基于单片机的腕式手表设计开题报告

 2022-12-04 10:22:53

1. 研究目的与意义

随着社会和经济的迅猛发展,很多现代社会的产品在原有基础有了很大的提升,比如手表现在很多时候不再仅仅有计时功能,还有很多其他辅助功能(如计步,指示方位),特别是运动手环的出现更将手表功能有了质的改变。智能手表是一种新型的可穿戴式设备,其中蕴含了大量新颖的设计理念,包括传感器的实时监测生命体征,无线通信将实时的监控数据向其他设备发送。它的出现体现了可穿戴式设备的快速发展,同时也体现出可穿戴式设备的应用将一步一步走向人们的生活。

智能手机的发展增速很快,但是可穿戴式设备的发展还是相对空白,不仅市面上可以看到的产品有限,而且目前的产品涉及面也相对较窄,技术还不算成熟,所以可穿戴式设备还算是一个相对新颖的领域。但作为继智能手机之后的下一个智能终端热点,它的潜力不可估量,所以有研究能力的科技公司早早地就已经对该领域进行开发,如三星的samsung gear,google 的google glass。目前可穿戴式设备的研究领域主要涉及到传感器技术以及无线通讯技术。国外研究前景很广泛,而国内可穿戴技计算机技术研究机构以大学为主,其中重庆大学,电子科技大学在这个领域取得一定的研究成果。所以智能可穿戴设备的未来具有很大的市场空间,这方面的研究可带来巨大的市场经济效益。

本课题意在开发一款简单的基于单片机技术的腕式手表,除了具有基本的计时功能,还具有一定的行程跟踪记录以及生命体征监测功能,实现一机多用的功能,同时也满足目前人们对集成化产品需求的趋势,因而具有一定的社会需求性和经济价值。

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2. 研究内容与预期目标

研究内容:

设计一个基于单片机的腕式手表,实现包括基本计时功能、人体体征监测以及行程跟踪记录等功能;该系统应包括:预警设定单元、状态检定单元、监测控制单元、应急处理单元、lcd或者数码显示单元;完成的功能:人体体征、位置坐标的数据采集、显示、运算处理、按需求输出控制信号及特定情况下应急处理提醒;电路原理图和硬件电路图设计;软件编程及功能调试。

预期目标:

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3. 研究方法与步骤

图1 腕式手表硬件原理框图

本设计采用51单片机作为主控器。

可实现功能包括:脉搏的监测、体温的测量、计步以及GPS定位等功能。在硬件电路设计方面包括:

AD转换电路、按键电路、数码管显示电路和预警电路。通过各传感器信号的检测能够实时的将人体脉搏、体温和位置等信息记录并在显示模块显示,同时根据设定值比较发出警报。

图2 腕式手表软件设计

步骤:

  1. 查资料了解人体体征的测量原理及方法,微处理器原理及现状,GPS定位技术的原理及现状

  2. 明确设计目标,检查系统能否完成预期目标,作出相应的改进,并对所需的元器件进行选型

  3. 运用仿真软件进行仿真

  4. 实现软硬件系统的设计

  5. 归纳系统的不足之处,并提出解决方案

4. 参考文献

[1] 张洪润,孙悦等著.单片机原理及应用.清华大学出版社,2008.

[2] 谭浩强.c 程序设计[m].北京:清华大学出版社,2010.

[3] 郭天祥.新概念51单片机c语言教程[m].北京:电子工业出版社,2009.

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5. 工作计划

(1)2017.2.20—2017.3.16查阅资料,撰写开题报告;

(2)2017.3.17—2017.4.13硬件功能分析,熟悉mcs-51系统指令及编程言;

(3)2017.4.14—2017.4.27设计电路原理图、编制应用程序;

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