儿童智能腕表设计
儿童智能腕表设计 专业:通信工程 姓名:谭宏伟 学号:130803054 一、方案概述 1.1背景介绍: 众所周知,当今社会不安全因素越来越多,如:道路上车辆的增 加,家庭大功率电器的普及以及环境的日益恶化等。这些不安全因素 我们成人有意识的躲避或许不会造成什么恶劣影响,但对于儿童这类 缺乏自我保护能力的群体则就存在许多安全隐患。你或许会说儿童由 家长看护着也不会出什么问题,但现实却是许多儿童对自己的身体状 况认知不清,如冷了不知道穿,热了不知道脱等,这时大人难以知道 他们的身体状况,也就极易导致孩子生病。另一方面,家长不可能时 时刻刻呆在孩子身边,照顾他们,毕竟父母要养家糊口啊,当父母不 在的时候孩子出了什么事,父母就一无所知了,这就造成了极大的安 全隐患。由此我想设计一款儿童智能腕表,它能对孩子的身体状况以 及所处的环境时时监控,并将这些数据传送给父母,以实现父母尽早 的对孩子进行身体照料和事故急救。 1.2产品功能: 我设计的儿童腕表能对儿童的心跳频率,体温等健康指数进行测 量,并将这些数据实时传递给父母。试想,如果孩子发高烧而父母通 过该腕表立即就得知了这种情况,那孩子的健康不就得到保证了吗? 另外它还能对孩子周围的温度,湿度进行测量,这样父母就能及时提 醒孩子穿衣脱衣,防止孩子因天气变化而生病。其次,他还有一些 附加功能,如:天气预报,时间显示,事件提醒,呼叫回家等。 1.3产品特点: 该腕表是和儿童父母的手机绑定的,由父母在自己手机上下载一 款APP,腕表就能通过该APP将孩子那边的数据时时上传到父母的手 机上。腕表具有以下特点: 一、电池可多次充放电,且使用家用220V交流电充电。 二、防水防尘儿童对事物具有新鲜感,手表难免会接触到 水 灰尘等,因此该腕表应具有防水防尘的特性。 三、持久耐用儿童是一类多动的群体,在他们身边的东西 往往很快就被他们弄坏了,因此,该腕表应具有耐摔耐用的特性。 四、安全该腕表应该安全可靠,如低辐射,不会发 生自爆自燃现象等,使孩子的安全得到保证。 二、实现原理 2.1系统方案 监护腕表内部由温湿度传感器,红外体温传感器,无线收发芯片, 主控芯片,显示屏,电源构成。温湿度传感器负责儿童周围环境温湿 度的采集,红外体温传感器负责检测儿童的体温,它们将采集的数据 通过内部电路传送给主控制器,由主控制器对数据进行分析处理,然 后将处理后的数据传送给无线收发芯片,无线收发芯片再将这些数据 通过绑定的app服务器发送到父母手机的客户端上。另一方面,无线 接收模块还能接收从父母手机发送来的时间,天气,呼叫等信息,并 通过显示器将之显示出来。 2.2各模块实现原理: 信息采集模块:此模块由温湿度传感器,红外体温传感器构成, 它们能对环境的温湿度和孩子的体温进行测量。 控制模块:控制模块是用来对数据进行分析处理的控制模块它协调 其他各个模块,使整个系统有序的进行。 无线收发模块:无线收发模块由无线收发芯片,天线等组成,它用来 发送经控制模块处理后的数据,和接收父母手机发来的信息并将这些 信息传送到处理器。 显示器模块:他能将父母手机通过APP客户端发来的数据显示到液晶 屏上。 电源模块:采用可多次充放电的锂电池作为智能腕表的供电模块。 三、软硬件设计 3.1硬件设计: 温湿度传感器采用SHT10采集儿童周围的温湿度信息,红外体温传感 器采用SLS-TC500CELIANG测量儿童的体温。控制模块则采用TI公 司MSP430系列中的F149型芯片,F149型芯片有多个引脚,他们通 过内部总线分别与各个传感器终端,电源,液晶屏,无线发射模块的 输出端相连,协调腕表内部各模块的工作。1602液晶屏,它具有体 积小,质量轻,功耗低等特点,因此选用1602液晶屏作为腕表的显 示模块。当今市场上有许多续航能力比较强的智能手表电池,可采用 GT08-350mAh型号的电池作为儿童腕表的电池模块。 开始 3.2软件设计: 开始 发送给处理器 输出到相应并 行 口 传感器节点流程图控制器流程图 3.2.1软件的总体架构: