本發(fā)明涉及可穿戴設(shè)備，具體涉及一種新的的智能手環(huán)。

背景技術(shù)：

在21世紀(jì)的第二個10年，科技的發(fā)展將人類帶入移動互聯(lián)網(wǎng)時代，大量的智能手機(jī)、平板電腦等智能終端設(shè)備，已進(jìn)入人們的日常生活。這為可穿戴設(shè)備的發(fā)展提供了良好的條件，可穿戴設(shè)備更加貼近人們的生活，可以增加人們與智能終端設(shè)備的交互方式，開始探索更加與人緊密聯(lián)系，能監(jiān)測自己身體狀態(tài)，或能增加人對外界的探索方式的智能外設(shè)。

目前市場上常見的可穿戴設(shè)備大致可以分為兩個方向，一是人體動作信息監(jiān)測，如現(xiàn)在市場上品牌眾多的計步功能手環(huán)，這類設(shè)備，主要是通過加速度傳感器對人的運(yùn)動時數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣并根據(jù)一定的步伐檢測算法進(jìn)行計數(shù)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)的綜合與運(yùn)算，反應(yīng)人的運(yùn)動量和熱量消耗等信息。二是延伸人的信息獲取，如谷歌眼鏡、Apple Watch智能手表、Moto 360智能手表等，谷歌眼鏡可以使佩戴者實時搜索，更方便快速地獲得信息，進(jìn)行實時拍攝、錄像，具有所見即所得的特性；Moto 360智能手表搭載了最新的Android Wear操作系統(tǒng)，它與智能手機(jī)連接以后，可以將通知信息推送到手表上，并可以通過語音回復(fù)信息和遠(yuǎn)程操作設(shè)備。

目前的智能手環(huán)只是像“秘書”一樣簡單的記錄你的健康信息，消費(fèi)者還是無法從中準(zhǔn)確地了解自己的健康狀況，也沒有專門的健康專家提供有價值的健康方案。其次，在智能手環(huán)上加載數(shù)據(jù)挖掘模塊會極大增加手環(huán)的功耗，降低續(xù)航時間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，尤其解決現(xiàn)有的智能手環(huán)中缺乏信息交互手段，不能與外部智能設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)同步等問題。

本發(fā)明方案通過自身的各種傳感器，比如運(yùn)動傳感器等收集體征或者運(yùn)動等信息數(shù)據(jù)，存儲在自身的閃存之中，然后通過藍(lán)牙或者其他技術(shù)，通過手機(jī)APP等方式實現(xiàn)手環(huán)與手機(jī)等其它設(shè)備的數(shù)據(jù)同步，將這些數(shù)據(jù)匯總后，將其傳遞到后臺對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和挖掘，可以由此很好的總結(jié)出使用人的行為模式以及健康狀況，也能夠準(zhǔn)確的預(yù)測使用者的身體健康狀況的趨勢，并提前給出有價值的指導(dǎo)意見或警告。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種新的智能手環(huán)裝置，該裝置包括主控芯片、LED顯示電路、加速度計芯片、按鍵與電池電量檢測電路以及數(shù)據(jù)加密芯片，其特征在于，其中：

所述的主控芯片依次與LED顯示電路、加速度計芯片、按鍵與電池電量檢測電路和數(shù)據(jù)加密芯片相連，主控芯片通過BLE藍(lán)牙協(xié)議與外部智能設(shè)備相連；

所述LED顯示電路額外多一個擴(kuò)展G PIO控制器芯片，來實現(xiàn)完整的時鐘LED顯示功能；

所述加速度計芯片對運(yùn)動數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣分析和提取，實現(xiàn)對運(yùn)動數(shù)據(jù)監(jiān)測；

所述按鍵電路連接到所述主控芯片的GPIO口，所述電池電量檢測電路連接到所述主控芯片的ADC輸入口；

所述數(shù)據(jù)加密芯片采用E5安全芯片，與所述主控芯片之間通過I2C總線進(jìn)行通信。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一個具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的一個具體實施方式中主控芯片及外圍電路的原理圖。

圖3為本發(fā)明的一個具體實施方式中LED顯示電路的原理圖。

圖4為本發(fā)明的一個具體實施方式中加速度計芯片及外圍電路的原理圖。

圖5為本發(fā)明的一個具體實施方式中按鍵與電池電量檢測電路的原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)與完整的說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實施例僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。

參見圖1，本發(fā)明的一種新的智能手環(huán)裝置，該裝置包括主控芯片1、LED顯示電路2、加速度計芯片3、按鍵與電池電量檢測電路4以及數(shù)據(jù)加密芯片5，其特征在于，所述的主控芯片1依次與LED顯示電路2、加速度計芯片3、按鍵與電池電量檢測電路4和數(shù)據(jù)加密芯片5相連，主控芯片1通過BLE藍(lán)牙協(xié)議與外部智能設(shè)備6相連，其中：

(1)所述主控芯片及外圍電路設(shè)計如下：

主控芯片采用FRE010芯片。FRE010是工作在2.4GHz的藍(lán)牙低功耗SoC芯片，結(jié)合藍(lán)牙低功耗軟件協(xié)議棧，針對專用2.4GHz應(yīng)用和藍(lán)牙低功耗優(yōu)化功耗的片上系統(tǒng)解決方案。內(nèi)部含有一顆標(biāo)準(zhǔn)的增強(qiáng)型8051內(nèi)核，集成里具有優(yōu)秀性能的RF收發(fā)廣播、片上可編程閃存存儲器、8KB隨機(jī)存儲器、以及眾多其它的支持特性和外圍設(shè)備。

參見圖2，F(xiàn)RE010的外圍電路需兩顆外部晶振，其中XTAL1為32MHz高頻晶振，用于系統(tǒng)總線時鐘以及射頻收發(fā)器時鐘。XTAL2為32.768KHz低頻晶振，可用于總線時鐘、睡眠定時器以及看門狗定時器。RF_N以及PF_P引腳為射頻天線引腳，根據(jù)2.4GHz射頻特性設(shè)計的信號放大電路，之后連接倒F狀PCB天線。SCL與SDA為I2C總線引腳，與AW9523BG PIO擴(kuò)展芯片連接和通信，P1_2連接至AW9523B的RESET引腳，作為AW9523B的復(fù)位控制。P1_4-P1_7分別為SPI總線的CS、SCLK、MOSI和MISO引腳，F(xiàn)RE010通過SPI總線與ADXL362低功耗三軸加速計連接通信。芯片所有的VDD以及DVDD引腳都連接至直流電源V_SYSTEM，系統(tǒng)采用紐扣電池供電，標(biāo)稱電壓為3V。DBC、DBD、RESET以及V_SYSTEM、GND構(gòu)成了Debug所用的5個引腳。P0口8個引腳以及P1_0、P1_1用于LED顯示。

(2)LED顯示電路包含時鐘顯示與狀態(tài)指示設(shè)計如下：

狀態(tài)指示使用兩顆藍(lán)色LED，因此需要2個GPIO控制。時鐘顯示需要顯示時與分，所以在12個整點(diǎn)的位置，放置紅色、綠色雙色LED，紅色指示時、綠色指示分，這樣即可顯示精確度在5分鐘的時鐘。這種設(shè)計需要12顆雙色LED，需要24個GPIO控制。

LED顯示電路可以用主控芯片的GPIO來實現(xiàn)，但是由于其IO口數(shù)量的限制，因此增加一顆AW9523B擴(kuò)展GPIO控制器芯片，來實現(xiàn)完整的時鐘顯示顯示與狀態(tài)指示功能。24個GPIO中，主控芯片提供了8個，AW9523B提供了16個。

參見圖3的LED顯示電路原理圖，AW9523B芯片除了I2C數(shù)據(jù)總線、RESET、VDD以及GND引腳，其余16路擴(kuò)展GPIO控制全部作為G PIO輸出模式，控制LED顯示電路。

(3)加速度計芯片及外圍電路設(shè)計如下：

加速度計芯片是一款超低功耗、3軸MEMS加速度計，采用高數(shù)據(jù)速率對傳感器整個帶寬進(jìn)行采樣。加速度計芯片提供12為輸出數(shù)據(jù)分辨率。測量范圍可以在±2g、±4g、±8g范圍內(nèi)選擇。該器件包含了一個深度多模式輸出FIFO、一個內(nèi)置為功耗溫度傳感器和幾個運(yùn)動檢測模式，其中包括閾值可調(diào)節(jié)的睡眠和喚醒工作模式，在該模式下當(dāng)測量速率為6Hz左右時，芯片功耗低至、270nA。

參見圖4的加速度計芯片及外圍電路原理圖，芯片的電源與地引腳分別連接于原理圖的電源與地網(wǎng)絡(luò)，圖中C5為0.1uF的濾波電容，使輸入加速計的直流電源的電壓更加穩(wěn)定。加速度計芯片芯片通過SPI總線(MOSI、MISO、#CS)與主控芯片連接。

(4)按鍵與電池電量檢測電路設(shè)計如下：

按鍵為設(shè)備提供廣播狀態(tài)切換、開關(guān)機(jī)以及復(fù)位等功能。電池電量檢測是腕帶通過檢測電池電壓的方式，計算得到電池剩余電量，以實現(xiàn)低電量提醒。

參見圖5，按鍵采用共地的連接方式，按鍵的右端統(tǒng)一接到地，左端接到主控芯片F(xiàn)RE010的GPIO上，GPIO需要設(shè)置為輸入、上拉模式，當(dāng)按鍵按下時，此IO口會被拉低。電量檢測運(yùn)用主控芯片F(xiàn)RE010內(nèi)部的ADC進(jìn)行采樣，ADC的電壓檢測范圍在1.25V以內(nèi)，所以先使用分壓電路，按比例取得電池電壓的值，作為主控芯片F(xiàn)RE010的ADC模塊的輸入。

上述為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述內(nèi)容的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。