智能手表设计说明.docx

智能手表设计说明.docx

《智能手表设计说明.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《智能手表设计说明.docx（31页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

智能手表设计说明

如上图所示，触摸屏采用的是2.0寸的全视角IPSTFT彩屏采用8位数据口控制，大大减少IO的使用，驱动采用的ILI9335，更加容易地移植STemWin，触摸板是自己加上的，触摸IC为XTP2046，采用模拟SPI采集触摸屏AD值。

震动电机采用普通IO口控制，当有电话来或者接到短信的时候就打开，直到电话接起或者拒接。

利用MCU自带的ADC对心率传感器的电压进行采集，通过MCU处理后，利用STemWin的GRAPH控件构建心率图。

串口6连接蓝牙模块对智能开关进行控制，控制风扇、电灯等，并利用蓝牙模块进行温度无线采集。

用户按键的主要功能是锁、开屏和开、关机（进入停机模式），则按键用WKUP功能引脚。

SIM908通信模块带有GSM、GPRS和GPS功能，是此智能手表功能实现的主要核心，智能手表的通话、短信、远程追踪功能都是由此模块来实现。

SD卡模块用来保存中文字库和收到的短信。

为了提高安全性，采用管理员管理模式，当检测到管理员发来的短信命令时，才允许手表打开其追踪功能，管理员的账号密码保存在AT24c02这一非易失性存储IC中。

硬件设计：

此智能手表采用上下两层双层叠板，配合2.0寸液晶屏的大小而设计的

上智能手表的原理图：

此为主控MCU-stm32f411re及其外设的原理图（BUG:

旁路电容2.2UF忘记加了导致程序下载后时钟无法完成初始化，32.768KHz的晶振接口粗心大意接错了，导致RTC跑不起来）

此为SIM908原理图，包含SIM卡及四段式耳机等，SIM908对静电相当敏感，所以加入ESD防止静电干扰。

接下来就上，智能手表的PCB图了

再来一幅没有铺铜的，清晰看清上下层

实物图片展示：

实物展示：

软件部分：

基于stm32f411re的智能手表（整体介绍）

双层板已经叠起来了，跟市面上的手表相比，厚度的确有点厚，可是没办法，我一个人的能力是不能跟一个团队和工厂工艺相比的！

采用STemWin图像用户界面，实现窗口化管理，在手表的状态栏显示通信运营商的信息和信号大小，利用sim908自带ADC采集电池电量信息，并在状态栏显示。

在主窗口显示时间，用ICONVIEW小工具构建成手表的应用。

一共有六个应用，目前只写了三个，剩余的将在以后再完善。

手表说明：

按键设置在手表底部，用于锁屏用，底部还有个四段式耳机接口，用于通话功能！

手表顶部有个震动电机，来电的时候震动起来真心带感，USB接口用于充电用。

手表的侧面有两个充电状态指示灯，分别提示正在充电和已经充满。

另外一侧则是电源开关和心率传感器接口。

视频演示链接：

基于stm32f411re的智能手表（通话功能）

通话功能主要是基于SIM908模块建立起来的，所以不得不说一下串口字符处理。

那就从串口中断讲开去……

先看中断代码：

voidUSART1_IRQHandler（void）

{

chardata;

if（USART_GetITStatus（USART1,USART_IT_RXNE）!

=RESET）

{

//USART_ClearFlag（USART1,USART_IT_RXNE）;

data=USART_ReceiveData（USART1）;

if（GSM_RX_FLAG

{

TIM3->CNT=0;//清空计数器

if（GSM_RX_FLAG==0）

{

TIM3_Set

（1）;//开计数器3

}

GSM_RX_BUFF[GSM_RX_FLAG++]=data;

}

else

{

GSM_RX_FLAG|=1<<15;//接收标志强制置1

}

}

}

由于stm的硬件buff只有一个字节，那就极可能造成字符串没接收完，就开始判断，这就会造成信息的丢失。

比如说，我要提取一字符串中的某些内容，这样如果字符串没接收完就会出现你前面判断对了，但是你要提取的信息在后头，这样提取的信息就变成空的了！

为了解决这个问题，我引入一个定时器在限定的时间内把缓冲区填满否则也判断完了，接着在开始对字符串进行处理。

如上面的代码如果整个缓冲区填满了，那样就使能标志位对字符串处理，如果还能进行保存数据则打开定时器3（定时6ms），定时器3中断后对字符串进行处理（判断为接收完了）。

接下来看看定时器3中的处理：

/*

函数名：

TIM3_Interrupt

描述：

tim3中断函数

输入：

无

输出：

无

*/

voidTIM3_IRQHandler（void）

{

uint8_twrite_buf[2];

u8mesaddr[3];

u8*p1=NULL;

u8*p2=NULL;

if（TIM_GetITStatus（TIM3,TIM_IT_Update）!

=RESET）

{

TIM_ClearITPendingBit（TIM3,TIM_IT_Update）;

TIM3_Set（0）;//关闭计时器

GSM_RX_BUFF[GSM_RX_FLAG&0x7fff]='\0';

GSM_IT_FLAG=1;

GSM_RX_FLAG=0;

if（NULL!

=strstr（GSM_RX_BUFF,"+CMTI:

"））

{

mesaddr[0]=*（strstr（GSM_RX_BUFF,","）+1）;

mesaddr[1]=*（strstr（GSM_RX_BUFF,","）+2）;

write_buf[0]=mesaddr[0];

write_buf[1]=mesaddr[1];

if（mesaddr[1]>='0'&&mesaddr[1]<='9'）

{

Messagenum=（mesaddr[0]-'0'）*10+（mesaddr[1]-'0'）;

}

else

{

Messagenum=（mesaddr[0]-'0'）;

}

Messagebuff[Messagenum-1]=1;

FlagNewMessage=1;

//将短信数量保存

if（ee_WriteBytes（write_buf,0,2）==0）

{

USART_printf（USART6,"写eeprom出错!

\r\n"）;

}

else

{

USART_printf（USART6,"写eeprom成功!

\r\n"）;

USART_printf（USART6,"\r\n%d\r\n",Messagenum）;

}

}

elseif（NULL!

=strstr（GSM_RX_BUFF,"+CLIP:

"））

{

p1=（u8*）strstr（（char*）GSM_RX_BUFF,"\""）;

p2=（u8*）strstr（（char*）（p1+1）,"\""）;

p2[0]='\0';

strcpy（RingNumber,p1+1）;

if（!

WM_IsWindow（WinPara.hRing））//判断当前激活的窗口

WM_SendMessageNoPara（WinPara.hWinMain,MY_MESSAGE_RING）;

Moter（ON）;

}

elseif（NULL!

=strstr（GSM_RX_BUFF,"CLOSE"））

{

//GPRSFLAG=3;

}

}

}

巧妙使用strstr函数，减少出错率。

判断接收到的字符串是否含有+CMTI:

（来短信信息反馈）、+CLIP:

（来电信息反馈）、CLOSE（GPRS连接断开信息反馈）这几个信息。

当有电话来的时候，就会有带有+CLIP:

的字符串反馈，则我们就给主窗口发送来电信息（WM_SendMessageNoPara（WinPara.hWinMain,MY_MESSAGE_RING）;），并提取来电号码、使能震动电机。

接下来看看主窗口回调函数部分代码：

/*

描述：

主窗口的回调函数

*/

staticvoid_cbMainWin（WM_MESSAGE*pMsg）

{

RTC_TimeTypeDefRTC_TimeStruct;

RTC_DateTypeDefRTC_DateStruct;

WM_HWINhText;

intNCode;

intid;

intSel;

chartext_buffer[20];

intxSize,ySize;

switch（pMsg->MsgId）{

caseWM_NOTIFY_PARENT:

id=WM_GetId（pMsg->hWinSrc）;//获取控件的ID

NCode=pMsg->Data.v;

if（id==GUI_ID_ICONVIEW0&&NCode==WM_NOTIFICATION_RELEASED）

{

Sel=ICONVIEW_GetSel（pMsg->hWinSrc）;//获取图标索引

switch（Sel）

{

case0:

GUI_Phone（）;

break;

case1:

GUI_Message（）;

break;

case2:

GUI_time（）;

break;

case3:

break;

case4:

break;

case5:

break;

}

}

break;

caseMY_MESSAGE_RTC:

hText=WM_GetDialogItem（pMsg->hWin,GUI_ID_TEXT1）;

RTC_GetTime（RTC_Format_BIN,&RTC_TimeStruct）;

RTC_GetDate（RTC_Format_BIN,&RTC_DateStruct）;

sprintf（text_buffer,"%02d:

%02d",RTC_TimeStruct.RTC_Hours,RTC_TimeStruct.RTC_Minutes）;

TEXT_SetText（hText,text_buffer）;

hText=WM_GetDialogItem（pMsg->hWin,GUI_ID_TEXT2）;

sprintf（text_buffer,"20%02d-%02d-%02d",RTC_DateStruct.RTC_Year,RTC_DateStruct.RTC_Month,RTC_DateStruct.RTC_Date）;

TEXT_SetText（hText,text_buffer）;

hText=WM_GetDialogItem（pMsg->hWin,GUI_ID_TEXT3）;

switch（RTC_DateStruct.RTC_WeekDay）

{

case1:

sprintf（text_buffer,"Monday"）;

break;

case2:

sprintf（text_buffer,"Tuesday"）;

break;

case3:

sprintf（text_buffer,"Wednesday"）;

break;

case4:

sprintf（text_buffer,"Thursday"）;

break;

case5:

sprintf（text_buffer,"Friday"）;

break;

case6:

sprintf（text_buffer,"Saturday"）;

break;

case7:

sprintf（text_buffer,"Sunday"）;

break;

default:

sprintf（text_buffer,""）;

break;

}

TEXT_SetText（hText,text_buffer）;

break;

caseMY_MESSAGE_RING:

Phone_Ring（）;

break;

caseWM_PAINT:

//重绘背景

xSize=WM_GetWindowSizeX（pMsg->hWin）;

ySize=WM_GetWindowSizeY（pMsg->hWin）;

GUI_DrawGradientV（0,0,xSize-1,ySize-1,0xfffff56c,0xffffffe8）;

GUI_DrawGradientV（0,0,240,280,0xffff0d23,0xfffff56c）;

break;

default:

WM_DefaultProc（pMsg）;

}

}

当主窗口接到来电信息就会建立子窗口（即来电提示）。

代码繁多就不把来电显示窗口的代码放出来了！

这就是来电的效果图，有来电显示功能，点击YES就能接听电话，点击No则为拒接并退出此窗口，Back键主要用于，接听完电话退出界面的。

除了来电功能，还有拨话功能！

这为拨话的界面，编辑好电话号码后点击Call后就能进行拨话功能

这为正在拨话的界面，可以随时挂断电话

演示视频地址：

基于stm32f411re的智能手表（短信功能）

由于要讲详细点，所以要分开来讲，不便之处敬请原谅！

既然SIM908自带GSM功能，电话功能实现了，为何不加上短信功能呢，也许到时操作发短信有点复杂。

短信这部分有点复杂，因为采用管理员管理模式，要在AT24C02中保存短信的数量，还要保存短信的性质，接着还要判断短信内容是命令还是非命令，发短信的界面也复杂，T9键盘的建立，字符的索引。

。

。

。

。

。

。

接收到短信后，使能短信读取标志位，然后进入主函数

while

（1）

{

GUI_Delay（20）;

if（FlagNewMessage）

{

//USART_printf（USART6,"%d\r\n",Messagenum）;

FlagNewMessage=0;

if（SIM_ERR_NONE==Sim908_ReadMessage（Messagenum,1））

{

USART_printf（USART6,"readcmd\r\n"）;

Messagebuff[Messagenum]=MESSAGE_CMD;

//I2C_EE_BufferWrite（Messagebuff,MESSAGE_FLASH_ADDR,sizeof（Messagebuff））;

}

else

{

USART_printf（USART6,"readnotcmd\r\n"）;

Messagebuff[Messagenum]=MESSAGE_NOTCMD;

}

ee_WriteBytes（Messagebuff,1,sizeof（Messagebuff））;//保存短信属性

}

}

进入主函数后就开始进入Sim908_ReadMessage函数读取短信内容了

u8Sim908_ReadMessage（u8addr,u8mode）

{

u8res=SIM_ERR_OTHER;

u8messageaddr[20];

u8address[3];

u8*p1=NULL;

u8*p2=NULL;

//USART_printf（USART6,"addr=%d\r\n",addr）;

//USART_printf（USART6,"mode=%d\r\n",mode）;

if（addr>50||addr<1）

{

return0;

}

if（addr<10）

{

address[0]=addr+'0';

address[1]='\0';

}

else

{

address[0]=addr/10+'0';

address[1]=addr%10+'0';

address[2]='\0';

}

//USART_printf（USART6,"address=%s\r\n",address）;

Sim908_SendCmd（"AT+CMGF=1","OK",50）;

Sim908_SendCmd（"AT+CSCS=\"GSM\"","OK",50）;

sprintf（（char*）messageaddr,"AT+CMGR=%s",address）;

if（SIM_ERR_NONE==Sim908_SendCmd（messageaddr,"+CMGR:

",100））

{

//USART_printf（USART6,"\r\n%s\r\n",GSM_RX_BUFF）;

p1=（u8*）strstr（（char*）GSM_RX_BUFF,","）;

p2=（u8*）strstr（（char*）（p1+2）,"\""）;

p2[0]='\0';//添加结束符

strcpy（（char*）MES_STR.Phonenum,（char*）（p1+2））;//保存电话号码

//USART_printf（USART6,"\r\n%s\r\n",MES_STR.Phonenum）;

p1=（u8*）strstr（（char*）（p2+1）,":

"）;

p2=（u8*）strstr（（char*）（p1）,"+"）;

p2[0]='\0';

strcpy（（char*）MES_STR.Time,（char*）（p1-11））;//保存接收时间

//USART_printf（USART6,"\r\n%s\r\n",MES_STR.Time）;

p1=（u8*）strstr（（char*）（p2+1）,"\r"）;

p2=（u8*）strstr（（char*）（p1+1）,"\r"）;

p2[0]='\0';

strcpy（（char*）MES_STR.Message,（char*）（p1+2））;

USART_printf（USART6,"\r\n%s\r\n",MES_STR.Message）;

USART_printf（USART6,"\r\njudgemessage\r\n"）;

if（SIM_ERR_NONE==Sim908_JudgeMessage（&MES_STR））

{

res=SIM_ERR_NONE;

}

}

returnres;

}

保存了短信的发送电话、时间。

就对短信内容进行判断了。

/*

函数名：

Sim908_JudgeMessage

描述：

判断短信内容

输入：

u8*message保存短信内容的数组指针

输出：

无

*/

u8Sim908_JudgeMessage（Messagestr*mes_str）

{

u8res=SIM_ERR_OTHER;

if（NULL!

=strstr（（char*）mes_str->Message,"DW"））

{

USART_printf（USART6,"\r\nDW\r\n"）;

Sim908_GPSSet

（1）;

GPS_IT_FLAG=1;

DW_FLAG=1;

Sim908_SendMessage（ADMINISTRATORPHONE,"Pleasewaitting....",1）;

/*if（SIM_ERR_NONE==Sim908_GetGPSInformation（&GPS_STR,NULL））

{

Sim908_GPSConvert（GPS_STR.Latitude,GPS_STR.Longtude,LOCATION）;

Sim908_SendMessage（ADMINISTRATORPHONE,（char*）LOCATION,1）;

}

else

{

Sim908_SendMessage（ADMINISTRATORPHONE,"tryagain",1）;

}*/

res=SIM_ERR_NONE;

}

elseif（NULL!

=strstr（（char*）mes_str->Message,"GMM"））

{

u8*p1=NULL;

USART_printf（USART6,"\r\nGMM\r\n"）;

p1=strstr（（char*）mes_str->Phonenum,ADMINISTRATORPHONE）;

if（NULL==p1）

{

res=SIM_ERR_MESCMD;

//USART_printf（USART1,"\r\nphonenumis%s\r\n",mes_str->Phonenum）;

//USART_printf（USART1,"\r\nADMINISTRATORPHONEis%s\r\n",ADMINISTRATORPHONE）;

Sim908_SendMessage（（char*）（mes_str->Phonenum）,"youarenottheadministrator",1）;

}

else

{

charmm[30];

u8*p1=NULL;

u8*p2=NULL;

p1=strstr（（char*）mes_str->Message,"\""）;

p2=strstr（（char*）（p1+1）,"\""）;

p2[0]=0;

strcpy（PASSWORD,（char*）（p1+1））;

//USART_printf（USART1,"\r\nnewPASSWORDis$%s$\r\n",PASSWORD）;

//I2C_EE_BufferWrite（PASSWORD,PASSWORD_FLASH_ADDR,sizeof（PASSWORD））;

//Flash_Write（PASSWORD_FLASH_ADDR,（u16*）PASSWORD,sizeof（PASSWORD））;

sprintf（mm,"newpasswordis%s",PASSWORD）;

Sim908_SendMessage（（char*）ADMINISTRATORPHONE,mm,1）;