温度无线采集;
7、用户按键的主要功能是锁、开屏和开、关机(进入停机模式),则按键用WKUP功能引脚;
8、SIM908通信模块带有GSM、GPRS和GPS功能,是此智能手表功能实现的主要核心,智能手表的通话、短信、远程追踪功能都是由此模块来实现;
9、SD卡模块用来保存中文字库和收到的短信。

为了提高安全性,采用管理员管理模式,当检测到管理员发来的短信命令时,才允许手表打开其追踪功能,管理员的账号密码保存在AT24c02这一非易失性存储IC中。

方案特色:

1.stm32f411re具有一个次秒级误差的RTC,加上GPS校时,使得此手表的时间相当的准确。相对于stm32f1的固件库,f4的库对RTC部分进行了很大的优化,大大减少了用户的代码量,加快项目的进度;
2.采用STemWin图形用户界面,增加了手表的可操作性,并增加手表的美观程度;
3.stm32f411re主控MCU,工作主频能达到100MHz,能对各类信息进行高效处理,并具有低功耗、睡眠模式和掉电模式,大大提高手表的续航能力;
4.结合心率传感器,融入健康监测机制;
5.此手表具有通话、短信及无线蓝牙功能,增加其实用性;
6.具有远程追踪功能,远程短信控制手表进行GPRS连接,实时监控手表位置;
7.远程控制采用管理员管理模式,并用非易失性存储模块对账号密码进行保存,提高安全性;
8.相对市面上的智能手表,此手表安全性高,性价比高,具有很好的市场前景。
 
 

二、方案硬件设计

此智能手表采用上下两层双层叠板,配合2.0寸液晶屏的大小而设计的。

上智能手表的原理图:
 
方案秀:基于stm32的智能手表设计方案


此为主控MCU-stm32f411re及其外设的原理图(BUG:旁路电容2.2UF忘记加了导致程序下载后时钟无法完成初始化,32.768KHz的晶振接口粗心大意接错了,导致RTC跑不起来)
 
方案秀:基于stm32的智能手表设计方案
 
此为SIM908原理图,包含SIM卡及四段式耳机等,SIM908对静电相当敏感,所以加入ESD防止静电干扰。
 
 
三、PCB图和实物展示视频

接下来就上,智能手表的PCB图了
 
方案秀:基于stm32的智能手表设计方案
 
再来一幅没有铺铜的,清晰看清上下层
 
方案秀:基于stm32的智能手表设计方案
 
实物图片展示:
 
方案秀:基于stm32的智能手表设计方案

方案秀:基于stm32的智能手表设计方案

实物展示:
方案秀:基于stm32的智能手表设计方案


视频演示
 
 

四、方案软件设计

基于stm32f411re的智能手表(整体介绍)
 
方案秀:基于stm32的智能手表设计方案
 
双层板已经叠起来了,跟市面上的手表相比,厚度的确有点厚,可是没办法,我一个人的能力是不能跟一个团队和工厂工艺相比的!

采用STemWin图像用户界面,实现窗口化管理,在手表的状态栏显示通信运营商的信息和信号大小,利用sim908自带ADC采集电池电量信息,并在状态栏显示。在主窗口显示时间,用ICONVIEW小工具构建成手表的应用。一共有六个应用,目前只写了三个,剩余的将在以后再完善。

 
 方案秀:基于stm32的智能手表设计方案

手表说明:

按键设置在手表底部,用于锁屏用,底部还有个四段式耳机接口,用于通话功能!
手表顶部有个震动电机,来电的时候震动起来真心带感,USB接口用于充电用。
手表的侧面有两个充电状态指示灯,分别提示正在充电和已经充满。另外一侧则是电源开关和心率传感器接口。
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