一种基于SPI总线的模块化智能手表制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于SPI总线的模块化智能手表，包括主模块和至少一个功能模块，所述主模块与所述功能模块之间或所述功能模块与所述功能模块之间通过SPI总线连接。本实用新型专利技术提出的基于SPI总线的模块化的智能手表，有效地解决了模块化的智能手表各个模块之间的通信和控制问题，在实现智能手表的可扩展性和可定制性的基础上还缩小智能手表的尺寸、精简电路且控制简便。

A modularized intelligent watch based on SPI bus

The utility model discloses a modular smart watch based on SPI bus, including the main module and at least one function module between the main module and the function module and the function module and the function module is connected by SPI bus. Smart watch module based on SPI bus provided by the utility model can effectively solve the problem of communication and control between modules of modular smart watches, smart watches in the realization of scalability and customization based on smart watches also reduced size, simplified and simple control circuit.

【技术实现步骤摘要】
一种基于SPI总线的模块化智能手表
本技术涉及智能手表
，尤其涉及一种基于SPI总线的模块化智能手表。
技术介绍
本项研究工作得到了中国国家自然科学基金资助(项目批准号：61571268)。随着电子技术的不断进步，近年来智能手环/手表行业发展迅速，各种类型的智能手环/手表得以产生，比如小米手环、微软手环、JawboneUP等；而这些手环基本都是一次成型的的环状件，功能在出厂之前就已经完全设定好，不管是样式还是功能都比较单一，然而不同的用户对智能手环/手表的功能需求不尽相同，因此设计一款可以进行个性化定制的智能手环/手表能够获得用户的青睐。中国专利文献CN201520193923.3公开了一种可以进行个性化定制的模块化手环，通过一个手环带将手环功能组件镶嵌在里面，在手环带内设置电路，手环功能组件通过触点和手环带内的电路相连，但是该手环的尺寸偏大，电路实现复杂。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提出一种基于SPI总线的模块化智能手表，有效地解决了模块化智能手表各个模块之间的通信和控制问题，在实现智能手表的可扩展性和可定制性的基础上还缩小智能手表的尺寸、精简电路且控制简便。为达到上述目的，本技术采用以下技术方案：本技术公开了一种基于SPI总线的模块化智能手表，包括主模块和至少一个功能模块，所述主模块与所述功能模块之间或所述功能模块与所述功能模块之间通过SPI总线连接。优选地，所述主模块和至少一个所述功能模块上分别设有至少一个连接单元，所述主模块与所述功能模块之间或所述功能模块与所述功能模块之间通过所述连接单元固定连接。优选地，所述主模块和所述功能模块上的SPI总线的接口均设置在相应的所述连接单元处。优选地，所述连接单元是插接结构、卡扣结构或按扣结构；所述连接单元具有锁紧结构。优选地，所述连接单元上设有旋转轴和/或防水结构。优选地，所述主模块包括电源模块和主控制器，所述电源模块与所述主控制器连接，所述主控制器与至少一个所述功能模块通过SPI总线连接。优选地，所述主模块还包括显示模块、按键模块、振动模块和存储模块，其中所述显示模块、所述按键模块、所述振动模块和所述存储模块分别与所述主控制器连接。优选地，所述功能模块包括具有SPI接口的第一传感器。优选地，所述功能模块包括第二传感器和具有SPI接口的微控制器，所述第二传感器与所述微控制器连接。优选地，至少一个所述功能模块包括能够实现心搏或脉搏检测的心电检测传感器功能模块、测量体温的体温传感器功能模块、运动检测功能模块、定位穿戴着智能手表的人的位置的定位功能模块、检测环境参数的环境检测传感器功能模块、用于完成支付功能的近场支付功能模块、显示所述检测结果的显示器功能模块、可进行无线传输的无线通信功能模块、辅助提供电能的副电池功能模块、测量步数的计步功能模块、测量卡路里的功能模块中的一种或多种。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：本技术的基于SPI总线的模块化智能手表包括主模块和至少一个功能模块，其中主模块与功能模块之间或功能模块与功能模块之间通过SPI总线连接，无需再将连接电路设置在模块之外的结构当中，直接将各个模块连接起来就构成智能手表，从而在实现智能手表的可扩展性和可定制性的基础上还缩小智能手表的尺寸、精简电路且控制简便。附图说明图1是本技术优选实施例的智能手表的结构框图；图2是本技术优选实施例的智能手表的原理示意图；图3是本技术优选实施例的一种功能模块的结构示意图；图4是本技术优选实施例的另一种功能模块的结构示意图；图5是本技术优选实施例的功能模块的连接单元为按扣结构的示意图；图6是本技术优选实施例的功能模块的连接单元为插接机构的示意图；图7是图6中的插头结构的具体示意图。具体实施方式下面对照附图并结合优选的实施方式对本技术作进一步说明。如图1所示，是本技术优选实施例的基于SPI总线的模块化智能手表的结构框图，智能手表包括主模块组件1和功能模块组件2，主模块组件1与功能模块组件2之间通过SPI总线连接。主模块组件1包括主控制器11、电源模块12、显示模块13、按键模块14、振动模块15和存储模块16，其中主控制器11包括微控制器/微处理器以及低功耗蓝牙，主控制器11与功能模块组件2之间通过SPI总线连接，电源模块12、显示模块13、按键模块14、振动模块15和存储模块16分别与主控制器11连接。其中电源模块12包括充电器121、锂电池122和稳压器123，显示模块13采用OLED显示屏或LCD显示屏，振动模块15采用振动马达，存储模块16采用闪存。SPI总线包括数据线、时钟信号线和片选信号线，其中全双工模式下数据线有两条，称为四线SPI，四线SPI总线由片选信号线SS_n、串行时钟信号线Sclk、主出从入数据线MOSI(MasterOutputSlaveInput)和主入从出数据线MISO(MasterInputSlaveOutput)构成。如图2所示，智能手表的主控制器11是SPI总线上的主设备，负责与多个功能模块21的通信以及根据功能模块21传输过来的数据进行分析、整合和处理；而功能模块21是SPI总线的从设备。将主控制器11(主设备)上的串行时钟信号线Sclk、主入从出数据线MISO、主出从入线MOSI引出分别与各个功能模块21(从设备)上的Sclk线、MISO线、MOSI线相连，功能模块21(从设备)上的片选SS_n线分别独占主控制器11(主设备)上的一条通用I/O引脚，由主控制器11控制选通与它们建立通信。通信是通过数据交换完成的，由于SPI是串行通讯协议，所以它的数据是一位一位的传输的；数据输出通过MOSI线，数据在时钟上升沿或下降沿时改变，在紧接着的下降沿或上升沿被读取完成一位数据传输，输入也使用同样原理；时钟信号线Sclk只由主设备控制，从设备不能控制信号线；当没有时钟跳变时，从设备不采集或传送数据，也就是说，主设备通过对时钟信号线Sclk的控制可以完成对通讯的控制。功能模块组件2包括多个功能模块21，其中功能模块21的结构可以是如图3或图4中的一种。如图3所示，功能模块21包含具有SPI接口的第一传感器211，且在功能模块21的两端分别设有连接公头212和连接母头213，连接公头212和连接母头213上分别设有由第一传感器211引出的SPI接口；如图4所示，功能模块21包含不具有SPI接口的第二传感器214和具有SPI接口的微控制器215，第二传感器214和微控制器215连接，该功能模块21的两端也同样设有连接公头212和连接母头213，连接公头212和连接母头213上分别设有由微控制器215引出的SPI接口。其中连接公头212和连接母头213可以是插扣结构、卡扣结构或按扣结构，用于各个模块之间的固定连接，不仅可以实现功能模块21与功能模块21之间的固定连接，也可以实现功能模块21与主控制器11之间的固定连接。具体地，通过一个功能模块21的连接公头212上设有的5个金属针插入到另一个功能模块21的连接母头213设有的5个金属孔内实现两个功能模块21的电气连接。在同一个功能模块21中，连接公头212的金属针和连接母头213的金属孔之间有导线连接，从左往右依次是电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于SPI总线的模块化智能手表，其特征在于，包括主模块和至少一个功能模块，所述主模块与所述功能模块之间或所述功能模块与所述功能模块之间通过SPI总线连接，其中所述主模块和所述功能模块上分别设有至少一个连接单元，所述主模块与所述功能模块之间或所述功能模块与所述功能模块之间通过所述连接单元固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于SPI总线的模块化智能手表，其特征在于，包括主模块和至少一个功能模块，所述主模块与所述功能模块之间或所述功能模块与所述功能模块之间通过SPI总线连接，其中所述主模块和所述功能模块上分别设有至少一个连接单元，所述主模块与所述功能模块之间或所述功能模块与所述功能模块之间通过所述连接单元固定连接。2.根据权利要求1所述的模块化智能手表，其特征在于，所述主模块和所述功能模块上的SPI总线的接口均设置在相应的所述连接单元处。3.根据权利要求1所述的模块化智能手表，其特征在于，所述连接单元是插接结构、卡扣结构或按扣结构；所述连接单元具有锁紧结构。4.根据权利要求1所述的模块化智能手表，其特征在于，所述连接单元上设有旋转轴和/或防水结构。5.根据权利要求1所述的模块化智能手表，其特征在于，所述主模块包括电源模块和主控制器，所述电源模块与所述主控制器连接，所述主控制器与至少一个所述功能模块通过SPI总线连接。6.根据权利要求5所述的模块化智能...

【专利技术属性】
技术研发人员：张跃，肖志博，王占宇，张拓，
申请(专利权)人：深圳市岩尚科技有限公司，清华大学深圳研究生院，
类型：新型
国别省市：广东,44