[發(fā)明專(zhuān)利]一種智能手環(huán)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911098165.6
• 申請(qǐng)日: 2019-11-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110693144A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 寧春玉;張恒;李超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 長(zhǎng)春理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A44C5/00
• 分類(lèi)號(hào): A44C5/00
• 代理公司: 22215 長(zhǎng)春市盈創(chuàng)中成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 季建文

1.本發(fā)明公開(kāi)了一種智能手環(huán)，基于nRF51822芯片開(kāi)發(fā)，芯片集成 BLE 藍(lán)牙4.0協(xié)議，使用LIS3DH作為加速度傳感器，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和睡眠檢測(cè)，包括nRF51822芯片模塊、藍(lán)牙模塊、G-sensor模塊、按鍵輸入模塊、LED顯示模塊、馬達(dá)控制模塊、電量檢測(cè)模塊、外部復(fù)位模塊、充電電路模塊、系統(tǒng)電源模塊、電池保護(hù)模塊、調(diào)試接口；所述nRF51822芯片模塊控制各種外設(shè)，包括藍(lán)牙射頻電路、使用SPI接口的G-sensor、使用I2C接口的線性馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路、使用I2C接口的LED點(diǎn)陣驅(qū)動(dòng)、與線性馬達(dá)共用總線、使用GPIO的按鍵輸入、使用GPIO的LED燈、使用GPIO的普通馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路、外部復(fù)位電路；所述藍(lán)牙模塊電路輸出端需要一個(gè)π形電路，起到阻抗匹配的作用，需要根據(jù)實(shí)際情況在三個(gè)位置上增加電容或者電感，調(diào)整的依據(jù)是根據(jù)史密斯圓圖；所述G-sensor模塊包括三軸加速度計(jì)和電路模塊接口；所述按鍵輸入模塊按鍵作為輸入，只需要提供一個(gè)電平信號(hào)給nRF51822芯片模塊的GPIO口，電容是為了減緩電平下降的速度，避免有些CPU會(huì)因此卡死，TVS管是為了防止靜電對(duì)電路壽命的影響；所述LED 顯示模塊是手環(huán)與用戶(hù)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的模塊，主要用于數(shù)據(jù)顯示以及用戶(hù)交互；所述馬達(dá)控制模塊提供了兩種馬達(dá)控制電路：普通馬達(dá)和線性馬達(dá)，其中前者的電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，功耗低，后者的控制驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，但震動(dòng)體驗(yàn)效果較佳；所述電量檢測(cè)模塊，系統(tǒng)只要檢測(cè)到電池電壓，即可映射成電池剩余電量；所述外部復(fù)位模塊主要起到電平反轉(zhuǎn)和靜電保護(hù)的作用；所述充電電路模塊充電電流可控，預(yù)充電與快速電流比例可控，充電電壓的輸入端的TVS管用于靜電保護(hù)，齊納二極管用于反插保護(hù)，一旦電源接反，電流從旁路出去，不損壞系統(tǒng)；所述系統(tǒng)電源模塊，為了提高效率，系統(tǒng)電壓應(yīng)該越低越好；所述電池保護(hù)模塊，電池保護(hù)電路控制了電池負(fù)極和系統(tǒng)地的連接，一旦電流過(guò)大、電池電壓過(guò)低，則中斷電池負(fù)極和系統(tǒng)地的連接，保護(hù)電池；所述調(diào)試接口包括時(shí)鐘檢測(cè)點(diǎn)、下載口、串口。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能手環(huán)，其特征在于，所述nRF51822芯片模塊加入外部低頻晶振，以保證芯片內(nèi)振蕩器的精度滿(mǎn)足計(jì)時(shí)要求。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能手環(huán)，其特征在于，所述藍(lán)牙模塊可以使用分立器件，也可以使用ST定制的BAL-02D3。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能手環(huán)，其特征在于，LED顯示模塊可以是燈控制顯示，即以多個(gè)LED指示燈的組合形式進(jìn)行簡(jiǎn)單的信息呈現(xiàn)；還可以以LED點(diǎn)陣列的形式顯示手環(huán)的數(shù)據(jù)信息、時(shí)間、步數(shù)、卡路里消耗等。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能手環(huán)，其特征在于，所述G-sensor模塊中芯片加速度部分的供電雖然和數(shù)字 IO 的供電電壓相等；

但是需要保證 IO 部分先于加速度部分工作，否則芯片初始化會(huì)有問(wèn)題，因此 VDD 引腳(加速度部分的供電)另外并聯(lián)了一個(gè)大電容保證足夠的上電時(shí)間。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能手環(huán)，其特征在于，所述調(diào)試接口中的時(shí)鐘檢測(cè)點(diǎn)，系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行時(shí)，先檢測(cè)時(shí)鐘，也可以測(cè)試偏頻等問(wèn)題。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能手環(huán)，其特征在于，所述調(diào)試接口中的下載口，包括2.54mm 間距，適合通用 JLINK 燒寫(xiě)器；和 1.27 間距，適合 Nordic 官方燒寫(xiě)器。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能手環(huán)，其特征在于，所述調(diào)試接口中的串口，用于LOG 輸出。