android系统的智能手环设计
摘 要本毕业设计是一款基于Android软件和蓝牙无线通信技术的应用。安全防范一直是一个重要的研究领域，在各种环境情况下要考虑到人的安全防范意识的是否薄弱做出相对应的措施，而且对于不同的人群对应的采取的措施也不一样。本课题是针对安全意识比较薄弱的儿童或者孩子设计了一款智能手环。该智能手环可以实现大人对小孩在户外环境的实时监控，达到保护小孩的作用。它由单片机为核心控制器，蓝牙技术作为无限通信，手机端作为实时检测与报警功能。该设计还可以在一定程度上适应于其他测距及报警功能的应用需求。
目录
引言 1
（一）安全防范技术国内外的发展背景 1
（二）安全防范技术的发展现状 1
（三）本文主要研究内容 2
一、总体设计 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一）智能手环CPU的选择 3
（二）HC04蓝牙模块简介 3
（三）用于蓝牙供电的稳压芯片的选择 4
（四）报警电路器件选择——无源蜂鸣器 5
三、 系统硬件设计 5
（一）单片机最小系统的电路部分 5
1. 电源提供部分 5
2.单片机与引脚电路图 6
（二）蓝牙通信部分 6
1.蓝牙模块电源提供 7
2.蓝牙模块 7
（三）报警部分 8
四、 系统软件设计 9
（一）智能手环蓝牙APP设计 9
1.蓝牙初始化模块 10
2. 显示模块 10
（二）手环单片机程序设计 11
五、 实物制作与安装 13
总结 18
参考文献 19
致 谢 20
附录一 原理图 21
附录二 程序 22
附录三 元件列表 38
引言
（一）安全防范技术国内外的发展背景
由于本课题的初心或者说目的就是安全防范，本技术与设计也属于安全防范的范畴，顾主要对安全防范技术的背景进行阐述。这里指的安全主要指的是人身安全和生命安全，对人身与生命的保护和对危险的预防与控制。随着科学技术在 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
日新月异的发展，安全防范技术也在不断向着数字化、智能化、网络化的方向不断迈进，微电子技术、光电信息技术、视频图像处理技术与微计算机技术在安全防范技术领域都不断得到发展和应用。首先在人身身处的环境有安防技术，由于智能视频分析技术的诞生，并经过数十年的发展，计算机视觉的技术因商业化的应用得到人们的重视，智能视频分析技术成为视频监控的重要组成部分，对环境的监控安全防范渐渐成熟和扩大化，在国内尤为明显，视频监控对安全领域起到一个监督监控的作用，并且监控技术再安全防范的领域在不断的进行尝试和创新，不断完善安全防范系统。并且由于“监控全覆盖” “智慧城市”等建设的开展，以及人工智能和大数据时代的到来，人类的人身安全、生命安全越来越得到保障。然后还有人为的比如对人身安全起保障作用的保卫人员、警察等，他们对正义的守护和对保卫人们的安全不辞劳苦，是值得每一位人尊敬与爱戴与感谢的，是他们给我们提供了安全。除了以上对外在环境安全的分析与阐述，我们还需要知道的是对被保护者也要自行采取安全防范措施，防止危险事情的发生。一个是意识，一个是外在措施。在意识方面需要对人进行生命安全教育，掌握一些应急和突发世间的方法，培养突发事件的心态及思维能力，提高青年和少年的生存能力，对不同年龄阶段和职业应该有不同的培养。其次便是外在措施，例如老人机的SOS按键、电梯的急救按键等。
（二）安全防范技术的发展现状
无论是国家政府、企业公司、还是个人，无论是公共场所还是个人空间都需要安全的防范。国家还对安防行业指明了方向，如“平安城市”、“智慧城市”等。随着人工智能的发展，在公安行业、民用安防、交通寒夜、医疗行业的安全防范作用范围都有着革命性的影响，其发展主要有这几点表现：一是产品的性能越来越加完善，适应更加复杂和多变的场景，而且误报率在不断减小；二是能识别更多的异常时间，使得事情处理起来更加来得及；三是更加灵活和多元化，适应涉及到的领域和范围更加广，适应的人群也更加广；四是更低的成本，使不同阶层的人都能用得起。为的都是使安全防范技术对大众更加有效并且具备可行性。
（三）本文主要研究内容
本课题结合以上的安全防范技术的发展背景和发展现状，从实际出发，考虑到小孩和儿童的安全意识薄弱，监护人或者带领着没有起到没有很强的安全防范意识，特别是在户外的时候，经常有小孩失踪的情况发生，小孩脱离监护人的保护和看管是很危险的，同时小孩没有生存和防护能力，危险的事情（例如小孩不经意受伤、迷路、被坏人带走）时刻都有可能发生，这是不可预料的，而监护人寻找有的时候没有方向或者没有及时发现，都是很危险的事情，甚至可能造成悲剧的发生。因此本设计基于以上的情况设计出了一个基于Android技术的智能手环。智能手环其主要功能是通过手机设定蓝牙，检测手环的距离，通过蓝牙的信号强度，测定蓝牙模块到手机之间的距离，旦超过安全距离，手机与手环同时报警。该设计可以作为大人照顾小孩的工具，小孩可以戴上智能手环并和大人的手机进行配对，如果小孩离开大人一定距离，大人的手机可以检测到并且立刻实施双方报警功能，大人可以在此时迅速寻找和做出相应的措施。以此来加强小孩的安全系数，有利于大人照顾小孩。
一、总体设计
本课题可以分为5个电路和一个单片机最小系统，5个电路分别是电源滤波整形电路、电源指示电路、蜂鸣器报警电路、蓝牙电源提供电路、蓝牙通信电路。
电源滤波整形电路对外接5V电源进行滤波和整形，然后用LED灯进行指示电路的有无，蜂鸣器作为报警电路，蓝牙通信电路是一个蓝牙模块，并且有蓝牙提供电路为蓝牙的特殊3.3V提供电源，单片机控制这五个电路实现整个设计的运行。
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图1 总体设计框图
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引言 1
（一）安全防范技术国内外的发展背景 1
（二）安全防范技术的发展现状 1
（三）本文主要研究内容 2
一、总体设计 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一）智能手环CPU的选择 3
（二）HC04蓝牙模块简介 3
（三）用于蓝牙供电的稳压芯片的选择 4
（四）报警电路器件选择——无源蜂鸣器 5
三、 系统硬件设计 5
（一）单片机最小系统的电路部分 5
1. 电源提供部分 5
2.单片机与引脚电路图 6
（二）蓝牙通信部分 6
1.蓝牙模块电源提供 7
2.蓝牙模块 7
（三）报警部分 8
四、 系统软件设计 9
（一）智能手环蓝牙APP设计 9
1.蓝牙初始化模块 10
2. 显示模块 10
（二）手环单片机程序设计 11
五、 实物制作与安装 13
总结 18
参考文献 19
致 谢 20
附录一 原理图 21
附录二 程序 22
附录三 元件列表 38
引言
（一）安全防范技术国内外的发展背景
由于本课题的初心或者说目的就是安全防范，本技术与设计也属于安全防范的范畴，顾主要对安全防范技术的背景进行阐述。这里指的安全主要指的是人身安全和生命安全，对人身与生命的保护和对危险的预防与控制。随着科学技术在 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
日新月异的发展，安全防范技术也在不断向着数字化、智能化、网络化的方向不断迈进，微电子技术、光电信息技术、视频图像处理技术与微计算机技术在安全防范技术领域都不断得到发展和应用。首先在人身身处的环境有安防技术，由于智能视频分析技术的诞生，并经过数十年的发展，计算机视觉的技术因商业化的应用得到人们的重视，智能视频分析技术成为视频监控的重要组成部分，对环境的监控安全防范渐渐成熟和扩大化，在国内尤为明显，视频监控对安全领域起到一个监督监控的作用，并且监控技术再安全防范的领域在不断的进行尝试和创新，不断完善安全防范系统。并且由于“监控全覆盖” “智慧城市”等建设的开展，以及人工智能和大数据时代的到来，人类的人身安全、生命安全越来越得到保障。然后还有人为的比如对人身安全起保障作用的保卫人员、警察等，他们对正义的守护和对保卫人们的安全不辞劳苦，是值得每一位人尊敬与爱戴与感谢的，是他们给我们提供了安全。除了以上对外在环境安全的分析与阐述，我们还需要知道的是对被保护者也要自行采取安全防范措施，防止危险事情的发生。一个是意识，一个是外在措施。在意识方面需要对人进行生命安全教育，掌握一些应急和突发世间的方法，培养突发事件的心态及思维能力，提高青年和少年的生存能力，对不同年龄阶段和职业应该有不同的培养。其次便是外在措施，例如老人机的SOS按键、电梯的急救按键等。
（二）安全防范技术的发展现状
无论是国家政府、企业公司、还是个人，无论是公共场所还是个人空间都需要安全的防范。国家还对安防行业指明了方向，如“平安城市”、“智慧城市”等。随着人工智能的发展，在公安行业、民用安防、交通寒夜、医疗行业的安全防范作用范围都有着革命性的影响，其发展主要有这几点表现：一是产品的性能越来越加完善，适应更加复杂和多变的场景，而且误报率在不断减小；二是能识别更多的异常时间，使得事情处理起来更加来得及；三是更加灵活和多元化，适应涉及到的领域和范围更加广，适应的人群也更加广；四是更低的成本，使不同阶层的人都能用得起。为的都是使安全防范技术对大众更加有效并且具备可行性。
（三）本文主要研究内容
本课题结合以上的安全防范技术的发展背景和发展现状，从实际出发，考虑到小孩和儿童的安全意识薄弱，监护人或者带领着没有起到没有很强的安全防范意识，特别是在户外的时候，经常有小孩失踪的情况发生，小孩脱离监护人的保护和看管是很危险的，同时小孩没有生存和防护能力，危险的事情（例如小孩不经意受伤、迷路、被坏人带走）时刻都有可能发生，这是不可预料的，而监护人寻找有的时候没有方向或者没有及时发现，都是很危险的事情，甚至可能造成悲剧的发生。因此本设计基于以上的情况设计出了一个基于Android技术的智能手环。智能手环其主要功能是通过手机设定蓝牙，检测手环的距离，通过蓝牙的信号强度，测定蓝牙模块到手机之间的距离，旦超过安全距离，手机与手环同时报警。该设计可以作为大人照顾小孩的工具，小孩可以戴上智能手环并和大人的手机进行配对，如果小孩离开大人一定距离，大人的手机可以检测到并且立刻实施双方报警功能，大人可以在此时迅速寻找和做出相应的措施。以此来加强小孩的安全系数，有利于大人照顾小孩。
一、总体设计
本课题可以分为5个电路和一个单片机最小系统，5个电路分别是电源滤波整形电路、电源指示电路、蜂鸣器报警电路、蓝牙电源提供电路、蓝牙通信电路。
电源滤波整形电路对外接5V电源进行滤波和整形，然后用LED灯进行指示电路的有无，蜂鸣器作为报警电路，蓝牙通信电路是一个蓝牙模块，并且有蓝牙提供电路为蓝牙的特殊3.3V提供电源，单片机控制这五个电路实现整个设计的运行。
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图1 总体设计框图
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