劉　剛，王坤鋒，王延昆，王　軻，王一雯，裴紅星鄭州大學(xué)物理工程學(xué)院

智能時(shí)間提醒手環(huán)

劉剛，王坤鋒，王延昆，王軻，王一雯，裴紅星鄭州大學(xué)物理工程學(xué)院

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種智能時(shí)間提醒手環(huán)，包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)；與單片機(jī)連接的藍(lán)牙傳輸模塊，藍(lán)牙傳輸模塊與具有藍(lán)牙模塊的智能終端通信連接；與單片機(jī)連接的存儲(chǔ)單元；與單片機(jī)連接、用于進(jìn)行震動(dòng)提醒的震動(dòng)模塊；與單片機(jī)連接、用于進(jìn)行聲音提醒的聲音模塊；與單片機(jī)連接、用于指示聲音提醒和/或震動(dòng)提醒的至少兩個(gè)LED指示燈；通過(guò)穩(wěn)壓模塊與單片機(jī)連接的電源模塊。本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)日常事務(wù)的定時(shí)提醒功能，讓每天的生活更有規(guī)律；藍(lán)牙傳輸模塊采用SmartBond DA14580芯片，具有超低功耗且體積??；整個(gè)手環(huán)用41mA的聚合物鋰電池驅(qū)動(dòng)芯片，耗能低，可充電，續(xù)航能力強(qiáng)；通過(guò)SGM2036穩(wěn)壓芯片提供穩(wěn)定的工作電壓；實(shí)用性強(qiáng)，方便老人、小孩以及聽(tīng)力障礙人士等不同人群使用。

智能鬧鐘；定時(shí)；手環(huán)；藍(lán)牙傳輸

1、背景技術(shù)

現(xiàn)在老師對(duì)中小學(xué)生要求比較嚴(yán)格，如課間共十分鐘，玩耍容易忘記上課時(shí)間，等上課鈴響，再匆忙回到教室可能時(shí)間不夠?qū)е逻t到。另外，假期在家，孩子出去玩，容易忘記時(shí)間。對(duì)于老年人或者行動(dòng)不便的人，攜帶手機(jī)也不太方便，一個(gè)提醒他們時(shí)間安排的手環(huán)也是必要的。對(duì)于聲音的提醒不太敏感的聾啞人，通過(guò)震動(dòng)功能可以更有效的提醒他們需要做的事情。

2、手環(huán)簡(jiǎn)介

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種攜帶方便、能通過(guò)聲音和震動(dòng)進(jìn)行時(shí)間提醒的智能手環(huán)，方便老人、小孩及聽(tīng)力障礙者等人群對(duì)時(shí)間進(jìn)行掌控，對(duì)安排好的事情提前做好準(zhǔn)備。

3、具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本手環(huán)作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

參見(jiàn)圖1，本產(chǎn)品是一種智能時(shí)間提醒手環(huán)，包括手環(huán)主體和腕帶，所述手環(huán)主體殼體內(nèi)的主控板上設(shè)置有單片機(jī)，單片機(jī)分別與藍(lán)牙傳輸模塊、存儲(chǔ)單元、震動(dòng)模塊、聲音模塊、LED指示燈、以及電源模塊。

圖1

各功能模塊具體描述如下：

3.1藍(lán)牙傳輸模塊

采用SmartBond DA14580藍(lán)牙芯片，與具有藍(lán)牙模塊的智能終端通信連接，智能終端可以為手機(jī)、平板或電腦，智能終端上安裝有能進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和定時(shí)設(shè)置的應(yīng)用程序。SmartBond DA 14580藍(lán)牙芯片接收智能終端發(fā)送的設(shè)置參數(shù)和定時(shí)信息，并將其發(fā)送至單片機(jī)，保存在存儲(chǔ)器單元中。SmartBond DA 14580藍(lán)牙芯片是目前功耗最低、體積最小的藍(lán)牙智能系統(tǒng)級(jí)芯片，不會(huì)增大手環(huán)的體積，而且能更有效的提高手環(huán)的續(xù)航能力。DA14580配有高速超低功耗的10位通用模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器（GPADC）。它擁有單極模式以及雙相（微分）模式。該GPADC具有大小為1.2 V的穩(wěn)壓器（LDO）。

3.2單片機(jī)

采用STM32微處理器芯片，通過(guò)STM32的通用定時(shí)器實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能。在智能終端藍(lán)牙模塊與手環(huán)藍(lán)牙芯片配對(duì)成功后，手環(huán)藍(lán)牙芯片將接收到的設(shè)置參數(shù)和定時(shí)信息通過(guò)STM32微處理器芯片存儲(chǔ)在EEPROM中，以便手環(huán)脫離智能終端進(jìn)行獨(dú)立正常工作。STM32微處理器芯片根據(jù)存儲(chǔ)在EEPROM中的定時(shí)信息和參數(shù)設(shè)置，通過(guò)LED指示燈指示提醒模式，在定時(shí)時(shí)間到時(shí)，向震動(dòng)模塊和聲音模塊發(fā)送指令，驅(qū)動(dòng)震動(dòng)模塊震動(dòng)和聲音模塊發(fā)出聲音，對(duì)佩戴者進(jìn)行提醒。

3.3震動(dòng)模塊和聲音模塊

采用震動(dòng)馬達(dá)，通過(guò)振動(dòng)馬達(dá)震動(dòng)提醒手環(huán)佩戴者。采用蜂鳴器，通過(guò)手環(huán)主體殼體上設(shè)置的出聲孔向外出聲，提醒手環(huán)佩戴者。

LED指示燈，設(shè)置在手環(huán)主體的殼體表面；包括第一LED指示燈和第二指示LED燈，用于指示聲音提醒和震動(dòng)提醒：第一LED指示燈亮表示定時(shí)時(shí)間到時(shí)進(jìn)行震動(dòng)提醒，第二LED指示燈亮表示定時(shí)時(shí)間到時(shí)進(jìn)行聲音提醒，兩個(gè)LED指示燈同時(shí)亮，則表示定時(shí)時(shí)間到時(shí)同時(shí)進(jìn)行聲音提醒和震動(dòng)提醒。針對(duì)于不同的人群和需要，通過(guò)智能終端發(fā)送的設(shè)置參數(shù)和定時(shí)信息，手環(huán)可以進(jìn)行震動(dòng)提醒、聲音提醒、或震動(dòng)和聲音提醒三種提醒模式。比如小學(xué)生出去玩的時(shí)候，外面噪音較大，手環(huán)可以通過(guò)震動(dòng)和聲音同時(shí)提醒，提高提醒的效率；如果是在上課，可以只進(jìn)行震動(dòng)提醒；如果在家里可以只進(jìn)行聲音提醒；對(duì)于聽(tīng)力有缺陷的人，震動(dòng)提醒可能會(huì)更有效果。

LED指示燈也可以包括第一LED指示燈、第二LED指示燈和第三LED指示燈，第一LED指示燈亮表示定時(shí)時(shí)間到時(shí)進(jìn)行震動(dòng)提醒，第二LED指示燈亮表示定時(shí)時(shí)間到時(shí)進(jìn)行聲音提醒，第三LED指示燈亮表示定時(shí)時(shí)間到時(shí)同時(shí)進(jìn)行聲音提醒和震動(dòng)提醒。

3.4電源模塊

通過(guò)穩(wěn)壓模塊與單片機(jī)連接。圖2為本手環(huán)的穩(wěn)壓模塊電路原理圖。電源采用41毫安聚合物鋰電池（3.7V）供電，穩(wěn)壓模塊采用SGM2036穩(wěn)壓器。通過(guò)SGM2036穩(wěn)壓器將電源輸出的電能轉(zhuǎn)換成STM32微處理器芯片所需要的穩(wěn)定電壓3.3V。穩(wěn)壓模塊的具體工作過(guò)程參見(jiàn)圖2，電池提供的電壓經(jīng)過(guò)1號(hào)輸入端口輸入到SGM2036穩(wěn)壓器中，SGM2036穩(wěn)壓器將輸入的電壓穩(wěn)定到STM32微處理器芯片所需要的3.3V從5號(hào)輸出端口輸出給STM32微處理器芯片。電容C1具有濾波的功能，防止產(chǎn)生干擾信號(hào)，避免輸入的電壓不穩(wěn)定，電容C3也具有濾波的功能，目的是能讓輸出的電壓穩(wěn)定，減少干擾干擾信號(hào)，BP使能端口的電容C3是為了減少電壓輸出時(shí)的噪聲干擾，3號(hào)端口的使能端以脈沖的下降沿有效，即以邏輯低電位為有效使能端。

圖2

[1]屈執(zhí)勤.呂楊.基于ARM Linux的圖像采集與藍(lán)牙傳輸.昆明理工大學(xué).2007,3,13:28-30.

[2]夏駿.王甜.基于STM32和GSM的遠(yuǎn)程遙控定時(shí)開(kāi)關(guān)裝置.陜西理工學(xué)院.2012,08,27（1）:112-114

[3]全球體積最小的SmartBond藍(lán)牙智能系統(tǒng)級(jí)芯片.金卡工程.45-46

劉剛（1993-），男，陜西寶雞人，鄭州大學(xué)物理工程學(xué)院2013級(jí)本科生，測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)，研究方向：智能手環(huán)。

裴紅星。