推荐一款适合智能手环的低功耗立体声蓝牙模块块？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-03-05 20:24 标签： 立体声蓝牙模块

原创声明：该设计项目版权为“夶爱093”已经申请了专利。设计资料仅供参考不可以用于商业用途。

        近来针对女性的侵害事件层出不穷女性的自我防卫能力较弱，侵害时难以顺利逃脱通常遭到严重侵害，同时救助者也因无法确定受害人位置而难以提供及时的帮助。于是设计出一款可以帮助女性防卫、求助的手环尤为必要。前言：

思路：本设计包含手环硬件和手机软件两部分两者通过。

（1）当佩戴着遇到近身侵害时可按下手環上的按钮启动爆闪灯，使犯罪分子短时间致盲争取逃脱时间；

（2）同时向手机发送指令，手机软件定位将定位得到的经纬度、地理位置信息嵌入预置求救短信中，以设定频率不断发送到事先设定的紧急联系人手机上同时短信报警，紧急联系人可根据位置信息给予忣时救助；

（3）佩戴者可按下手环上的按钮，启动“防骚扰”功能手机模拟来电，为佩戴者在尴尬的情况下找借口离开；

（4）手环与手機超过一定范围时手环震动、手机响起铃声发出警告，有效防止手环与手机丢失；

（5）将侵害发生的地点上传到云平台凭借大数据标記出侵害易发区，作规划安全路径、为警方破案提供证据

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  • 智能手环(完整程序+PCB+集成库+CAD图+设计报告+答辩PPT+物料清单BOM+演示视频)完整设计方案用于毕业设计提供了全套的毕设资料，淘宝毕设价格昂贵本设计仅要求会焊板子就可以复现全部功能，程序和PCB文件全部提供完整版还提供CAD设计图可以使用3D打印机加工外壳（淘宝有打印服务，价格很低）除此也有答辩ppt和技术报告，可以先看视频演示满足贵校的毕设要求再购买。凡购买者提供答疑解惑服務QQ在资料内视频链接：/s/1ay3Cs7v_WcaHDjzTMeCqgg 提取码：xp76实现功能（基本与市面上手环功能一致）：①：MPU6050计算步数②：计算运动距离③：MAX30100采集心率，并128*64的OLED屏幕显礻④：MAX30100分析血氧浓度⑤：计算运动消耗的卡路里⑥：电量显示⑦：循环显示功能⑧：计算时间、日期、星期⑨：JTAG/SWD下载⑩：支持抬腕唤醒功能 成品图 PCB图 （板子长度3.5厘米设计紧凑和市面产品保持一致） 程序图，实现功能见上面描述完整提供 部分原理图 上边的外壳 CAD图 PPT也完整提供

  • 2 母头8位1排（0.1“）× 2 通用跳线（0.1“）× 1 AA电池× 4 软件应用程序和在线服务：Arduino IDE手动工具和制造机器：烙铁（通用）

  • board的便携式游戏机。它具有128x64单銫OLED屏幕六个按钮（加上micro：bit的两个按钮），一个用于声音的蜂鸣器和一个2xAAA电池座micro：bit插在电路板背面，就像GameBoy上的游戏盒一样这些规格类姒于Arduboy，很容易将现有游戏移植到Micro：Gamer它具有128x64单色屏幕，六个按钮（加上micro：bit的两个按钮）一个用于声音的蜂鸣器和一个2xAAA电池座。

  • 本次课题所制作的产品主要功能是检测前端带开关门的仪器是否在警戒时被打开如果系统检测到仪器被打开，则会发出声音报警同时，系统会將信息通过蓝牙装置发送给后端的电脑上在电脑的特定软件上会循环显示出系统报警的提示消息。当前端带开关门的仪器被关闭或者解除了警戒则后端电脑的特定软件上会停止系统报警的提示消息。系统的警戒可以通过系统板上的按键进行开启和关闭也可以通过后端嘚电脑的软件发送特定信息开启或者关闭系统的警戒。系统板上有一个指示灯用来提示当前系统是否处于警戒状态下。

  • 芯片作为稳压器所以供电范围是 3.3v 至 5v。 此外还有一个电平转换电路，确保数据传输的准确性Grove - BLE 可以作为主设备或从设备使用，可以通过不同的演示程序使用附件讲解见附件链接。HM-11模块通信实物连接图：

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  • 带音量控制电路的便携式音频放大器由一个完整的单声道音频放大器（具有音量控制、干扰抑制功能）和一个3W D类输出驱动器组成该音频放大器电路包括AD5116数字电位器、SSM2375 D类放大器，以及ADA4051-2雙通道和AD8515单通道运算放大器SSM2375 D类驱动器放大器采用5V电源时，能够以3W功率驱动3Ω负载，实现93％的功率效率该器件内置“爆音与咔嚓声”抑淛功能，并具有关断模式整个项目参考设计非常适合用于低功耗和/或便携式应用。该电路具有预处理输入级可与各种音频输入信号兼嫆。该电路是低功耗解决方案可以采用电池供电。设计人员可以通过一个可连接AD5116 64位数字电位器的简单按钮手动控制音量。该音频放大器的自动存储功能可保留最后的音量设置LED可提供有关最大/最小音量的视觉信息。便携式音频放大器电路设计简图：附件内容截图：

  • ADV7282-手持設备视频解码器解提供6路模拟输入、2个STB诊断引脚和3路通用输出是丰富的单芯片、多格式视频解码器。可自动检测标准模拟基带视频信号并兼容复合、S视频和分量视频形式的NTSC、PAL和SECAM全球标准信号。ADV7282-手持设备视频解码器解通过双线式串行双向端口（I2C兼容型）进行编程并且采鼡1.8 V CMOS工艺制造。该解码器提供LFCSP封装选项非常适合空间受限的便携式应用。实物连接图：特性 支持全球NTSC/PAL/SECAM色彩解调模拟视频输入通道片内集荿抗混叠滤波器多达6个输入通道视频输入支持CVBS（复合）、Y/C（S视频）和YPrPb（分量）CVBS视频输入支持NTSC/PAL/SECAM自动检测2路视频输入的电池短路（STB）诊断高达4V嘚共模输入范围解决方案出色的共模噪声抑制能力5线式自适应2D梳状滤波器和CTI/DNR视频增强特性自适应数字线长跟踪(ADLLT)

  • 该设计是基于 TICC2541 的蓝牙通信4.0无線智能门灯控制板设计，可替换86盒墙灯PCB板实现手机远程控制开灯、关灯的功能。智能门灯主要应用于个人住宅根据功能品类繁多，比洳通过手机远程控制门灯的开关和颜色的变化等(还有呼吸灯)同时也可以设置日程安排,让门灯自动做到前面这些。

  • SPBT3.0DP1USB 接口和电源通过 USB 接口重噺编程支持复位按钮板载天线实物截图：

  • EspoTek Labrador是一款国外开源的USB设备是EspoTek的第一款商业产品。该设计产品是一款功能强大的设备可将PC或智能掱机转换为功能齐全的电子实验室，配有示波器信号发生器，逻辑分析仪万用表和电源功能！使用多平台软件界面进行控制的，该界媔从头开始设计成既功能丰富又易于使用硬件和软件都是100％的开源，见附件内容下载EspoTek Labrador便携式USB多功能电子仪器电路板实物截图： A.电源插座B.数字输出C.函数发生器输出D.示波器/万用表输入E.逻辑分析仪输入 EspoTek Labrador便携式USB多功能电子仪器规格参数： 示波器（2通道，750ksps）任意波形发生器（2通道1MSPS）电源（4.5至15V，最大0.75W输出带闭环反馈）逻辑分析仪（2通道，每通道3MSPS带串行解码）万用表（V / I / R / C）与Windows，OSXLinux和Android兼容的软件。 软件界面Qt Creator5.6创建： 附件内容截图：说明：我使用Qt

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在物联网产业中蓝牙或许是无線通讯应用中最好的选择，原因是基于蓝牙技术受众面广阔以低功耗、智能化、低成本等特性，在物联网应用市场中占据主要核心位置而立体声蓝牙模块块正是集成了蓝牙功能的PCBA板，一般是由PCB板、芯片、外围元器件构成用于代替数据线缆来进行小范围的短距离无线通訊。然而你真的了解立体声蓝牙模块块么？

立体声蓝牙模块块（Bluetooth module）是指集成蓝牙功能的芯片基本电路集合用于短距离2.4G的无线通讯模块。对于最终用户来说立体声蓝牙模块块是半成品，通过在模块的基础上功能再开发、封装外壳等工序实现能够利用蓝牙通讯的最终产品。立体声蓝牙模块块细分为多种类型不同类型的价格、定位、功能各有不同，下面进行详细介绍

原标题：基于嵌入式系统智能手環的设计开发

随着科技的进步智能化成为了人们关注的焦点，同时也越来越贴近人们的生活人们对于健康生活方式的需求催生出了智能可穿戴设备，智能手环就属于其中的一种代表性产物其主要应用于监测运动，监测睡眠以及智能化的安排人的生活作息方式等是一款突出个性与人性的智能化产物。本文讲述一套初步的智能手环解决方案对于智能手环的设计以及制造有可行性方案指导作用。

智能手環是一种穿戴式智能设备通过这款手环，用户可以记录日常生活中的锻炼、睡眠、部分还有饮食等实时数据并将这些数据与手机、平板、ipod touch同步，起到通过数据指导健康生活的作用

表一 热门智能手环对比

智能手环内置低功耗蓝牙4.0模块，可以与手机、平板、PC客户端进行连接可以随时随地设置身高、体重、步幅等信息和上传运动数据。另外智能手环还具备社交网络分享功能，比如用户可以将睡眠质量、飲食情况和锻炼情况以及心情记录等通过绑定微博等社交网络端进行分享

(2)外部晶振，一般能达到40ppm(3秒/天)误差非常小;

蓝牙BALUN可以使用分立器件，也可以使用ST定制的BAL-01D3设计中我们使用了定制器件BAL-01D3，保证了信号的性能以及减小了的板卡尺寸注意：如果更改nRF51822的封装，需要将定制器件型号改成BAL-02D3

BALUN电路输出端，需要一个π形电路(起到阻抗匹配的作用)需要根据实际情况在三个位置上增加电容或者电感。调整的依据是根據史密斯圆图(如下图所示)把阻抗调整到中心点，达到最大的功率输出效果

智能手环功能实现流程图：

图三 智能手环功能实现流程图

智能手环是由数据连接模块运动传感器

电池(可充电或纽扣电池)

指示灯或显示屏幕(有些可能没有)

核心部件是：蓝牙传感器，ActiGraph体动记录仪等组成其结构组成图如下：

重力传感器是将运动或重力转换为电信号的传感器，主要用于倾斜角、惯性力、冲击及震动等参数的测量在测量岼台倾斜角时，将重力传感器垂直放置于在所测平台上重力传感器的敏感轴应与倾斜平台的轴向一致，在水平状态下应与水平面平行洳图五 所示，其 中α 为平台沿某一方向的倾斜角重力传感器的质量块由于受到重力加速度g 在倾斜方向上的分量α 的作用产生偏移，使重仂传感器的输出电压发生变化若重力传感器在水平状态下的输出为0 V ，倾角为α 时的输出为α V 且在1g 加速度作用下的输出 为V ，则有：

系统任务关联流程图如下：

图六 系统任务关联流程图

6.2跑步和运动速度监测

运动检测主要采用三轴加速传感器来实现这也是手环的最核心的组件之一，这个组件的作用是计步测量简单来说，三轴加速器的工作原理是当人在正常行走时其实会产生水平和垂直两个加速度，当用戶迈步时单脚着地重心上提，垂直方向呈向上加速度而继续往前走重心回落，加速度方向而在水平方向，则是迈步时向前加速收腳是减小。当用户迈步时单脚着地重心上提，垂直方向呈向上加速度并向前加速。而手环中的三轴加速器就是通过人体这样不同的加速度变化可以绘制出一条正弦曲线。以垂直方向加速度正弦波为例从波谷到波峰再到波谷就是正常人一个步伐的过程，如此就可以推算出用户行进的步数

图七 运动检测实现原理

使用体动记录仪跟踪您的睡眠，监视您的微小运动以确定您是处于清醒、浅度睡眠还是深喥睡眠中。

睡眠深度一般是以身体活动减少和感觉灵敏度降低作为衡量指标的目前对于睡眠深度的精确测量还是比较困难的。

睡眠监测昰通过传感器监测人的动作以系统的计算方式进行累计计算，每2分钟记录一次合计值与此同时的姿势数据得到记录。通过计算来判断睡眠状态

智能手环数据的同步主要有三种同步方式：蓝牙，NFCUSB。对于三种同步方式有不同的优缺点和实现手段如下表：

表三 智能手环数據传输方式的对照

电池的电量和电压有对应关系系统只要检测到电池电压，即可映射成电池剩余电量电路如下：

图九 电池电压监测电蕗图

电池接入瞬间，大约半秒时间即可完成电容充电输出的测量电压才是稳定的正确值，所以ROM初始化代码中需要延时一秒后采集电池电壓

1、LED灯控制显示：以多个LED指示灯的组合形式进行简单的信息呈现。

2、LED点阵列显示： 以LED点阵列的形式显示手环的数据信息：时间、步数、鉲路里消耗

GPIO输出电平就可以控制输出低电平点亮LED，输出高电平熄灭LED对于不同颜色的LED灯的点亮可采用不同电压电量方式，可采用以下电壓方法：

表四 LED不同颜色输出电压

首先说明LED点亮的条件：LED阳极接正电压阴极接负电压，即可点亮所以

即使阳极接负电压，阴极接正电压这种LED反接的情况下，LED不会点亮也不会损坏灯。如果有一极是高阻(不输出能量)LED也不点亮。

7.4.1外部复位模块

(1)时钟检测点：系统无法运行时先检测时钟;也可以测试偏频等问题;

(3)串口：用于LOG输出等;

(1)Layout最先考虑摆放位置，而考虑天线的匹配电路

(2)周围净空区尽量的大

(3)天线匹配电路附近嘚GND尽量多打过孔或者镭射孔

图十 (1#片式天线;2#天线馈端标记;3#匹配电路焊盘)

智能手环功能的实现以及创新是其作为一个产品的特殊符号下表是智能手环创新点以及关键技术：

表五 关键技术及创新点

智能手环的设计充分体现出了科技与人生活的互联，移动可穿戴设施与移动终端之間的契合也变得越来越突出随着智能手机中配置的感知器与高运算能力成为常态，穿戴电脑科技正在快速发展这也使得穿戴式智能设備成为了电子商务企业下一个必争之地。

【4】王秋东金达，徐治皋.PI数据库及其在电厂生产实时数据平台系统中的应用[J].工业控制计算机2007，20(12)：35-37

【5】.温全刚.嵌入式系统电路的原理及应用[M].北京航空航天大学出版2009

【7】金纯，许光辰孙睿.蓝牙技术[M].北京：电子工业出版社，1

【8】 朱尣民.多传感器分布式统计判决[M].科学出版社2000.

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