一种智能手环制造技术

本发明专利技术公开了一种智能手环，基于nRF51822芯片开发，芯片集成BLE蓝牙4.0协议，使用LIS3DH作为加速度传感器，进行运动和睡眠检测，包括nRF51822芯片模块、蓝牙模块、G‑sensor模块、按键输入模块、LED显示模块、马达控制模块、电量检测模块、外部复位模块、充电电路模块、系统电源模块、电池保护模块、调试接口；所述nRF51822芯片模块控制各种外设，包括蓝牙射频电路、使用SPI接口的G‑sensor、使用I2C接口的线性马达驱动电路、使用I2C接口的LED点阵驱动、与线性马达共用总线、使用GPIO的按键输入、使用GPIO的LED灯、使用GPIO的普通马达驱动电路、外部复位电路。

A kind of intelligent Bracelet

【技术实现步骤摘要】
一种智能手环
本专利技术涉及一种智能手环，主要涉及一种进行运动和睡眠监测的智能手环。
技术介绍
目前市面上对于运动和睡眠监测的智能手环电量使用明显不足，耗电速度快，而且监测的精度骗差比较大，最终可能导致监测的数据与实际情况有所差别。
技术实现思路
为了解决上述存在的不足之处及缺点，本专利技术专利提出了一种智能手环。本专利技术为解决技术问题所采用的技术方案如下：本专利技术公开了一种智能手环，基于nRF51822芯片开发，芯片集成BLE蓝牙4.0协议，使用LIS3DH作为加速度传感器，进行运动和睡眠检测，包括nRF51822芯片模块、蓝牙模块、G-sensor模块、按键输入模块、LED显示模块、马达控制模块、电量检测模块、外部复位模块、充电电路模块、系统电源模块、电池保护模块、调试接口；所述nRF51822芯片模块控制各种外设，包括蓝牙射频电路、使用SPI接口的G-sensor、使用I2C接口的线性马达驱动电路、使用I2C接口的LED点阵驱动、与线性马达共用总线、使用GPIO的按键输入、使用GPIO的LED灯、使用GPIO的普通马达驱动电路、外部复位电路；所述蓝牙模块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，调整的依据是根据史密斯圆图；所述G-sensor模块包括三轴加速度计和电路模块接口；所述按键输入模块按键作为输入，只需要提供一个电平信号给nRF51822芯片模块的GPIO口，电容是为了减缓电平下降的速度，避免有些CPU会因此卡死，TVS管是为了防止静电对电路寿命的影响；所述LED显示模块是手环与用户之间进行数据交互的模块，主要用于数据显示以及用户交互；所述马达控制模块提供了两种马达控制电路：普通马达和线性马达，其中前者的电路设计简单，功耗低，后者的控制驱动电路复杂，但震动体验效果较佳；所述电量检测模块，系统只要检测到电池电压，即可映射成电池剩余电量；所述外部复位模块主要起到电平反转和静电保护的作用；所述充电电路模块充电电流可控，预充电与快速电流比例可控，充电电压的输入端的TVS管用于静电保护，齐纳二极管用于反插保护，一旦电源接反，电流从旁路出去，不损坏系统；所述系统电源模块，为了提高效率，系统电压应该越低越好；所述电池保护模块，电池保护电路控制了电池负极和系统地的连接，一旦电流过大、电池电压过低，则中断电池负极和系统地的连接，保护电池；所述调试接口包括时钟检测点、下载口、串口。作为本专利技术的一种优选技术方案，nRF51822芯片模块加入外部低频晶振，以保证芯片内振荡器的精度满足计时要求。作为本专利技术的一种优选技术方案，蓝牙模块可以使用分立器件，也可以使用ST定制的BAL-02D3。作为本专利技术的一种优选技术方案，LED显示模块可以是灯控制显示，即以多个LED指示灯的组合形式进行简单的信息呈现；还可以以LED点阵列的形式显示手环的数据信息、时间、步数、卡路里消耗等。作为本专利技术的一种优选技术方案，G-sensor模块中芯片加速度部分的供电虽然和数字IO的供电电压相等。但是需要保证IO部分先于加速度部分工作，否则芯片初始化会有问题，因此VDD引脚(加速度部分的供电)另外并联了一个大电容保证足够的上电时间。作为本专利技术的一种优选技术方案，调试接口中的时钟检测点，系统无法运行时，先检测时钟，也可以测试偏频等问题。作为本专利技术的一种优选技术方案，调试接口中的下载口，包括2.54mm间距，适合通用JLINK烧写器；和1.27间距，适合Nordic官方烧写器。作为本专利技术的一种优选技术方案，调试接口中的串口，用于LOG输出。本专利技术所达到的有益效果是：电量耗电速度明显下降，监测的精度大大提高，监测的数据与实际情况无偏差。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术的示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。实施例1如图1所示，本专利技术公开了一种智能手环，基于nRF51822芯片开发，芯片集成BLE蓝牙4.0协议，使用LIS3DH作为加速度传感器，进行运动和睡眠检测，包括nRF51822芯片模块、蓝牙模块、G-sensor模块、按键输入模块、LED显示模块、马达控制模块、电量检测模块、外部复位模块、充电电路模块、系统电源模块、电池保护模块、调试接口；所述nRF51822芯片模块控制各种外设，包括蓝牙射频电路、使用SPI接口的G-sensor、使用I2C接口的线性马达驱动电路、使用I2C接口的LED点阵驱动、与线性马达共用总线、使用GPIO的按键输入、使用GPIO的LED灯、使用GPIO的普通马达驱动电路、外部复位电路；所述蓝牙模块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，调整的依据是根据史密斯圆图；所述G-sensor模块包括三轴加速度计和电路模块接口；所述按键输入模块按键作为输入，只需要提供一个电平信号给nRF51822芯片模块的GPIO口，电容是为了减缓电平下降的速度，避免有些CPU会因此卡死，TVS管是为了防止静电对电路寿命的影响；所述LED显示模块是手环与用户之间进行数据交互的模块，主要用于数据显示以及用户交互；所述马达控制模块提供了两种马达控制电路：普通马达和线性马达，其中前者的电路设计简单，功耗低，后者的控制驱动电路复杂，但震动体验效果较佳；所述电量检测模块，系统只要检测到电池电压，即可映射成电池剩余电量；所述外部复位模块主要起到电平反转和静电保护的作用；所述充电电路模块充电电流可控，预充电与快速电流比例可控，充电电压的输入端的TVS管用于静电保护，齐纳二极管用于反插保护，一旦电源接反，电流从旁路出去，不损坏系统；所述系统电源模块，为了提高效率，系统电压应该越低越好；所述电池保护模块，电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.本专利技术公开了一种智能手环，基于nRF51822芯片开发，芯片集成 BLE 蓝牙4.0协议，使用LIS3DH作为加速度传感器，进行运动和睡眠检测，包括nRF51822芯片模块、蓝牙模块、G-sensor模块、按键输入模块、LED显示模块、马达控制模块、电量检测模块、外部复位模块、充电电路模块、系统电源模块、电池保护模块、调试接口；所述nRF51822芯片模块控制各种外设，包括蓝牙射频电路、使用SPI接口的G-sensor、使用I2C接口的线性马达驱动电路、使用I2C接口的LED点阵驱动、与线性马达共用总线、使用GPIO的按键输入、使用GPIO的LED灯、使用GPIO的普通马达驱动电路、外部复位电路；所述蓝牙模块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，调整的依据是根据史密斯圆图；所述G-sensor模块包括三轴加速度计和电路模块接口；所述按键输入模块按键作为输入，只需要提供一个电平信号给nRF51822芯片模块的GPIO口，电容是为了减缓电平下降的速度，避免有些CPU会因此卡死，TVS管是为了防止静电对电路寿命的影响；所述LED 显示模块是手环与用户之间进行数据交互的模块，主要用于数据显示以及用户交互；所述马达控制模块提供了两种马达控制电路：普通马达和线性马达，其中前者的电路设计简单，功耗低，后者的控制驱动电路复杂，但震动体验效果较佳；所述电量检测模块，系统只要检测到电池电压，即可映射成电池剩余电量；所述外部复位模块主要起到电平反转和静电保护的作用；所述充电电路模块充电电流可控，预充电与快速电流比例可控，充电电压的输入端的TVS管用于静电保护，齐纳二极管用于反插保护，一旦电源接反，电流从旁路出去，不损坏系统；所述系统电源模块，为了提高效率，系统电压应该越低越好；所述电池保护模块，电池保护电路控制了电池负极和系统地的连接，一旦电流过大、电池电压过低，则中断电池负极和系统地的连接，保护电池；所述调试接口包括时钟检测点、下载口、串口。/n...

【技术特征摘要】
1.本发明公开了一种智能手环，基于nRF51822芯片开发，芯片集成BLE蓝牙4.0协议，使用LIS3DH作为加速度传感器，进行运动和睡眠检测，包括nRF51822芯片模块、蓝牙模块、G-sensor模块、按键输入模块、LED显示模块、马达控制模块、电量检测模块、外部复位模块、充电电路模块、系统电源模块、电池保护模块、调试接口；所述nRF51822芯片模块控制各种外设，包括蓝牙射频电路、使用SPI接口的G-sensor、使用I2C接口的线性马达驱动电路、使用I2C接口的LED点阵驱动、与线性马达共用总线、使用GPIO的按键输入、使用GPIO的LED灯、使用GPIO的普通马达驱动电路、外部复位电路；所述蓝牙模块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，调整的依据是根据史密斯圆图；所述G-sensor模块包括三轴加速度计和电路模块接口；所述按键输入模块按键作为输入，只需要提供一个电平信号给nRF51822芯片模块的GPIO口，电容是为了减缓电平下降的速度，避免有些CPU会因此卡死，TVS管是为了防止静电对电路寿命的影响；所述LED显示模块是手环与用户之间进行数据交互的模块，主要用于数据显示以及用户交互；所述马达控制模块提供了两种马达控制电路：普通马达和线性马达，其中前者的电路设计简单，功耗低，后者的控制驱动电路复杂，但震动体验效果较佳；所述电量检测模块，系统只要检测到电池电压，即可映射成电池剩余电量；所述外部复位模块主要起到电平反转和静电保护的作用；所述充电电路模块充电电流可控，预充电与快速电流比例可控，充电电压的输入端的TVS管用于静电保护，齐纳二极管用于反插保护，一旦电源接反，电流从旁路出去，不损坏系统；所述系统电...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁春玉，张恒，李超，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22