一种智能手环的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种智能手环，具体地说，涉及一种可以追踪运动又可作为蓝牙耳机的可实时充电的智能手环，属于电子技术领域。
【背景技术】
[0002]随着电子科技技术的发展，人们在传统手环上添加运动追踪、存储、提醒等功能，可以记录日常生活中的锻炼、睡眠等实时数据，并将这些数据与智能手机同步，用户通过手机APP查看数据，起到指导生活健康的作用，甚至通过将智能手环和蓝牙耳机合二为一，使其具有通话功能，手环不再是一种简单的装饰品，而成为一种移动终端。
[0003]在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下不足:目前市场上具有蓝牙耳机通话功能的智能手环，数据的采集上传与通话等功能，功耗较高，目前市面上还没有一种手环可以提供良好的功耗解决方案。
[0004]另外，目前市面上智能手环充电通过智能主体或腕带上充电接口充电，要求必须有外部电源才能完成，当用户处于户外时，无法给智能手环充电。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种智能手环，采用本发明的智能手环，实现了以下目的:
1、两个蓝牙芯片间的交替功能，可以显著降低功耗，延长续航时间。无用户来电时，智能手环处于运动追踪状态，这时只有蓝牙芯片Ul工作，用于处理时间数据和加速度数据；当有电话打入时，蓝牙芯片Ul停止工作，同时蓝牙芯片U8开始工作，这时智能手环相当于一个蓝牙耳机，方便用户与他人的语音通话，通过两个蓝牙芯片间的交替工作，降低了手环的功耗，延长了续航时间，可将手环续航时间延长到15天，是目前市场上同类产品续航时间的两倍。
[0006]2、功能多，集计步与睡眠监控功能、语音通话、音乐播放、显示、提醒和实时充电于一体，省电、智能、无线、便携。
[0007]3、提供一种休眠仓，使休眠仓具有移动电源特点，消费者可以通过USB接口和锂电池两种方法充电，方便实时充电。
[0008]4、充电管理电路用于内部锂电池的充电管理，保证锂电池的恒流恒压充电。
[0009]电源管理电路用于智能手环锂电池的电源管理，保证锂电池的恒流恒压充电。
[0010]电池保护芯片具有过充保护、过放保护、过流保护、短路保护和支持反接等完整的锂电池保护功能，并且具有非常小的工作电流，可以延长电池的寿命。
[0011]为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案:一种智能手环，其特征在于，包括环带、运动追踪模块和蓝牙耳机模块和可充电休眠仓；
所述运动追踪模块用于收集、整理和分析运动、睡眠数据，并将数据传送给智能手机APP进行显示，或将时间数据与智能手机来电信息传送给显示屏显示，并对用户起到振动提醒作用；蓝牙耳机模块用于完成语音通话功能；
所述可充电休眠仓包括电联接的锂电池BT、USB接口、充电管理模块、电压转换模块、电池保护模块；
所述电压转换模块完成充电管理和电压变换，将电池电压转化为5V电压给智能手环充电；充电管理模块用于保证电池的恒流恒压充电。
[0012]一种优化方案，所述运动追S示t旲块包括电连接的监牙t旲块、显不t旲块、实时时钟丰旲块、振动模块、传感器模块和电源模块；
所述蓝牙模块包括蓝牙芯片Ul、晶体振荡器模块、天线模块、复位模块和电量检测模块；晶体振荡器模块用于给蓝牙芯片Ul提供振荡频率，天线模块用于完成与智能手机间的无线通讯，蓝牙芯片Ul的型号为NRF51822-CEAA-R ；
所述晶体振荡器模块包括电容C5、电容C6和晶振XI，蓝牙芯片Ul的A2脚经电容C6接地，蓝牙芯片Ul的A3脚经电容C5接地，蓝牙芯片Ul的A2和A3脚之间接晶振Xl ；
所述天线模块包括天线ANTl、电感L1、电感L2、电容C13、电容Cll和信号调节芯片U2，信号调节芯片U2的型号为NRF02D3，信号调节芯片U2的I脚接电感LI的一端、电容C13的一端，电感LI的另一端接地，电容C13的另一端接电感L2的一端和天线ANT1，电感L2的另一端接地；信号调节芯片U2的2脚接蓝牙芯片Ul的El脚并经电容Cll接地，信号调节芯片U2的3脚接蓝牙芯片Ul的Dl脚，信号调节芯片U2的5脚接蓝牙芯片Ul的Cl脚。
[0013]进一步地，所述复位模块包括场效应管Ql、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C8、电容C9、电容C12、二极管Dl和二极管D2，场效应管Ql的型号为2SK3541，场效应管的漏极接蓝牙芯片Ul的J2脚、电阻R5的一端、电容C8的一端，电阻R5的另一端接1.8V电源，电容C8的另一端接地，场效应管的栅极接电容C12的一端、电阻R8的一端、二极管Dl的正极，电容C12的另一端接地，二极管Dl的负极接电阻R9的一端、电阻R8的另一端、二极管D2的负极、电阻R7的一端、电阻RlO的一端，电阻R9的另一端接接1.8V电源，二极管D2的正极接地，电阻RlO的另一端经复位开关SW接锂电池VBAT，电阻R7的另一端接电阻R6的一端、电阻R9的一端、蓝牙芯片Ul的Hl脚。
[0014]进一步地，所述电量检测模块包括场效应管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容Cl，场效应管Q2的型号为RYM002N05，场效应管Q2的源极通过电阻Rl接锂电池，场效应管Q2的栅极接电阻R3的一端、蓝牙芯片Ul的F9脚，电阻R3的另一端接地，场效应管Q2的漏极接电阻R2的一端、电容Cl的一端、蓝牙芯片Ul的H9脚，电阻R2的另一端、电容Cl的另一端接地。
[0015]进一步地，所述振动模块包括开关Q3、电容C16、电容C17、电容C18、振动马达和稳压芯片U3，开关Q3的型号为ES6U2T2R，稳压芯片U3的型号为SGM2031，开关Q3的I脚与蓝牙芯片Ul的A7脚相接，开关Q3的2脚接地，3脚接5脚、6脚及振动马达负极，4脚接电容C17的一端、电容C18的一端、稳压芯片U3的I脚及振动马达正极，电容C17的另一端、电容C18的另一端接地，稳压芯片U3的3脚接蓝牙芯片Ul的A6脚，稳压芯片U3的4脚接电容C16的一端并经保险BI接VSYS，VSYS即电源模块，电容C16的另一端接地；
所述实时时钟模块包括时钟芯片U4、晶振X2、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电容C19和C20，时钟芯片U4的型号为S35390A，时钟芯片U4的I脚接电阻R16的一端、蓝牙芯片Ul的J5脚，时钟芯片U4的6脚接电阻R15的一端、蓝牙芯片Ul的J3脚，时钟芯片U4的7脚接电阻R14的一端、蓝牙芯片Ul的J4脚，电阻R14的另一端、电阻R15的另一端、电阻R16的另一端接1.8V电源，时钟芯片U4的3脚和2脚间接晶振X2，时钟芯片U4的3脚经C20接地，时钟芯片U4的8脚经C19接地，时钟芯片U4的8脚接3.7V电源。
[0016]进一步地，所述实时时钟模块由时钟芯片U4的8脚接3.7V电源供电，2脚和3脚间接32.768KHZ晶振，可对年、月、日、时、分、秒准确的计时，时钟芯片与蓝牙芯片Ul间的通讯采用I2C总线协议，6脚为SCL脚，为串行时钟线，为数据的发送和接收提供同步时钟信号，7脚为SDA脚，为串行数据线，用于向蓝牙芯片Ul发送或接收数据，I脚为中断端子，输出中断信号或时钟脉冲信号；显示模块显示的时间数据都是通过此模块产生；
所述传感器模块包括重力传感器U5、电容C21和C22，重力传感器U5的型号为BMA250E，重力传感器U5的I脚与蓝牙芯片Ul的J6脚相接，重力传感器U5的2脚与蓝牙芯片Ul的H5相接，重力传感器U5的5脚与蓝牙芯片Ul的H4脚相接，重力传感器U5的6脚与蓝牙芯片Ul的H6脚相接，重力传感器U5的10脚与蓝牙芯片Ul的J8脚相接，重力传感器U5的12脚与蓝牙芯片Ul的J7脚相接，重力传感器U5的3脚经电容C21接地，重力传感器U5的3脚接1.8V电源，重力传感器U5的4脚接地，重力传感器U5的7脚经电容C22接地，重力传感器U5的7脚接1.8V电源，重力传感器U5的8脚、9脚和11脚接地；
所述重力传感器U5与蓝牙芯片Ul电连接，可以采集用户行进的步数并将其传送到Ul进行处理。当用户在走路时，会伴随手臂和身体的运动，U5可以检测三个方向的加速度，然后送到Ul根据相应的算法进行处理转换，用户就可以得到自己的运动数据。
[0017]进一步地，所述电源模块包括第一转换电路和第二转换电路，第一转换电路用于得到12V直流电压，第二转换电路用于得到1.8V直流电压；
所述第一转换电路包括电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电容C23、电容C24、电容C25、电容C26、电容C27、二极管D7、电感L3、开关Q5、开关Q6和电压转化芯片U6，电压转化芯片U6的型号为TPS61041，电压转化芯片U6的1、7脚接地，电压转化芯片U6的2脚、3脚接开关Q5的源极、电容C23的一端、电容C24的一端、电感L3的一端，电感L3的另一端接二极管D7的正极，二极管D7的负极接电阻R19的一端、电容C25的一端、电容C26的一端、电容C27的一端及显示模块的连接器Jl的9脚，电阻R19的另一端接电容C25的另一端、电阻R20的一端及电压转化芯片U6的4脚，电阻R20的另一端、电容C23的另一端、电容C24的另一端、电容C26的另一端、电容C27的另一端接地，开关Q5的栅极接开关Q6的漏极，电阻R18连接在开关Q5的栅极与开关Q5的漏极之间，开关Q6的源极接地，开关Q6的栅极经电阻R17接蓝牙芯片Ul的B5脚，开关Q5的漏极接第二转换电路；
所述第二转换电路包括电阻R21、电阻R22、电阻R23、电容C28、电容C29、电容C30、电容C31、电容C32、电容C33、电容C34、电感L4、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、开关Q4、开关Q7、开关Q8和电压转化芯片U7，电压转化芯片U7的型号为TPS62243，电压转化芯片U7的I脚经电感L4后接蓝牙芯片Ul的B8脚、电阻R23的一端、电容C33的一端、电容C34的一端、开关Q7的漏极、电压转化芯片U7的3脚，开关Q7的源极接显示模块中连接器Jl的3脚，开关Q7的栅极接开关Q8的源极、电阻R23的另一端，开关Q8的漏极接地，开关Q8的栅极接蓝牙芯片Ul的A5脚，电容C33的另一端、电容C34的另一端接地，电压转化芯片U7的4脚接电阻R22的一端、电容C32的一端、二极管D4的负极、二极管D5的负极、二极管D6的负极，电阻R22的另一端、电容C32的另一端接地，二极管D4的正极经复位模块中的电阻R9和电阻R7接蓝牙芯片Ul的Hl脚，二极管D5的正极接蓝牙芯片Ul的E8脚，二极管D6的正极接电阻R21的一端、开关Q4的栅极、二极管D3的正极和USB接口输入的5V电源，电阻R21的另一端接地，开关Q4的漏极接电容C28的一端、锂电池，开关Q4的源极接二极管D3的负极、振动模块中稳压芯片U3的4脚、电容C29的一端后经保险B2接电容C31的一端、电容C32的一端、电压转化芯片U7的5脚，电容C28的另一端、电容C29的另一端、电容C30的另一端、电容C31的另一端接地。
[0018]进一步地，所述蓝牙耳机模块包括电连接的蓝牙芯片U8、晶体振荡器模块、天线模块、音频输入输出模块、外部存储模块和复位电路，蓝牙芯片U8的型号为CSR8610 ;
所述蓝牙芯片U8用于对语音数据进行处理，