一种智能手环的制作方法

本实用新型属于电子
技术领域：
，尤其涉及一种智能手环。
背景技术：
：随着技术的发展，各种各样的可穿戴设备逐渐开始普及，其中智能手环一直是一种最常见的可穿戴设备。现有的智能手环为了实时监控使用者的各种身体机能以及运动情况并能够对使用者进行相应提醒。但是现有的智能手环的讯电路设计不尽合理，导致正给智能手环在性能上无法满足需要。技术实现要素：针对现有技术中存在的智能手环电路设计不合理的问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种智能手环，能够实现稳定可靠的信号获取并保持高效和待机时间。为了解决上述问题，本实用新型实施例提出了一种智能手环，包括蓝牙数据通讯电路、计步电路、心电信号采集电路、体温检测电路、通知电路、供电电路。本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：本实用新型实施例提出了一种智能手环，能够通过蓝牙数据通讯电路连接计步电路、通知电路、体温检测电路、心电信号采集电路，以稳定高效的采集各种参数并通过蓝牙数据通讯发送到连接的智能终端。附图说明图1为本实用新型实施例的蓝牙数据通讯电路的电路图；图2为本实用新型实施例的计步电路的电路连接结构图；图3为本实用新型实施例的心电信号采集电路的电路连接结构图；图4为图3中的模拟地AGND与数字地GND之间采用了缓冲电感以实现一点接地的电路结构图；图5为本实用新型实施例的智能手环的体温检测电路的电路连接结构图；图6为本实用新型实施例的通知电路的蜂鸣器电路的电路连接结构图；图7为本实用新型实施例的通知电路的震动马达电路的电路连接结构图；图8为本实用新型实施例的通知电路的LED闪烁电路的电路连接结构图；图9为本实用新型实施例的供电电路的充电模块的电路图；图10为本实用新型实施例的供电电路的供电模块的电路图。具体实施方式为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本实用新型实施例提出了一种智能手环，包括蓝牙数据通讯电路、计步电路、心电信号采集电路、体温检测电路、通知电路、供电电路。其中蓝牙数据通讯电路包括DA4580蓝牙控制芯片，计步电路包括MPU-6050运动处理传感器芯片，心电信号采集电路包括BMD101心电采集芯片和ECG心电采集电路，体温检测电路包括DS1624数字温度传感器芯片，通知电路包括蜂鸣器电路、震动马达电路、LED闪烁电路，供电电路包括可充电电池、供电模块和充电模块。具体的：其中蓝牙数据通讯电路如图1所示的，包括DA4580蓝牙控制芯片，其中所述DA4580蓝牙控制芯片设有用于分别连接智能手环传感器芯片的I/O管脚P0_0～P0_7、管脚P1_0～P1_3、管脚P2_0～P0_9；其中第P0_0管脚连接计步电路的MPU-6050运动处理传感器芯片的中断控制接口，第P0_1管脚连接计步电路的MPU-6050运动处理传感器芯片的中断控制接口，第P0_2管脚连接计步电路的MPU-6050运动处理传感器芯片的I2C总线串行数据接口SDA，第P0_1管脚连接计步电路的MPU-6050运动处理传感器芯片的I2C总线串行时钟接口SCL；第P0_3管脚连接气压传感器的第八管脚DCLR；第P0_4管脚连接蜂鸣器；第P0_5管脚连接通知电路的马达；第P0_6管脚连接通知电路的LED红灯；第P0_7管脚连接通知电路的LED绿灯；第P1_0管脚连接通知电路的LED黄灯；第P1_1管脚连接体温检测电路的DS1624数字温度传感器芯片的第一管脚的I2C总线串行数据通讯接口SDA；第P1_2管脚连接体温检测电路的DS1624数字温度传感器芯片的第二管脚的I2C总线串行输入时钟接口SCL；第P1_3管脚连接心电信号采集电路的BMD101心电采集芯片的第四管脚的信号输出端TX；所述DA4580蓝牙控制芯片的第十七管脚的复位电路连接接口RST连接复位电路，所述复位电路包括提供复位高电平的输入电压以及可控的开关SW-PB，且所述第十七管脚的复位电路连接接口RST还通过复位电阻R17接地；所述DA4580蓝牙控制芯片的第二十九管脚XTAL16Mm和第三十管脚XTAL16Mp管脚连接数字控制振荡器外接晶振Y2；所述DA4580蓝牙控制芯片的第十一管脚XTAL32Km和第十二管脚XTAL32Kp连接RC震荡器外接晶振Y1；所述DA4580蓝牙控制芯片的第三十五管脚RFIOp连接天线ANT。如图1所示的，所述DA4580蓝牙控制芯片的第十四管脚VBAT_RF通过电容C15接地；第十五管脚VBAT3V通过电容C11接地；第十九管脚VDCDV通过电容C10接地；第二十一管脚SWITCH通过电感L2和电容C16接地；第二十三管脚VBAT1V通过并联的电容C14和电容C16接地；第二十五管脚SWDIO和第二十六管脚SW_CLK连接外部SWD接口；第三十一管脚VDCDC_RF通过电容C13接地。如图1所示的，第十六管脚GND、第五管脚NC、第三十四管脚RFIOm、第零管脚GND都接地。其中，DA14580最小系统设计采用的是降压模式，由镍锰充电锂电池供电。如图1所示的，该复位电阻R17的阻值为3.3KΩ。其中数字控制振荡器外接晶振Y1为16.000MHz；RC震荡器外接晶振Y2为32.768kHz。其中，该I/O管脚的连接可以如下表：引脚名称连接P0_0MPU-6050INT(12)P0_1MPU-6050SDA(24)P0_2MPU-6050SCL(23)P0_3BMP085XCLR(8)P0_4BuzzerNPN(B)P0_5MotorNPN(B)P0_6LED_RED正极P0_7LED_GREREN正极P1_0LED_YELLOW正极P1_1DS1624SDA(1)P1_2DS1624SCL(2)P1_3BMD101TX(4)如图2所示的，计步电路包括MPU-6050运动处理传感器芯片；第十三管脚供电接口VDD连接供电电路BAT_3.3V，所述供电电路的电压为3.3V±0.5％；且所述MPU-6050运动处理传感器芯片的第十三管脚供电接口VDD通过第二电容C2接地GND。第一管脚Pin1(CLKIN)作为可选外部时钟输入；在本实用新型实施例中该第一管脚不使用，直接接地GND。第六管脚Pin6为外接气压传感器的串行数据接口AUX_DA，连接外接气压传感器。第七管脚Pin7为外接气压传感器的串行时钟接口AUX_CL，连接外接气压传感器的时钟。第八管脚Pin8为逻辑供电电压VLOGIC，连接逻辑供电电路BAT_3.3V的电压值，且其触发方式为单调边沿触发，连接一个10nF电容C4。第九管脚Pin9为信号组电源接口AC0，连接I2C总线以作为地址最低有效位SlaveAddressLSB(LeastSignificantBit)，本实用新型实施例中的信号组电源接口AC0置为信号组电源接口SignalGrouppowerport。第十管脚Pin10为校准滤波电容接口，连接一个0.1μF电容C1。第十一管脚Pin11为帧同步数据输入FSYNC，接地GND。第十二管脚Pin12中断控制接口INT连接蓝牙通信芯片SoC的P0_0接口。第二十管脚Pin20为电荷泵连接接口CPOUT连接电容值为10nF的电荷泵C3。第二十三管脚12C总线的串行数据接口SDA连接蓝牙通信芯片SoC的P0_2接口；第二十四管脚的12C总线串行时钟接口SCL连接蓝牙通信芯片SoC的P0_1接口。心电信号采集电路，其电路结构如图3和图4所示的，心电信号采集模块采用神念科技BMD101传感器作为设计核心。其中，Pin0(CS)为片选引脚；Pin1(SEP)及Pin2(SEN)为电极模拟信号输入端，用来采集心电模拟信号；Pin3(RX)是BMD101与串口进行通讯时接收数据的接口，即数据写入端；Pin4(TX)为BMD101信号输出端，与DA14580芯片的Pin6(P1_3)口相连；Pin5为高平RC复位电路，设置了一个10K上拉电阻R3(R3需并联一个稳压二极管D1，起稳压作用)和一个0.1μF滤波电容C4；Pin6为GND；Pin7为VDD，VDD与GND之间串联一个10μF滤波电容C5(即去耦，消除高频噪声)；AGND是电路的模拟地，模拟地和数字地不可以直接短路连接，否则会导致互相干扰。由于设备测量的都是低频模拟信号，信号端可以看做为一个电压源。如图2所示的，设计采用一点接地的接入方式，对模拟地AGND做了加粗处理，并缩短了其长度，同时在模拟地AGND和数字地GND之间加入10μH电感作为缓冲，以减少两者之间的相互干扰。体温检测电路的电路结构如图5所示的，采用DS1624数字温度传感器芯片作，其Pin1(SDA)为I2C串行数据通讯接口，Pin2(SCL)为I2C串行输入时钟，分别于DA14580的P1_1、P1_2进行连接，两个接口上拉电阻为4.7KΩ；Pin3为NC；Pin4为GND；Pin5、6、7(A0、A1、A2)为地址输入端，其地址编码的数量决定了SDA总线上可挂载DS1624的数量，本体温模块中只需一个测温芯片，所以此处A0、A1、A2直接与GND相连即可；Pin8(VCC)为DS1624工作电压输入接口，由DC-DC输出电压(BAT_3.3V)提供。如图6、图7、图8所示的，通知电路包括蜂鸣器电路、震动马达电路、LED闪烁电路；其中所述蜂鸣器电路包括蜂鸣器Buzzer和三极管3904，其中所述蜂鸣器并联有第三电阻R3，并连接供电电路BAT3.3V和三极管的集电极，所述三极管的发射级接地GND，所述三极管3904的基极通过限流电阻R4连接蓝牙通信芯片的P0_4管脚，并通过滤波电容C6接地GND；其中所述震动马达电路包括马达M1和NPN型三极管Q1；其中所述震动马达M1并联稳压二极管D1，并连接供电电路BAT3.3V和三极管Q1的集电极；且三极管Q1的基极通过限流电阻R6连接蓝牙通信芯片的P0_5管脚，且三极管Q1的发射极接地GND；并通过滤波电容C6接地GND；其中所述LED闪烁电路包括至少一个LED灯，且所述LED灯通过限流电阻连接蓝牙通信芯片。蜂鸣器电路主要用来发出蜂鸣提示，电路设计原理如图6；蜂鸣器的接入电压为3.3V，此处蜂鸣器Buzzer为容性，需要并联一个2KΩ电阻R3。为增大蜂鸣器的音量，蜂鸣器另一端需接入一个三极管进行驱动，三极管B极(基极)由蓝牙通信芯片DA14580SocP0_5引脚控制开关，B极限流电阻R4为4.7K，滤波电容C6为1nF。震动马达电路是利用偏心轮产生惯性震动的直流电机，主要用来发出震动提示，其电路设计如图7。引脚P0_5是NPN型三极管Q1基极控制端口，其限流电阻R6为100欧姆，计算公式如下：RCLR＝(Vin-VVF)/ICOC其中，RCLR为所求限流电阻，Vin为输入电压，VVF为三极管正向导通压降，ICOC为设定的限流电流。当基极置高电平时NPN导通，置为低电平时则关闭。BAT_3.3V(3.3V)为震动马达正常工作电压，由其正极端输入。二极管D1为微型震动马达M1的稳压二极管，用来保持震动马达M1电压的稳定。LED闪烁电路设计的LED灯有红蓝黄三色，分别由蓝牙通信芯片DA14580Soc的三个引脚P0_6、P0_7、P0_8进行编程控制；电路设计原理如图8。供电电路包括如图9所示的充电模块和如图10所示的供电模块，还包括可充电电池BT1。在本实用新型的一个实施例中，可充电电池BT1选用SUN452535充电锂电池；其充电电压为4.2V，正常输入电压为3.7V，采用USB接口对其充电。如图9所示的，所述充电模块USB的VBUS输入电压为5V，USB充电管理芯片为Linear公司的充电管理芯片LTC4053-4.2，其输入电压从第二管脚Pin2(VCC)接入，输出充电电压从第九管脚Pin9(BAT)输出；其输出电压一般为4.2V～5V；输出电流IBAT由第七管脚Pin7(PROG)连接的外接电阻R16决定，其中第七管脚PROG为充电电流和充电电流监测程序引脚。作为示例解释的，其中外接电阻R16(也称为RPROG)的阻值可以通过以下公式计算：ICHG＝(IPROG)×1000＝(1.5V/RPROG)×1000RPROG＝1500V/ICHG其中，RPROG即为连接第七管脚PROG的电阻R16，如果充电模块设定的充电电流为100mA，可得RPROG为15KΩ。其中第六管脚Pin6(NTC)为负温度系数，本实用新型实施例中置零。第五管脚Pin5(GND)为芯片接地引脚，接地GND。第四管脚Pin4(TIMER)为充电时间设定引脚，充电时间由第四管脚TIMER引脚外接的第一电容C8的大小决定。作为示例解释的，该第一电容C8的计算公式如下：Timer(Hours)＝(3Hours)×(CTIMER/0.1μF)由此可计算出第四管脚TIMER的第一电容C8(也称为CTIMER)可以通过以下公式计算：CTIMER＝0.1μF×Time(Hours)/3(Hours)假设预定充电时间为3小时，由公式可得第一电容C8(也称为CTIMER)为0.1μF。如图10所示的，供电模块的输出电压为3.3V±0.5％，输出电流为1200mA。供电模块包括升降压转换芯片TPS63001，所述升降压转换芯片TPS63001的第一管脚VIN通过滤波电容C1连接输入电压VBAT(1.8-5V)；第二管脚VINA连接电源电压控制信号输入电路；第三管脚SYNCPS连接省电模式控制信号输入电路；第四管脚EN连接设备使能信号输入电路；第九管脚FB为芯片内部电压误差放大器，连接反馈信号输入电路；第十管脚yOUT连接电压输出电路；第零管脚L1和第十一管脚L11之间设有用于消除电感电流的隔离电感L1。作为示例解释的，第零管脚L1和第十一管脚L11的引脚输出值可以通过以下公式计算：LL1＝(Vo(V1-Vo))/(0.3V1f)LL2＝(V2(Vo-V2))/(0.3V2f)其中，LL1、LL2分别为降压模式输出最小电感值与升压模式输出最小电感值，V1、V2分别为降压模式输入最小电压值和升压模式输入最小电压值；Vo为电压输出值，f为最小开关频率。如图10所示的，其中第零管脚L1和第十一管脚L2之间连接的隔离电感L1取值在LL1、LL2之间。在本实用新型的一个实施方式中，供电模块设计的输出电压为3.3V；为得到最好的控制效果，本实施方式选择隔离电感L1的电感值为2.2μH，以作为第零管脚Pin0和第十一管脚Pin11之间的隔离电感。以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。当前第1页1 2 3