周文軒　夏婧　王強(qiáng)

摘 要：近年來，人們對兒童群體的關(guān)注度不斷提升，很多關(guān)于兒童安全的法律和保護(hù)措施也不斷出臺。兒童智能手表的出現(xiàn)，不僅解決了父母擔(dān)心的兒童安全問題，而且內(nèi)置各項(xiàng)通訊、學(xué)習(xí)、娛樂功能，為兒童的健康成長提供了保證。文章研究了基于STM32F411RE的兒童智能手表，根據(jù)硬件功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一種外觀方案，通過3Dmax軟件模型動態(tài)顯示兒童智能手表的外觀，對于兒童智能手表的研究和生產(chǎn)具有重要意義。

關(guān)鍵詞：嵌入式；兒童智能手表；設(shè)計(jì)方案

智能手表作為穿戴式智能設(shè)備大軍中的一員，能夠通過與智能手機(jī)相連介入到移動互聯(lián)網(wǎng)，并且通過圖形用戶界面顯示來電信息、查看通知以及接聽電話等功能。根據(jù)兒童群體的特殊性，智能手表的應(yīng)用越來越廣泛，在保護(hù)和教育兒童方面起到越來越重要的作用。

兒童智能手表通常采用嵌入式系統(tǒng)控制，控制芯片STM32F411RE具有一個(gè)次秒級誤差的RTC，工作主頻能達(dá)到100MHz，能對各類信息進(jìn)行高效處理，具有低功耗、睡眠模式和掉電模式，大大提高手表的續(xù)航能力；SIM908通信模塊是兒童智能手表的主要核心，通話、短信、遠(yuǎn)程追蹤功能都是由此模塊來實(shí)現(xiàn)，增加了其實(shí)用性；兒童智能手表采用STemWin圖形用戶界面，增加了手表的可操作性，并增加手表的美觀程度；根據(jù)客戶的不同需求，加入各類傳感器，融入健康監(jiān)測機(jī)制，對兒童的生活和學(xué)習(xí)進(jìn)行監(jiān)督，實(shí)現(xiàn)兒童群體的“微保護(hù)”，父母更省心。綜上所述兒童智能手表安全性高，使用價(jià)值高，具有廣闊的的應(yīng)用場景。

根據(jù)市場上兒童智能手表的硬件功能結(jié)構(gòu)，本文設(shè)計(jì)了一種外觀方案，采用3Dmax軟件進(jìn)行建模，因?yàn)?Dmax是一款當(dāng)今十分主流的設(shè)計(jì)類三維軟件，能與3D打印完美配合，模型所見即可所得。由于3D打印的原理是逐層將3D模型以Z軸逐層分解打印，如果模型有懸空的地方，那么打印吐出的絲也會懸空掉到底部，因此需要對模型添加支撐操作，在3D打印的切片軟件中就能完成。3D打印兒童智能手表外觀模型界面圖如圖1所示。

在3Dmax界面中對兒童智能手表外觀模型進(jìn)行綜合布線，其布線圖如圖2所示。

兒童智能手表外觀模型綜合布線完成以后，對外觀模型進(jìn)行渲染，渲染圖如圖3所示。3Dmax軟件可以生成動畫，在動畫演示中，可以看到兒童智能手表的結(jié)構(gòu)和功能，功能包含：雙向通話、閱讀、雙模定位、微守護(hù)、一鍵求救、手表找回、睡眠監(jiān)測、視頻和音樂，產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)美觀大方。

基于兒童智能手表的硬件功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一種外觀方案，通過3Dmax軟件模型動態(tài)顯示兒童智能手表的外觀，吸引兒童的眼球，在教育孩子的過程中，不僅督促了兒童的學(xué)習(xí)，更重要的是保證了安全，提供了一種良好的生活環(huán)境，對于兒童的健康成長具有重要作用。兒童智能手表，應(yīng)世而生，是專門為兒童群體設(shè)計(jì)的一款安全防護(hù)產(chǎn)品，解決兒童安全問題，幫助兒童學(xué)習(xí)進(jìn)步和生活，必定大受歡迎。

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[2]鐘佳德.守護(hù)孩子的安全神器衛(wèi)小寶定位兒童智能手表體驗(yàn)評測[J].消費(fèi)電子，2015（2）.

*通訊作者：王強(qiáng)（1985，11-），漢族，河南鞏義人，蘇州大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院，實(shí)驗(yàn)師，研究方向：無線傳感網(wǎng)技術(shù)，電子技術(shù)，信號處理。