【正文】 t() { ()。 finish()。 mBluetoothAdapter = ()。 ()。 getWindow().setFeatureInt(, )。 requestWindowFeature()。 ()。 ()。附錄一：元件清單產(chǎn)品主要部分元件清單：名稱數(shù)量?jī)r(jià)格（元）藍(lán)牙模塊110NRF24L0124鋰電池28水位監(jiān)測(cè)模塊12MSP430單片機(jī)21總計(jì)花費(fèi)：25 元附錄二：程序代碼Android客戶端主要代碼：public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { (savedInstanceState)。在制作過程中我們不斷完善求救機(jī)制，力求可以把求救信號(hào)更快更準(zhǔn)地發(fā)送到附近的人上，達(dá)到爭(zhēng)取一分一秒拯救生命的目的。從新聞媒體得知，每一年在游泳池沙灘或者自家游泳池發(fā)生的溺水事故在我國案例高居不下，于是我們根據(jù)社會(huì)上情況，希望做出一個(gè)可以智能化的馬上可以發(fā)出求救信號(hào)的穿戴式裝備。結(jié)束語本次比賽一開始打算做類似于谷歌眼鏡和蘋果iwatch類似產(chǎn)品，但是這類產(chǎn)品在市場(chǎng)方面已經(jīng)比較成熟，而且創(chuàng)新性不高，技術(shù)上比不過別人，成本也比較高，在這方面已經(jīng)沒有繼續(xù)的必要，而且會(huì)與其他隊(duì)伍作品類似，突出不了我們創(chuàng)新性。測(cè)試七：設(shè)置好時(shí)間后關(guān)閉電源，重啟電源，將泳帽放入水中，報(bào)警時(shí)間仍然與上次關(guān)閉電源時(shí)的所設(shè)時(shí)間一致，實(shí)現(xiàn)了掉電保護(hù)重要數(shù)據(jù)。測(cè)試五：在不同的游泳池放下泳帽，短信提醒溺水者位于哪個(gè)游泳池，同時(shí)對(duì)應(yīng)的接收端的信號(hào)燈亮。當(dāng)把手環(huán)再次放在NRF連接范圍內(nèi)，手環(huán)再次收到求救信號(hào)并發(fā)出報(bào)警信息。測(cè)試二，在藍(lán)牙和NRF連接范圍內(nèi)和在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)不拿起泳帽，泳帽自身發(fā)出燈光報(bào)警信號(hào)，救生員手環(huán)收到報(bào)警信號(hào)，發(fā)出聲音和燈光報(bào)警，振動(dòng)器震動(dòng)提醒救生員，手機(jī)android震動(dòng)并彈窗顯示報(bào)警信號(hào)。 測(cè)試一：電路組合起來直接設(shè)置在泳帽上，把泳帽放入水中。分別把NRF模塊，藍(lán)牙模塊單獨(dú)測(cè)試工作電壓，電池輸出電壓4V；單片機(jī)活動(dòng)模式電流為160uA，藍(lán)牙模塊工作是電流為12mA，；CPU停止工作，外圍模塊同時(shí)處于低功耗模式，單片機(jī)待機(jī)電流1uA,。 水1臺(tái) 報(bào)警端手機(jī) （5）穿戴舒適：設(shè)備電路微型化生產(chǎn)，質(zhì)量低，把電路安裝在泳帽上，不會(huì)產(chǎn)生不適感，不會(huì)影響對(duì)游泳者游泳整體感覺。模塊選擇與芯片編程，我們都把節(jié)能與成本放在首位，低功耗模式使其成為名符其實(shí)穿戴式裝備?？蛇_(dá)到以低價(jià)保障安全的目的。 （3）客觀經(jīng)濟(jì)性：整套設(shè)備采取成本較低但是可靠的通訊模塊。而且采用多種通訊方式實(shí)現(xiàn)報(bào)警，確保求救信息可以成功發(fā)送到附近急救設(shè)備和急救人員上。 （2）安全可靠性：保護(hù)人身安全是該產(chǎn)品最重要的也是唯一的目標(biāo)。同時(shí)，本作品也可以把家長(zhǎng)作為消費(fèi)人群，因?yàn)楫a(chǎn)品也可以推廣成為獨(dú)立性較強(qiáng)的安全產(chǎn)品。徹底保證泳帽使用者的安全。（4）泳帽向手環(huán)報(bào)警同時(shí)也會(huì)通過藍(lán)牙模塊向手機(jī)android客戶端發(fā)送信號(hào)，手機(jī)android識(shí)別到是求救信號(hào)之后，手機(jī)彈出警告窗口，并伴隨震動(dòng)提醒手機(jī)使用者。（2）當(dāng)水位傳感器，在預(yù)設(shè)定時(shí)間內(nèi)還處于水中，達(dá)到溺水條件，泳帽自身發(fā)出報(bào)警信號(hào)方便其他人確定位置，馬上執(zhí)行救援。而在調(diào)試過程中，我們發(fā)現(xiàn)，程序運(yùn)行過程會(huì)出現(xiàn)一種很奇怪的現(xiàn)象：泳帽向手環(huán)發(fā)出求救數(shù)據(jù)包后，手環(huán)并沒有進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)，而緊急報(bào)警終端也沒有作出應(yīng)有的反應(yīng)，而且程序無法繼續(xù)運(yùn)行，需重新復(fù)位。通信死鎖是指發(fā)生在通信系統(tǒng)中的一種死鎖，一種普遍的情形是A向B發(fā)送請(qǐng)求信息，然后阻塞直至B回復(fù)，假設(shè)請(qǐng)求消息丟失，A將阻塞以等待回復(fù)，而B會(huì)阻塞等待一個(gè)向其發(fā)送命令的請(qǐng)求，因此發(fā)生通信死鎖。按下確定后，解除報(bào)警狀態(tài)，震動(dòng)與聲音取消。泳帽設(shè)置好時(shí)間后把時(shí)間保存在內(nèi)存中實(shí)現(xiàn)掉電保存。按下按鍵3分別設(shè)置三種時(shí)間模式，設(shè)置泳帽在水中的安全時(shí)間。 Android智能泳帽客戶端按下menu鍵，選擇泳帽設(shè)備，通過藍(lán)牙裝置與泳帽上藍(lán)牙模塊匹配連接上。 Android系統(tǒng)架構(gòu)圖 Android系統(tǒng)設(shè)計(jì) android智能手機(jī)APP開發(fā)使用簡(jiǎn)單，成本較低，用作穿戴式裝備的客戶端控制是十分適合的選擇。Android 操作系統(tǒng)最大的特色就是開放，不存在任何專有權(quán)的限制，可以搜索到眾多開源代碼，是一個(gè)實(shí)用操作性強(qiáng)的平臺(tái)。2005年由Google收購注資，并與多家制造商組成開放手機(jī)聯(lián)盟開發(fā)改良，逐漸擴(kuò)展到平板電腦及其他領(lǐng)域上。 Android開發(fā) Android系統(tǒng)介紹Android是一種以Linux為基礎(chǔ)的開放源碼操作系統(tǒng)，主要使用于手機(jī)或平板電腦等便攜設(shè)備。有些GSM模塊具有“開放內(nèi)置平臺(tái)”功能，可以讓客戶將自己的程序嵌入到模塊內(nèi)的軟件平臺(tái)中。開發(fā)人員使用ARM或者單片機(jī)通過RS232串口與GSM模塊通信，使用標(biāo)準(zhǔn)的AT命令來控制GSM模塊實(shí)現(xiàn)各種無線通信功能，例如：發(fā)送短信，撥打電話，GPRS撥號(hào)上網(wǎng)等。GSM通信方式還允許用戶發(fā)送和接收每條不超過160字長(zhǎng)度的短信息，這就促成了GSM通信網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控裝置的實(shí)際應(yīng)用向結(jié)合。默認(rèn)狀態(tài)下所有的中斷源是被禁止的。可屏蔽中斷可以被 IRQ 中斷屏蔽。中斷：NRF24L01 的中斷引腳（IRQ）為低電平觸發(fā)，當(dāng)狀態(tài)寄存器中 TX_DS、RX_DR 或 MAX_RT 為高時(shí)觸發(fā)中斷。SPI 指令設(shè)置：SPI 接口可能用到的指令在下面有所說明。NRF24L01 所有配置都在配置寄存器中,所有寄存器都是通過 SPI 接口進(jìn)行配置的。 NRF24L01 的工作模式來看一下我們NRF24L01的工作模式和不同工作模式下各引腳的功能。當(dāng)然我們可以外置功率放大電路，來增大傳輸距離 （3）低功耗 工作，待機(jī)模式下狀態(tài)為 22uA；掉電模式下為 900nA： NRF24L01的應(yīng)用原理圖 NRF24L01的低功耗性能這是 NRF24L01的一大優(yōu)點(diǎn)，也是做電池供電必須得考慮到的，尤其是要求體積小低容量電池的產(chǎn)品中，平均耗電能力決定一個(gè)產(chǎn)品的成敗，在待機(jī)模式I下平均電流是 1uA 左右。 NRF24L01模塊簡(jiǎn)介 （1）最高工作速率 2Mbps，高效 GFSK 調(diào)制，抗干擾能力強(qiáng)，特別適合工業(yè)控制場(chǎng)合 （2）空曠距離下內(nèi)置 PCB 天線，最遠(yuǎn)無障礙在 240 米處還能收到信號(hào)。nRF24L01功耗低，在以6 dBm的功率發(fā)射時(shí)，工作電流也只有9 mA。 NRF模塊NRF24L01是一款新型單片射頻收發(fā)器件， GHz～ GHz ISM頻段。MSP430總共有1種活動(dòng)模式和5種低功耗模式，如下：工作模式CPU狀態(tài)、振蕩器及時(shí)鐘活動(dòng)模式（AM）CPU處于活動(dòng)狀態(tài)MCLK活動(dòng)SMCLK活動(dòng)ACLK活動(dòng)低功耗模式0（LPM0）CPU處于禁止?fàn)顟B(tài)MCLK被禁止SMCLK活動(dòng)ACLK活動(dòng)低功耗模式1（LPM1）CPU處于禁止?fàn)顟B(tài)如果DCO為用作MCLK或SMCLK，則支流發(fā)生器被禁止，否則仍保持活動(dòng)MCLK被禁止SMCLK活動(dòng)ACLK活動(dòng)低功耗模式2（LPM2）CPU處于禁止?fàn)顟B(tài)如果DCO為用作MCLK或SMCLK，自動(dòng)被禁止MCLK被禁止SMCLK被禁止ACLK活動(dòng)低功耗模式3（LPM3）CPU處于禁止?fàn)顟B(tài)DCO被禁止，支流發(fā)生器被禁止MCLK被禁止SMCLK被禁止ACLK活動(dòng)低功耗模式4（LPM4）CPU處于禁止?fàn)顟B(tài)MCLK被禁止SMCLK被禁止ACLK被禁止所有振蕩器停止工作 藍(lán)牙模塊，是一種集成藍(lán)牙功能的PCBA板，用于短距離無線通訊，由于藍(lán)牙模塊的DSP采用了雙ALU結(jié)構(gòu)，大部分指令可以并行運(yùn)行，其工作頻率達(dá)150MHz，并且功耗更低。用戶通過程序可以選擇低頻或高頻，這樣可以根據(jù)實(shí)際需要來選擇適合的系統(tǒng)時(shí)鐘頻率，將這3種不同頻率的時(shí)鐘輸出給不同的模塊，從而更加合理地利用系統(tǒng)的電源，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的低功耗。 MSP430的低功耗結(jié)構(gòu)MSP430是一個(gè)特別強(qiáng)調(diào)低功耗的單片機(jī)系列，尤其適用于采用電池長(zhǎng)時(shí)間供電的工作場(chǎng)合。因而可使其在1MHz 的時(shí)鐘條件下運(yùn)行時(shí)，芯片的電流最低會(huì)在165μA左右。 三極管開關(guān)電路第四章 各模塊簡(jiǎn)介 MSP430G2553MSP430 單片機(jī)具有超低的功耗，是因?yàn)槠湓诮档托酒碾娫措妷汉挽`活而可控的運(yùn)行時(shí)鐘方面都有其獨(dú)到之處。空氣檢測(cè)傳感器： 通過水中是否有空氣來檢測(cè)時(shí)候在水下，但由于空氣傳感器比較昂貴而且技術(shù)上的不成熟，用起來仍比較有難度。溫濕度傳感器：用水里溫度比較空氣低，濕度比空氣大來實(shí)現(xiàn)檢測(cè)是否在水中。水位傳感器模塊在水中輸出低電平，在空氣中輸出高電平。壓力傳感器：利用水下壓力隨水深度的增大而增大的原理，使用壓力傳感器測(cè)出當(dāng)前壓力并用公式F=ρ*g*h(F為壓力，ρ為水密度，g為重力加速度，h為水深)，即可算出當(dāng)前所處深度。一、檢測(cè)泳帽所處的水深，超過一定深度一定時(shí)間后即認(rèn)為是溺水；二、檢測(cè)泳帽即頭部處在水中的時(shí)間，超過設(shè)定時(shí)間即認(rèn)為是溺水。緊急報(bào)警終端的作用是當(dāng)家長(zhǎng)手機(jī)無法接到藍(lán)牙信息時(shí)，終端將會(huì)發(fā)送報(bào)警信號(hào)到手機(jī)，故選擇GSM模塊。同時(shí)可利用NRF的傳輸功率可變來實(shí)現(xiàn)距離檢測(cè)，可檢測(cè)溺水者所在的游泳池。nRF2401適用于多種無線通信的場(chǎng)合，如無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、無線鼠標(biāo)、遙控開鎖、遙控玩具等。NRF2401是單片射頻收發(fā)芯片，芯片能耗非常低，以5dBm的功率發(fā)射時(shí)，接收時(shí)工作電流只有18mA，多種低功率工作模式，節(jié)能設(shè)計(jì)更方便。由于藍(lán)牙采用無線接口來代替有線電纜連接，具有很強(qiáng)的移植性，并且適用于多種場(chǎng)合，加上該技術(shù)功耗低、對(duì)人體危害小，而且應(yīng)用簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)，所以易于推廣。藍(lán)牙模塊：藍(lán)牙是無線數(shù)據(jù)和語音傳輸?shù)拈_放式標(biāo)準(zhǔn)，它將各種通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其終端設(shè)備、各種數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)系統(tǒng)、甚至家用電器采用無線方式聯(lián)接起來。本次作品主題是可穿戴式設(shè)備，故設(shè)備除了要低功耗意外，還要有一個(gè)明顯的特點(diǎn)，那就是體積小。下面將從本作品出發(fā)，分析以上三種無線通訊方式以及最終方案選擇。 所述的中央處理芯片一、二、三均為MSP430G2553單片機(jī)，所述的射頻模塊一、二均為NRF24L01射頻模塊； 作品結(jié)構(gòu)圖 作品程序流程圖第三章 方案選擇智能泳帽需要與手機(jī)端、救生員手環(huán)以及緊急報(bào)警終端進(jìn)行通訊，故通訊模塊的選擇是本作品的核心內(nèi)容。這樣既能防止信息的浪費(fèi)，而且可以實(shí)現(xiàn)可靠的報(bào)警。智能手環(huán)監(jiān)測(cè)到，藍(lán)牙不在連接狀態(tài)或者救生員手上感應(yīng)手環(huán)收不到求救信號(hào)時(shí)候，把信息馬上發(fā)到放置在游泳池或者沙灘的緊急求救終端，終端接收到信息之后馬上通過GSM模塊把求救信息（包括游泳池的具體地址）發(fā)送到急救站處。智能泳帽端由主控芯片MSP430g2553，水位傳感器模塊，NRF模塊以及藍(lán)牙模塊構(gòu)成。同時(shí)每個(gè)游泳池都會(huì)設(shè)置一個(gè)接收端，當(dāng)在不同游泳池溺水時(shí)，不同的接收端會(huì)發(fā)出警報(bào)燈信號(hào)，提醒救援人員溺水者具體位置。所發(fā)出的求救信息包括該游泳池的具體地址，具體位于哪個(gè)小游泳池。（4）當(dāng)泳帽向手環(huán)發(fā)出求救信號(hào)15秒內(nèi)沒有收到反饋信號(hào)，執(zhí)行高級(jí)別報(bào)警方案。（2）泳帽向藍(lán)牙手機(jī)報(bào)警的同時(shí)，通過泳帽內(nèi)的NRF模塊利用射頻信號(hào)把求救信號(hào)發(fā)到救生員的智能手環(huán)上，救生員手環(huán)上的NRF模塊成功配對(duì)之后接收到信號(hào)之后，手環(huán)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，提醒救生員有人發(fā)生了溺水事件，此為二級(jí)報(bào)警模式。GSM模塊 用于智能報(bào)警終端的報(bào)警功能。NRF24L01無線收發(fā)通訊模塊