【正文】 設計采用方案一。 加速度傳感器 方案 方案一：使用 MPU6050 加速度傳感器模塊。 一頁共可以顯示 32個漢字或者 64 個字符。 方案二：采用 STM32F103ZET6 作為主控制器。 研究意義 目前，智能手機的功能非常強大，各種應用、游戲讓用戶應接不暇、不舍得放下手中的手機，低頭族由此誕生。同樣成立于 2020 年的 Moff 公司推出了一款利用聲音將周圍物品全部變成互動玩具的智能腕帶。 2020 年 9 月，三星公司正式發(fā)布了其第一款智能手表 Galaxy Gear，隨后又對其進行更新，推出了 Galaxy Gear 2/Fit/Neo。因此，開發(fā)出一種具備智能手機的基本功能，又不至于使人們沉迷的電子設備就變得非常有意義。可穿戴設備目前已經(jīng)成為科技發(fā)展的熱潮 ， 世界各公司在可穿戴設備系統(tǒng)上的投入越來越高 ， 智能 可穿戴設備 有著眾多的優(yōu)點，包括體積小，功耗低，攜帶性高、功能強大等等。 系統(tǒng) 支持全觸摸操作 。 2020 屆畢業(yè)生 畢業(yè)設計 說明書 題 目 : 基于 STM32 的可穿戴設備系統(tǒng) 院系名稱： 學生姓名： 指導教師： 2020 年 05 月 16 日 I 摘要 “可穿戴設備 ”是可穿戴技術 在 日常穿戴 產(chǎn)品 的設計中的應用， 例如手表、眼鏡、服裝、鞋和手套。 關鍵詞 ： 可穿戴設備 ； STM32 單片機 ； TFT 彩屏 ； 文件系統(tǒng) ； SD 卡 ； GPS地圖 II Title The Wearable Device System Based on the STM32 Abstract The wearable devices is the application of the Wearable Technology in the Daily wearable Product Design, such as the glasses, gloves, watches, clothes and shoes. Generally,The wearable smart devices including fullfeatured, large size, do not rely on smart phones to achieve a plete or partial functions, such as smart watches and smart glasses, etc., and only focus on a certain type of application functions, and other devices such as smart phones with the use of various types of conduct such as signs monitoring bracelet intelligent, smart jewelry. As technology advances and the change of user needs, application forms of wearable smart devices are constantly changing. Wearable puter technology has attracted wide attention in the international academia and industry, but due to the high construction cost and technical plexity, a lot of related equipment only is an idea. This system is based on the STM32F103ZET6 as the core which is produced by the STMicroelectronics CortexM3 32bit high performance microcontroller,This system also use GSM module, GPS module, MPU6050 sixaxis acceleration sensor module, TFT color screen, SD card and other system has six functions such as the calendar, stopwatch, pedometer, alarm clock, Sketchpad, Calendar, Maps, and other functions. Map Get pictures stored in the SD card, GUI image stored in the external 8M system supports fulltouch operation. Keywords: Wearable device。因此它深受人們的喜愛 。 研究現(xiàn)狀與 意義 從智能手表，到各個廠家的運動手環(huán)，再到最近非常流行的 VR眼鏡，可以看到，可穿戴設備已經(jīng)融入到了人們生活的 方方面，它越發(fā)深刻地改變著人們的生活方式，提升著人們的生活質(zhì)量。公司自主研發(fā)的可穿戴產(chǎn)品還包括曲面屏智能手表 Gear S， 2 它 是首款不必連接智能手機就具有上網(wǎng)功能的智能手表，它內(nèi)置了支持蜂窩數(shù)據(jù)功能的上網(wǎng)模塊。兒童將智能腕帶戴在手上后，可以通過藍牙設備將手環(huán)連接到 Moff 的 IOS 應用程序，實現(xiàn)與智能設備終端的連接，將周圍物品變成互動玩具。 而 穿戴式設備 雖然沒有手機那樣具有各種聊天工具和游戲軟件，但其輕薄便攜帶的優(yōu)點是手 機不可替代的。 STM32F103ZET6 是 意法半導體公司推出的一款以 CortexM3為內(nèi)核的 32 位高性能單片機。 方案二：采用 搭配 ILI9341 控制芯片的 240x320 彩屏。 MPU6050 是一款整合性 6軸運動處理組件，它內(nèi)部帶有三軸的加速度傳感器、三軸的陀螺儀、并且能通過自身的第二 IIC 接口連接外部的磁力傳感器。 6 4 硬件部分 在 本系統(tǒng) 的設計中使用了許多 外圍元器件以及模塊電路，主要如下：控制器STM32F103ZET6 以及 最小系統(tǒng)電路、 JTAG 接口 電路 、 LCD 觸摸屏模塊 、 MPU6050模塊、 SD 卡、 EEPROM 存儲器 24C0 FLASH 存儲器 W25Q6蜂鳴器、 GPS 模塊、GSM 模塊。 （ 4） .8 個定時器、 2個看門狗定時器和 RTC實時時鐘。無論是傳統(tǒng) 51 單片機或增強型 51 單片機還是 RISC 的 8 位 AVR 單片機還是 16位的 MSP430 單片機，本處理器在 Flash、 RAM、工作頻率以及外設上具有絕對的優(yōu)勢，性價比較 高。分別是內(nèi)部 高速時鐘（ HSI），內(nèi)部低速時鐘（ LSI）、外部高速時鐘（ HSE），外部低速時鐘（ LSE）。 電路圖如圖 所示 ： VDD1VDD2TRST3GND4TDI5GND6TMS/SWDIO7GND8TCK/SWCLK9GND10NC11GND12TDO/SWO13GND14RESET15GND16NC17GND18NC19GND20JTAGGNDVCC R8 10KR7 10KR9 10KR6 10KR5 10KGND 圖 STM32F103ZET6JTAG接口電路 TFT彩屏 系統(tǒng)采用的彩屏分辨率為 240*320， 寸。 X、 Y、Z、 VBAT、 Temp 和 AUX 模擬信號經(jīng)過片內(nèi)的控制寄存器選擇后進入 ADC， ADC 可以配置為單端或差分模式。 STM32 內(nèi)部有兩路 IIC 供用戶選擇，但是硬件 IIC做的并不穩(wěn)定，程序容易死在 IIC 通信上。 SD 卡的工作電壓為~。 其引腳圖如圖 所示，各引腳的功能如表 所列。 這樣我們就可以在 TFT LCD 上顯示 16*16 字體等字體的漢字和字符 以及圖片了。 GPS模塊 GPS 是由美國國防部研制部署和控制的軍民兩用導航定位衛(wèi)星系統(tǒng)。 SIM900A 實物如圖 ，在與單片機通信之前，我們可以通過電腦串口與 SIM900A 模塊通信調(diào)試，來檢測模塊是否能正常工作。 AT+CIPRXGET=0 命令用來設置獲取數(shù)據(jù)的方式， 0表示模塊自動獲取數(shù)據(jù)。下面將對每個部分分別介紹。它完全用 標準 C 語言編寫，所以具有良好的硬件平臺獨立性，可以移植到 805 PIC、 AVR、 SH、 Z80、 H ARM 等系列單片機上而只需做簡單的修改。需要我們編寫移植代碼的是 FATFS 模塊提供的底層接口，它包括存儲媒介讀／寫接口（ disk I/O）和供給文件創(chuàng)建修改時間的實時時鐘。這里需要了解 所用的編譯器的數(shù)據(jù)類型，并根據(jù)編譯器定義好數(shù)據(jù)類型。 //初始化 void LCD_DisplayOn(void)。 void LCD_WriteRAM(u16 RGB_Code)。 系統(tǒng)開機之后 首先進行硬件的初始化 ，以及觸摸屏的校準。//鬧鐘 case 2: State_Machine = State2_Stopwatch()。//計步 case 6: State_Machine = State6_zhuomian()。 27 主要用到的函數(shù)如下： void Time_Adjust(struct rtc_time *tm)。//輸入公歷日期得到農(nóng)歷字符串 u8 GetJieQi(u16 year,u8 month,u8 day,u8 *JQdate)。// 顯 示時分秒 詳細代碼參見附錄二。 sec++。然后系統(tǒng)調(diào)用 Draw_Text 函數(shù)，將兩個時 間打印在屏幕上。 } } } 在 while 循環(huán)中系統(tǒng)一邊記錄總時間，一邊計算相對時間。 （ 4） .使用外部信號控制定時器和定時器互連的同步電路。 //萬年歷狀態(tài)函數(shù) RTC_display_lcd(80,10,BLUE ,WHITE ,16,1)。 //公農(nóng)歷轉換 void GetSkyEarth(u16 year,u8 *p)。 用戶輸入時間后點擊確定，系統(tǒng)自動判定時間 是否完整以及 合法性，當時間合法時 系統(tǒng)調(diào)用 Time_Adjust 函數(shù) 將時間轉化為 UNIX 時間戳存入 RTC 寄存器，當時間非法時點擊確定按鈕系統(tǒng)不會有反應。//畫板 case 5: State_Machine = State5_Pedometer()。//萬年歷 case 1: State_Machine = State1_Clock()。//畫填充圓 extern void GUI_Line(uint32 x0, uint32 y0, uint32 x1, uint32 y1, TCOLOR color)。 u16 LCD_ReadReg(u8 LCD_Reg)。 為適應系統(tǒng)需要，做了一定的裁剪。接下來介紹幾個重要的配置選項。 FATFS 模塊提供的是 和 。 程序框圖 因為可穿戴設備程序的運行流程與用戶 的實際操作密切相關，因此本設計采用狀態(tài)機編程的思想，將程序 在一個個狀態(tài)之間切換。 圖 SIM900A實物 21 5 軟件部分 本部分 介紹了系統(tǒng)在軟件部分的設計思想和典型代碼。 在本系統(tǒng)中主要使用了與 GPRS 功能相關的指令， AT+CGMM 命令用來 查詢模塊型號 。當模塊上的指示燈由快閃變?yōu)槁W時說明模塊網(wǎng)絡注冊成功，模塊可以正常使用。當 PB8 由程序配置輸出高電平時，則基極與發(fā)射極有了大約 3V 的壓降，三極管 Q1導通，三極管 Q1集電極被發(fā)射極拉低，此時蜂鳴器兩端等于接了 電壓，所以發(fā)聲。 SPI 總線一般有四根信號控制線：片選 線 CS，兩根數(shù)據(jù)線分別為主入從出 MISO 和主出從入 MOSI，還有一根時鐘線 SCLK。系統(tǒng)中需要保存的數(shù)據(jù) 量 不是很大，采用 24C02 即可滿足要求。 因此本系統(tǒng) 使用SPI 模式。該模塊體積小，適用于穿戴式設備，與 STM32 進行 I2C通信。供電電壓范圍為 ～ 。數(shù)據(jù)由 TDI 引腳 串行發(fā)至控制器 ，然后通過 TDO 引腳 從控制器串行輸出。 如圖 為供電系統(tǒng)電路圖。 （ 9） .多達 112 個 IO(大部分兼容 5V 邏輯 )， 144Pin LQFP 封裝 ，引腳 圖如圖 所示 。 （ 2） .CortexM3 處理器內(nèi)核，最高時鐘頻率可達 72MHZ。 但是方案二只能粗略地估算 步數(shù) ，并且算出的步數(shù)受 GPS 模塊的精度影響十分大，當用戶在室內(nèi)時由 于 GPS模塊不能很