智能时间提醒手环

2016-09-07王坤锋王延昆王一雯裴红星郑州大学物理工程学院

科学中国人 2016年12期

刘　刚，王坤锋，王延昆，王　轲，王一雯，裴红星郑州大学物理工程学院

智能时间提醒手环

刘刚，王坤锋，王延昆，王轲，王一雯，裴红星郑州大学物理工程学院

本实用新型公开了一种智能时间提醒手环，包括：单片机；与单片机连接的蓝牙传输模块，蓝牙传输模块与具有蓝牙模块的智能终端通信连接；与单片机连接的存储单元；与单片机连接、用于进行震动提醒的震动模块；与单片机连接、用于进行声音提醒的声音模块；与单片机连接、用于指示声音提醒和/或震动提醒的至少两个LED指示灯；通过稳压模块与单片机连接的电源模块。本实用新型能实现日常事务的定时提醒功能，让每天的生活更有规律；蓝牙传输模块采用SmartBond DA14580芯片，具有超低功耗且体积小；整个手环用41mA的聚合物锂电池驱动芯片，耗能低，可充电，续航能力强；通过SGM2036稳压芯片提供稳定的工作电压；实用性强，方便老人、小孩以及听力障碍人士等不同人群使用。

智能闹钟；定时；手环；蓝牙传输

1、背景技术

现在老师对中小学生要求比较严格，如课间共十分钟，玩耍容易忘记上课时间，等上课铃响，再匆忙回到教室可能时间不够导致迟到。另外，假期在家，孩子出去玩，容易忘记时间。对于老年人或者行动不便的人，携带手机也不太方便，一个提醒他们时间安排的手环也是必要的。对于声音的提醒不太敏感的聋哑人，通过震动功能可以更有效的提醒他们需要做的事情。

2、手环简介

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种携带方便、能通过声音和震动进行时间提醒的智能手环，方便老人、小孩及听力障碍者等人群对时间进行掌控，对安排好的事情提前做好准备。

3、具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本手环作进一步详细说明。

参见图1，本产品是一种智能时间提醒手环，包括手环主体和腕带，所述手环主体壳体内的主控板上设置有单片机，单片机分别与蓝牙传输模块、存储单元、震动模块、声音模块、LED指示灯、以及电源模块。

图1

各功能模块具体描述如下：

3.1蓝牙传输模块

采用SmartBond DA14580蓝牙芯片，与具有蓝牙模块的智能终端通信连接，智能终端可以为手机、平板或电脑，智能终端上安装有能进行参数设置和定时设置的应用程序。SmartBond DA 14580蓝牙芯片接收智能终端发送的设置参数和定时信息，并将其发送至单片机，保存在存储器单元中。SmartBond DA 14580蓝牙芯片是目前功耗最低、体积最小的蓝牙智能系统级芯片，不会增大手环的体积，而且能更有效的提高手环的续航能力。DA14580配有高速超低功耗的10位通用模拟-数字转换器（GPADC）。它拥有单极模式以及双相（微分）模式。该GPADC具有大小为1.2 V的稳压器（LDO）。

3.2单片机

采用STM32微处理器芯片，通过STM32的通用定时器实现定时功能。在智能终端蓝牙模块与手环蓝牙芯片配对成功后，手环蓝牙芯片将接收到的设置参数和定时信息通过STM32微处理器芯片存储在EEPROM中，以便手环脱离智能终端进行独立正常工作。STM32微处理器芯片根据存储在EEPROM中的定时信息和参数设置，通过LED指示灯指示提醒模式，在定时时间到时，向震动模块和声音模块发送指令，驱动震动模块震动和声音模块发出声音，对佩戴者进行提醒。

3.3震动模块和声音模块

采用震动马达，通过振动马达震动提醒手环佩戴者。采用蜂鸣器，通过手环主体壳体上设置的出声孔向外出声，提醒手环佩戴者。

LED指示灯，设置在手环主体的壳体表面；包括第一LED指示灯和第二指示LED灯，用于指示声音提醒和震动提醒：第一LED指示灯亮表示定时时间到时进行震动提醒，第二LED指示灯亮表示定时时间到时进行声音提醒，两个LED指示灯同时亮，则表示定时时间到时同时进行声音提醒和震动提醒。针对于不同的人群和需要，通过智能终端发送的设置参数和定时信息，手环可以进行震动提醒、声音提醒、或震动和声音提醒三种提醒模式。比如小学生出去玩的时候，外面噪音较大，手环可以通过震动和声音同时提醒，提高提醒的效率；如果是在上课，可以只进行震动提醒；如果在家里可以只进行声音提醒；对于听力有缺陷的人，震动提醒可能会更有效果。

LED指示灯也可以包括第一LED指示灯、第二LED指示灯和第三LED指示灯，第一LED指示灯亮表示定时时间到时进行震动提醒，第二LED指示灯亮表示定时时间到时进行声音提醒，第三LED指示灯亮表示定时时间到时同时进行声音提醒和震动提醒。

3.4电源模块

通过稳压模块与单片机连接。图2为本手环的稳压模块电路原理图。电源采用41毫安聚合物锂电池（3.7V）供电，稳压模块采用SGM2036稳压器。通过SGM2036稳压器将电源输出的电能转换成STM32微处理器芯片所需要的稳定电压3.3V。稳压模块的具体工作过程参见图2，电池提供的电压经过1号输入端口输入到SGM2036稳压器中，SGM2036稳压器将输入的电压稳定到STM32微处理器芯片所需要的3.3V从5号输出端口输出给STM32微处理器芯片。电容C1具有滤波的功能，防止产生干扰信号，避免输入的电压不稳定，电容C3也具有滤波的功能，目的是能让输出的电压稳定，减少干扰干扰信号，BP使能端口的电容C3是为了减少电压输出时的噪声干扰，3号端口的使能端以脉冲的下降沿有效，即以逻辑低电位为有效使能端。