智能可穿戴方案
2017-11-25 15:38:09 admin

智能可穿戴方案是对日常穿戴进行智能化设计、开发。国际知名电子产品调研机构预测 2020 年穿戴式设备的销售量将达到 5.14 亿件。


从智能手表到健身跟踪器,各个可穿戴设备市场都在呈现出显著的增长。Bluetooth 4.0 BLE 技术很快会成为可穿戴技术约定俗成的连接解决方案。为此,世平集团也推出了基于 Bluetooth 4.0 BLE 智能可穿戴方案。


Bluetooth 4.0 BLE 智能可穿戴方案框图

WPIg_Wearable_BLE4.0_diagram


世平集团推出的方案如下:

一、基于 Atmel ATSAM4L多功能智能手表解决方案

二、搭配 ST MEMS 传感器的STM32L151手表解决方案

三、基于TI CC2541带计步功能蓝牙手表解决方案

四、基于 Toshiba TZ1001 高集成度智能手表解决方案

五、基于 Toshiba TC35667 蓝牙低功耗模块


一、基于 Atmel ATSAM4L多功能智能手表解决方案

1. 功能框图

WPIg_Wearable_Atmel_ATSAM4L_diagram



2. 功能描述

时间记录功能时间记录功能(年、月、日、星期、时、分、秒)、闹铃功能、秒表功能。

加速度测量功能:3 轴加速度测量、计步功能、跌倒监测(选作)。

电池管理功能:电池充电管理、电池放电管理。

蓝牙数据同步功能:手机来电或信息查收提醒,蓝牙传输加速度数据。

Find Me 功能:超出一定距离,发出警报。


3. 重要特征

① 采用 Atmel ATSAM4LS2BA M4 处理器,最高可达 48MHz

② 采用 TDK 超小尺寸蓝牙模块

③ 采用 NXP PCF8563T低功耗的CMOS实时时钟/日历芯片

④ 加速度测量采用 ADI ADXL362 超低功耗、3轴MEMS加速度计

4. 方案照片

WPIg_Wearable_Atmel_ATSAM4L_EVM




二、搭配 ST MEMS 传感器的STM32L151手表解决方案

1. 功能框图

WPIg_Wearable_ST_STM32L151_diagram


2. 功能描述

OLED 界面显示:界面会在不同情况下显示:无连接状态、有连接状态、睡眠状态、卡路里、步数、距离、完成度、警告、提醒(包括久坐提醒、闹钟)、环境温湿度,心率状况,大气压,紫外线强度,充电显示,显示 24小时制时间

按键控制功能:通过按键,控制不同功能及OLED界面显示

数据存储功能:支持运动数据和睡眠数据存储

同步数据功能:通过蓝牙 4.0 与移动设备同步

红外发射功能:通过按键,控制不同功能及OLED界面显示。



3. 重要特征

① 采用 ST STM32L151高性能ARM Cortex-M3 32位内核芯片,在32MHz时高达33DMIPS;

② 采用 ST BlueNRG嵌入BlueNRG4.0 Low-Energy协议栈蓝牙网络处理芯片

③ 加速度测量采用 ST LIS3DH 超低功耗、3轴MEMS加速度计

④ 温湿度测量采用 ST HTS221 电容数字传感器

⑤ 心率测量采用 ADI AD8232 单导联心率监护模拟前端



4. 方案照片

WPIg_Wearable_ST_STM32L151_EVM


三、基于TI CC2541带计步功能手表解决方案

1. 功能框图

WPIg_WearableTI_CC2541_diagram



2. 功能描述

OLED 界面显示:界面会在不同情况下显示:无连接状态、有连接状态、睡眠状态、卡路里、步数、距离、完成度、警告、提醒(包括久坐提醒、闹钟)、充电显示,显示 24 小时制时间

敲击功能:敲击一次,切换显示内容敲击四次;切换设备模式(追踪睡眠或追踪运动)

数据存储功能:支持运动数据和睡眠数据存储

同步数据功能:通过蓝牙 4.0 与移动设备同步



3. 重要特征

① 采用 TI CC2541 低能耗 2.4GHz 蓝牙应用的片载系统 (SoC) 解决方案。

② 采用 NXP PCF8563T低功耗的CMOS实时时钟/日历芯片

③ 加速度测量采用 ADI ADXL345 超低功耗、3轴MEMS加速度计


4. 方案照片

WPIg_WearableTI_CC2541_EVM





四、基于 Toshiba TZ1001 高集成度智能手表解决方案

1. 功能框图

WPIg_Wearable_Toshiba_TZ1001_diagram


2. 功能描述

OLED 界面显示:界面会在不同情况下显示卡路里、步数、距离、完成度、心电显示、脉搏显示、充电显示,显示时间

两个功能按键:

左按键长按:设备开机或关机

左按键按一次:进入启动模式后,进入测量页面

左按键按两次:进入启动模式后,进入体验页面

右按键按一次:进入启动模式后,打开蓝牙,和手机进行连接

同步数据功能:通过蓝牙 4.0 与移动设备同步时间、心电、脉搏、计步等数据



3. 重要特征

① 采用集成了符合低功耗的 Bluetooth 4.0,以及传感器和处理器,专门应用于穿戴式装置的 Toshiba TZ1001

② 采用 Toshiba TC7763 符合 Qi 无线充电标准、可实现最高达 5w 的输出功率的无线充电芯片

③ 采用 Toshiba TCR2DG33 LDO 进行电压转换供电给主芯片


4. 方案照片

WPIg_Wearable_Toshiba_TZ1001_EVM


五、基于 Toshiba TC35667 蓝牙低功耗模块

1. 功能框图

WPIg_Wearable_Toshiba_TC35667_diagram


2. 功能描述

Base Board 功能调试:使用 USB 连接到 PC,可被 PC 识别出串行数据端口,并能用 PC 端的工具通过此板对 BLE 模块进行调试

BLE 功能:通过蓝牙 4.0 与移动设备连接并同步数据

加速度传感器功能:能够测量加速力的变化,并能与 BLE 模块进行数据通信


3. 重要特征

① TC35667 支持蓝牙低功耗通信

② TC35667 整合了高效的 DC-DC 转换器,可以使峰值电流消耗低于 6mA。深度睡眠时电流消耗低于 100nA。

③ TC35667 还集成了一个 ARM 处理器,可以下载和运行存储在 EEPROM 中的用户的程序。


4. 方案照片

WPIg_Wearable_Toshiba_TC35667_EVM



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