关于智能手表的仿真与实现
【】 随着高节奏、高效率的生活方式，智能手表也开始成为人们生活中的必需品，智能手表将手表往智能化发展，很多的传统电子产品也逐渐在它们原有的基础上增加了更多功能。智能手表等一些可穿戴设备都会有加速度传感器，气压计，指南针等，给人们带来便捷生活的同时也加快的社会的发展。本设计具有功耗低，穿戴方便等特点。
目 录
一、 引言 5
（一）课题研究的背景及现实意义 5
（二）智能手表的研究与发展现状 5
（三）本课题的主要研究内容 5
二、方案的仿真与论证 6
（一）系统整体方案的仿真与论证 6
（二）系统总体设计 6
1、系统工作原理及功能简介 6
三、系统硬件模块设计 7
（一）加速度传感器的简介 7
1、 加速度传感器的功能特点 7
2、 加速度传感器的分类 8
3、 加速度传感器设计原理 8
（二）三轴加速度传感器的应用 9
1、 静止时检测设计 10
2、 失重检测设计 10
（三）气压传感器模块设计 10
（四）GPS全球定位系统模块设计 11
（五）心率检测模块设计 12
1、 血氧法 12
2、 光电式 12
3、 测心电信号 12
（六）本章小结 13
四、系统软件模块设计 14
（一）软件结构 14
（二）Android系统 14
（三）智能手表的单片机框图 15
（四）智能手表软件开发说明 16
（五）本章小结 17
五、系统仿真及验证(即智能手表的仿真调试）18
六、总结与展望 19
（一）全文总结 19
（二）工作展望 19
致谢 20
参考文献 21
附录一 电路原理图 22
附录二 源程序代码 26
【Abstract】
With?high?rhythm?and?high?ef *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
ficient?lifestyle,?smart?watches?have?become?the?necessities?of?peoples?life.Smart?watches?develop?watches?intelligently,?and?many?traditional?electronic?products?have?gradually?added?more?functions?to?their?original?basis.?Smart?watches?and?other?wearable?devices?will?have?acceleration?sensors,?barometers,?compass,?etc.,?to?bring?convenience?to?peoples?lives,?but?also?accelerate?the?development?of?society.?This?design?has?the?characteristics?of?low?power?consumption,?convenient?wear?and?so?on.
【Keywords】Acceleration sensor;Barometer;Compass;Low power consumption
一、 引言
（一） 课题研究的背景及现实意义
伴随着社会的发展，人类的进步，越来越多的智能设备出现在我们的生活中。其中智能手表也成为我们生活中的一部分。智能手表是一种具有信息处理能力，时间，提醒，导航，校准，检测，交互等功能的智能化手表。科技的发展，很多传统的电子产品也开始增加移动方面的功能，例如只能看时间的手表，现在也可以通过智能手机与互联网相连接，从而显示来电信息， Twitter和新闻 feeds，天气等内容。 这种新手表被称作智能手表。
智能手表的产生推进了社会的发展同时也便捷了人们的生活，有很重要的意义。
（二） 智能手表的研究与发展现状
有关于关于智能手表的研究，智能手表的理念其实早在2000年就已经出现了，当时在2003年微软就推出了一种智能手表产品。 之后，包括索尼、依靠众筹渠道发展起来的Pebble和意大利公司也开始销售这类的智能手表产品。 从刚开始的爱普生智能手表，索尼的Smart Watch，谷歌智能手表，中兴到现在越来越多的智能手表出现，发展也是很快的。
就目前的发展现状来看，是占有很大优势的，人们生活的高效的同时智能手表的需求也越来越大。智能手表还能同步手机中的电话、短信、邮件、音乐、照片等，大大丰富了手表的功能，智能手表已经成为生活中密不可分的一部分。
（三）本课题的主要研究内容
本文首先介绍了智能手表的加速度传感器的设计原理和GPRS设计原理以及对气压计，指南针的分析进行进一步的拓展和研究，为实现智能手表的设计打下基础。智能手表主要是由智能主板，显示屏和触控屏构成，从而全面分析智能手表的结构与原理。
二、 方案的仿真与论证
（一）系统整体方案的仿真与论证
就目前而言，由于智能手表具有功耗低，穿戴方便等特点，对智能手表进行整体方案的设定和论证，来验证智能手表的一些我们所知道的功能。所以，我对智能手表将进行整体的设计方案，分别介绍加速度传感器，三轴传感器，气压传感器，GPS系统定位以及心率模块，来论证并实现。
目 录
一、 引言 5
（一）课题研究的背景及现实意义 5
（二）智能手表的研究与发展现状 5
（三）本课题的主要研究内容 5
二、方案的仿真与论证 6
（一）系统整体方案的仿真与论证 6
（二）系统总体设计 6
1、系统工作原理及功能简介 6
三、系统硬件模块设计 7
（一）加速度传感器的简介 7
1、 加速度传感器的功能特点 7
2、 加速度传感器的分类 8
3、 加速度传感器设计原理 8
（二）三轴加速度传感器的应用 9
1、 静止时检测设计 10
2、 失重检测设计 10
（三）气压传感器模块设计 10
（四）GPS全球定位系统模块设计 11
（五）心率检测模块设计 12
1、 血氧法 12
2、 光电式 12
3、 测心电信号 12
（六）本章小结 13
四、系统软件模块设计 14
（一）软件结构 14
（二）Android系统 14
（三）智能手表的单片机框图 15
（四）智能手表软件开发说明 16
（五）本章小结 17
五、系统仿真及验证(即智能手表的仿真调试）18
六、总结与展望 19
（一）全文总结 19
（二）工作展望 19
致谢 20
参考文献 21
附录一 电路原理图 22
附录二 源程序代码 26
【Abstract】
With?high?rhythm?and?high?ef *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
ficient?lifestyle,?smart?watches?have?become?the?necessities?of?peoples?life.Smart?watches?develop?watches?intelligently,?and?many?traditional?electronic?products?have?gradually?added?more?functions?to?their?original?basis.?Smart?watches?and?other?wearable?devices?will?have?acceleration?sensors,?barometers,?compass,?etc.,?to?bring?convenience?to?peoples?lives,?but?also?accelerate?the?development?of?society.?This?design?has?the?characteristics?of?low?power?consumption,?convenient?wear?and?so?on.
【Keywords】Acceleration sensor;Barometer;Compass;Low power consumption
一、 引言
（一） 课题研究的背景及现实意义
伴随着社会的发展，人类的进步，越来越多的智能设备出现在我们的生活中。其中智能手表也成为我们生活中的一部分。智能手表是一种具有信息处理能力，时间，提醒，导航，校准，检测，交互等功能的智能化手表。科技的发展，很多传统的电子产品也开始增加移动方面的功能，例如只能看时间的手表，现在也可以通过智能手机与互联网相连接，从而显示来电信息， Twitter和新闻 feeds，天气等内容。 这种新手表被称作智能手表。
智能手表的产生推进了社会的发展同时也便捷了人们的生活，有很重要的意义。
（二） 智能手表的研究与发展现状
有关于关于智能手表的研究，智能手表的理念其实早在2000年就已经出现了，当时在2003年微软就推出了一种智能手表产品。 之后，包括索尼、依靠众筹渠道发展起来的Pebble和意大利公司也开始销售这类的智能手表产品。 从刚开始的爱普生智能手表，索尼的Smart Watch，谷歌智能手表，中兴到现在越来越多的智能手表出现，发展也是很快的。
就目前的发展现状来看，是占有很大优势的，人们生活的高效的同时智能手表的需求也越来越大。智能手表还能同步手机中的电话、短信、邮件、音乐、照片等，大大丰富了手表的功能，智能手表已经成为生活中密不可分的一部分。
（三）本课题的主要研究内容
本文首先介绍了智能手表的加速度传感器的设计原理和GPRS设计原理以及对气压计，指南针的分析进行进一步的拓展和研究，为实现智能手表的设计打下基础。智能手表主要是由智能主板，显示屏和触控屏构成，从而全面分析智能手表的结构与原理。
二、 方案的仿真与论证
（一）系统整体方案的仿真与论证
就目前而言，由于智能手表具有功耗低，穿戴方便等特点，对智能手表进行整体方案的设定和论证，来验证智能手表的一些我们所知道的功能。所以，我对智能手表将进行整体的设计方案，分别介绍加速度传感器，三轴传感器，气压传感器，GPS系统定位以及心率模块，来论证并实现。
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