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：5693 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：

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）

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

再来一幅没有铺铜的，清晰看清上下层

实物图片展示：

实物展示：

视频演示

四、方案软件设计

基于stm32f411re的智能手表（整体介绍）

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。

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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