一种低功耗监测电路、控制方法、智能手表以及电子设备与流程

1.本发明涉及智能手表技术领域，尤其涉及的是一种低功耗监测电路、智能手表以及电子设备。


背景技术：

2.随着科技的发展和人们生活水平的不断提高，各种智能穿戴设备如智能手表的使用越来越普及，很多人佩戴智能手表，可以通过智能手表记录运动等健康数据。
3.随着智能设备以及生活水平的发展，人们运动的要求越来越渴望，特别是可以记录运动等健康数据的智能手表，市面上也逐步在上市类似的智能手表。但是，现有技术的智能手表的最大问题就是功耗，既现有技术的智能手表功能大，尤其是运动时候的功耗，功耗大造成每次充电使用时间不长，不方便用户使用。
4.因此，现有技术还有待于改进和发展。


技术实现要素：

5.鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种低功耗监测电路、智能手表以及电子设备，以解决既现有技术的智能手表功能大，尤其是运动时候的功耗，功耗大造成每次充电使用时间不长，不方便用户使用的问题。
6.本发明的技术方案如下：
7.一种低功耗监测电路，其中，包括：
8.传感器组，用于感应获取各种运动数据；
9.存储器，与所述传感器组连接，所述存储器用于将传感器组获取的各种运动数据分别存储在预定的区域；
10.处理器，与所述存储器连接；所述处理器每隔预定时间从所述存储器读取一次运动数据，读取完成进入下一次休眠状态。
11.所述的低功耗监测电路，其中，所述传感器组包括：
12.用于获取心率的心率传感器，所述心率传感器通过串行外设接口与所述存储器连接；
13.用于获取gps信号的gps传感器，所述gps传感器通过串行外设接口与所述存储器连接。
14.所述的低功耗监测电路，其中，所述存储器为flash存储器。
15.所述的低功耗监测电路，其中，所述处理器为cpu处理器，所述cpu处理器通过qspi与所述flash存储器连接。
16.所述的低功耗监测电路，其中，所述处理器通过i2c总线与所述传感器组连接，用于通过i2c总线给传感器组发送控制命令。
17.所述的低功耗监测电路，其中，所述传感器组还包括：
18.温度传感器，所述温度传感器与所述存储器连接。
19.所述的低功耗监测电路，其中，所述传感器组还包括：
20.陀螺仪、重力传感器以及加速度传感器，所述陀螺仪、重力传感器以及加速度传感器分别与所述存储器连接。
21.一种任一项所述的低功耗监测电路的控制方法，其中，包括：
22.当需获取运动数据时，所述处理器通过i2c总线通知传感器组的各个传感器，将传感器组的各传感器数据保存到所述存储器的划分好的区域中；
23.设置定时器，所述处理器每隔预定时间从所述存储器读取一运动数据，读取完成进入下一次休眠。
24.一种智能手表，其中，包括：智能手表本体，以及任一项所述的低功耗监测电路，所述低功耗监测电路设置在所述智能手表本体内。
25.一种电子设备，其中，包括壳体，以及任一项所述的低功耗监测电路，所述低功耗监测电路设置在所述壳体内。
26.本发明所提供的一种低功耗监测电路、智能手表以及电子设备，由于采用所述传感器组直接与所述存储器连接，所述存储器再与处理器连接；当需要获取用户的运动数据时，所述处理器通过i2c总线通知传感器组的各个传感器，将传感器数据保存到所述存储器的划分好的区域中，之后，处理器设置定时器，每隔一段时间去读取一次存储器存储的数据，读取完成进入下一次休眠。通过此方式，可以让各传感器在采集数据时候让处理器大幅度休眠，需要获取数据处理时再启动处理器从存储器获取需要的数据，然后再休眠，从而间接降低整机功耗。
附图说明
27.为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
28.图1是本发明实施例1的低功耗监测电路的功能模块结构示意图。
29.图2是本发明实施例2的低功耗监测电路的功能模块结构示意图。
30.图3是本发明实施例3的低功耗监测电路的功能模块结构示意图
31.图4是本发明实施例的低功耗监测电路的控制方法步骤流程示意图。
具体实施方式
32.本发明提供一种低功耗监测电路、智能手表以及电子设备，应用于电视机智能手表领域，也可以应用于有类似欠压保护需求的相关电子产品中。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
33.在实施方式和申请专利范围中，除非文中对于冠词有特别限定，否则“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐
含地包括至少一个该特征。
34.应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一模块和全部组合。
35.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
36.另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
37.随着科技的发展和人们生活水平的不断提高，各种智能穿戴设备如智能手表的使用越来越普及，很多人佩戴智能手表，可以通过智能手表记录运动等健康数据。
38.随着智能设备以及生活水平的发展，人们运动的要求越来越渴望，特别是可以记录运动等健康数据的智能手表，市面上也逐步在上市类似的智能手表。但是，现有技术的智能手表的最大问题就是功耗，既现有技术的智能手表功能大，尤其是运动时候的功耗，功耗大造成每次充电使用时间不长，不方便用户使用。
39.由于在运动的时候，运动手表都要实时获取用户的数据，比如心率数据、gps轨迹等等，这些数据基本都是每秒采集一次，这就导致cpu基本上不能休眠。而cpu工作时后的功耗是很大的，因此，如果能降低cpu功耗，那对智能手表的功耗优化是很明显的。
40.针对上述技术问题，本发明提供一种低功耗监测电路，其包括：传感器组，用于感应获取各种运动数据；存储器，与所述传感器组连接，所述存储器用于将传感器组获取的各种运动数据分别存储在预定的区域；处理器，与所述存储器连接；所述处理器每隔预定时间从所述存储器读取一次运动数据，读取完成进入下一次休眠状态。
41.本发明当需要获取用户的运动数据时，处理器通过i2c总线通知传感器组的各个传感器，将传感器数据保存到外部flash的划分好的区域中，之后，cpu设置定时器，每隔一段时间去读取一次flash的数据，读取完成进入下一次休眠。可以让传感器在采集数据时候让处理器大幅度休眠，从而间接降低整机功耗。
42.请同时参阅图1所示，本发明实施例1提供了一种低功耗监测电路，包括：
43.传感器组100，用于感应获取各种运动数据，本实施例中传感器组包括各种传感器，如图1所示的第一传感器和第二传感器，例如第一传感器可为用于获取用户心率数据的传感器，第二传感器可用于获取gps信号数据的传感器；
44.存储器200，与所述传感器组100连接，所述存储器100用于将传感器组获取的各种运动数据分别存储在预定的区域，即本发明在平时传感器组各传感器获取实时数据可以及时存储在存储器；
45.处理器300，与所述存储器200连接；所述处理器300每隔预定时间从所述存储器读取一次运动数据，读取完成进入下一次休眠状态。
46.即本发明实施例中，为了减少处理器整体功耗，本发明采用在传感器组与处理器之间增加设置一存储器，将获取数据的传感器组直接连接存储器，不直接连接处理器，这样处理器不使用时可以先处于休眠状态以减少功耗。当用户需要运动时，处理器通过i2c通知传感器组的各个传感器，将传感器数据分别保存到外部flash的划分好的区域中，之后，处理器设置定时器，每隔一段时间去读取一次flash的数据，读取完成进入下一次休眠。这样，可以让传感器在采集数据时候让处理器大幅度休眠，从而间接降低整机功耗。
47.如图2所示，本发明实施例2提供的一种低功耗监测电路，采用传感器组包括：用于获取心率的心率传感器101和用于获取gps信号的gps传感器102。所述存储器为flash存储器201，所述处理器为cpu处理器301。
48.所述心率传感器101通过串行外设接口(spi)与所述flash存储器201连接；所述gps传感器通过串行外设接口(spi)与所述flash存储器201连接。所述cpu处理器301通过qspi与所述flash存储器连接。
49.其中，所述spi接口为串行外设接口(serial peripheral interface)是一种同步外设接口，它可以使单片机与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。
50.而qspi表示6线spi；qspi是在spi协议的基础上，增加了队列传输机制，变成队列串行外围接口协议(即qspi协议)，比spi应用更加广泛，qspi的最大结构特点是以80字节的ram代替了spi的发送和接收数据寄存器
51.本发明实施例中，所述cpu处理器301通过i2c总线分别与所述传感器组的所述心率传感器101、所述gps传感器102连接，用于通过i2c总线给传感器组的传感器发送控制命令，以用于通过i2c通知各个传感器，当需要获取运动数据时，将传感器数据保存到外部flash的划分好的区域中。之后，cpu处理器设置定时器，每隔一段时间去读取一次flash的数据，读取完成进入下一次休眠。通过此方式，可以让传感器在采集数据时候让cpu大幅度休眠，从而间接降低整机功耗。
52.本发明第二实施例，通过在所述传感器组与所述cpu处理器之间增加一个外部flash存储器，所述传感器组的心率传感器、gps传感器等通过spi接口(串行外设接口)连接到此flash存储器，然后cpu通过qspi连接到flash，另外cpu通过i2c给传感器发送控制命令。
53.本发明进一步地实施例中，如图3所示，本发明实施例所述的低功耗监测电路，所述传感器组100还包括：温度传感器103，所述温度传感器103与所述flash存储器201连接。这样，可以实现对测温数据的监测处理，并对温度数据的监测也是可以先将温度传感器监测到的温度数据存储在flash存储器，然后cpu处理器每隔指定时间例如每隔10分钟去读取一次flash存储器，读取完成进入下一次休眠。通过此方式，可以让传感器在采集数据时候让cpu大幅度休眠，从而间接降低整机功耗。
54.本发明进一步地实施例中，如图3所示，本发明实施例所述的低功耗监测电路，为了实现对用户运动步数的监测，采用所述传感器组100还包括：陀螺仪104、重力传感器105以及加速度传感器106，所述陀螺仪104、重力传感器105以及加速度传感器106分别与所述flash存储器201连接。
55.本发明实施例中，采用陀螺仪可以时刻检测用户穿戴手表所处的角度，通过角度可以检测到人体的重心是否发生偏移。当人体进行走路的时候，无论你是手机拿在手上还是装在自己的口袋里或者包里面。它都会随着人体重心的移动而出现角度的偏移，这个时候陀螺仪就可以检测到有偏移，进而判断人体正在进行走路，进而开始计步。再结合加速度传感器检测人体行走的加速度变化，通过分析加速度变化来检测人体是否正在进行走路。当骑车时，加速度的变化会比较的均匀，加速度总体来说比较的稳定，或者就是可以看作匀加速运动，而走路过程加速度是是比较稳定的非匀速加速度。这就可以分辨出人是正在骑车还是正在走路，本发明通过陀螺仪104、重力传感器105以及加速度传感器106三个传感器来实现对用户运动进行精准计步。本发明实施例中，平时三个专感器监测的运动步数数据都存储在flash存储器，然后cpu处理器每隔指定时间例如每隔10分钟去读取一次flash存储器，读取完成进入下一次休眠。通过此方式，可以让传感器在采集数据时候让cpu处理器大幅度休眠，从而间接降低整机功耗，可以有效延长待机时间，为用户的使用提供方便。
56.进一步地，基于上述实施例所述的低功耗监测电路工作原理，本发明还实施例提供了一种基于上述任一项所述的低功耗监测电路的控制方法，包括以下步骤：
57.步骤s100、当需获取运动数据时，所述处理器通过i2c总线通知传感器组的各个传感器，将传感器组的各传感器数据保存到所述存储器的划分好的区域中；
58.步骤s200、设置定时器，所述处理器每隔预定时间从所述存储器读取一运动数据，读取完成进入下一次休眠。
59.基于上述实施例，本发明实施例还提供了一种智能手表，本实施例的智能手表包括：智能手表本体，以及上述任一项实施例所述的低功耗监测电路，所述低功耗监测电路设置在所述智能手表本体内。本实施例的智能手表，当用户佩戴该智能手表需要运动时，cpu处理器通过i2c通知各个传感器，将传感器数据保存到外部flash存储器的划分好的区域中，之后，cpu处理器设置定时器，每隔一段时间去读取一次flash存储器的数据，读取完成进入下一次休眠。通过此方式，可以让传感器在采集数据时候让cpu大幅度休眠，从而间接降低整机功耗。
60.基于上述实施例，本发明实施例还提供了一种电子设备，本实施例的的电子设备包括壳体，以及上述图1或图2所示实施例所述的低功耗监测电路，所述低功耗监测电路设置在所述壳体内。本实施例的电子设备，当用户佩戴该电子设备需要运动时，cpu处理器通过i2c通知各个传感器，将传感器数据保存到外部flash存储器的划分好的区域中，之后，cpu处理器设置定时器，每隔一段时间去读取一次flash存储器的数据，读取完成进入下一次休眠。通过此方式，可以让传感器在采集数据时候让cpu大幅度休眠，从而间接降低整机功耗。
61.由上可见，通过本发明的上述实施例，带来的效果是功耗的降低，对于穿戴设备有着很明显的效果。
62.综上所述，本发明所提供的一种低功耗监测电路、智能手表以及电子设备，由于采用所述传感器组直接与所述存储器连接，所述存储器再与处理器连接；当需要获取用户的运动数据时，所述处理器通过i2c总线通知传感器组的各个传感器，将传感器数据保存到所述存储器的划分好的区域中，之后，处理器设置定时器，每隔一段时间去读取一次存储器存储的数据，读取完成进入下一次休眠。通过此方式，可以让各传感器在采集数据时候让处理
器大幅度休眠，需要获取数据处理时再启动处理器从存储器获取需要的数据，然后再休眠，从而间接降低整机功耗，在此不再赘述。
63.综上所述，本发明所提供的一种低功耗监测电路、智能手表以及电子设备，由于采用所述传感器组直接与所述存储器连接，所述存储器再与处理器连接；当需要获取用户的运动数据时，所述处理器通过i2c总线通知传感器组的各个传感器，将传感器数据保存到所述存储器的划分好的区域中，之后，处理器设置定时器，每隔一段时间去读取一次存储器存储的数据，读取完成进入下一次休眠。通过此方式，可以让各传感器在采集数据时候让处理器大幅度休眠，需要获取数据处理时再启动处理器从存储器获取需要的数据，然后再休眠，从而间接降低整机功耗。
64.应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。