开放腕表硬件平台技术报告.doc

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1、开放腕表硬件平台技术报告IvanMengPowered2015-5-6E．D．DHPU摘要本设计是基于中国宏晶公司生产的STC12C5A60S2的腕表。本设计采用了由台湾悠景公司生产的128×64分辨率的OLED屏幕来显示，使用美国DALLAS公司生产的DS1302时钟芯片实现计时，采用蓝牙进行通信，以实现无线校时，定时，以及ST01B电容式触控IC来实现控制。同时本设计采用内置震动马达实现定时提醒的方案。基于本设计可实现液晶显示时间信息，手机实时控制，震动提醒，以及触控操作。由于目前市场上的腕表功能臃肿，各个公司

2、企图用手表小小的屏幕去承载大量的操作而忽视了用户最基本的体验。用户不需要能够看视频、打游戏的手表，反而用户最需要的是功能简单操作简单的手表。通过对市场的调查没有发现有符合上述条件的腕表。所以本设计解决了这个有无的问题。本设计体积小巧，操作简便，功能简单而实用，符合腕表所应具有的的定位。关键词：8051STCDS1302触控液晶腕表目录1概述32系统总体方案及硬件设计42.1液晶显示系统设计42.1.1液晶屏幕的选择42.1.2液晶屏驱动电路的设计42.2输入电路设计52.2.1操控方式的选择52.2.2电容式触控按

3、键硬件设计62.3计时电路设计72.3.1计时方式的选择72.3.2外部计时电路设计72.4供电电路72.4.1工作电压的选择72.4.2供电电路的设计82.5震动单元硬件设计82.6MCU的选择及最小系统的设计92.6.1MCU型号的选择92.6.2单片机最小系统设计92.7PCB设计103软件设计113.1系统工作流程113.2各基础模块底层驱动程序113.2.1OLED驱动程序113.2.2DS1302驱动程序153.2.3蓝牙串口驱动程序183.3主函数193.3.1主函数及指令号判断程序193.3.2指令

4、号判断及主循环203.3.3校时操作（指令号：0XF1）203.3.4定时设置操作（指令号：0XF2）213.3.5总述223.4功能操作程序223.4.1锁屏休眠操作223.4.2休眠唤醒操作233.4.3按键扫描程序23参考文献26附录27附录1源程序代码27附2系统原理图711概述由于目前市场上所出售的液晶显示的腕表基本分为两类，一类是以三星Gear系列为代表的智能腕表，另一类就是传统的普通腕表。首先智能手表的设计思路是一个偏执的产物，这种设计是让腕表这一设备承载了其所不能承受之重，其功能臃肿，腕表只适合作为

5、一个信息采集的终端而不是一个完整的平台。然而传统的腕表其功能略少不能符合当下的需求。所以本设计为了解决这个问题。为了提高本设计的可视化程度，所以本设计决定采用液晶屏幕来显示。而为了提高计时精度且为了减轻MCU的负担所以决定采用外部计时芯片。为了更好地完成设计我列出了关于本设计的技术指标如下：1、蓝牙连接（蓝牙4.0）；2、液晶显示（分辨率：128×64）；3、精确计时（每月误差不超过10秒）；4、触摸控制本设计采用宏晶公司生产的STC12C5A60S2作为主控芯片；采用了美国DALLAS公司生产的DS1302芯片作

6、为计时芯片，采用了台湾悠景公司生产的0.96寸128×64分辨率的OLED液晶屏幕显示信息；采用蓝牙4.0进行通信，实现与手机的信息连接；采用电容式触控IC实现触控；内置震动马达实现震动提醒。2系统总体方案及硬件设计2.1液晶显示系统设计2.1.1液晶屏幕的选择在所要求的分辨率（128×64）下大概有两类液晶待选。一类是LCD液晶，其中有LCD12864，另一种是Nokia5110显示屏。除了LCD液晶以外还有OLED显示屏。那么对于腕表所需的显示屏来说，LCD12864的尺寸太大不适合腕表使用，而Nokia511

7、0的像素点太大，且像素密度较小，显示效果较差，同时其功耗较OLED较大，所以最终选择了台湾悠景公司生产的OLED显示屏。下图所示为悠景公司生产的OLED显示屏。LCD12864液晶Nokia5110OLED12864液晶OLED液晶显示屏区别于LCD显示屏在于其像素点为自发光，而LCD屏幕是将背光透过像素点来进行显示，即使LCD屏幕不显示，其依旧发光，但OLED屏幕显示时其仅有显示的像素点发光而不显示的则不发光。所以OLED液晶有助于节能。这也是采用OLED显示屏的一个重要的因素。2.1.2液晶屏驱动电路的设计悠景

8、公司生产的OLED液晶显示屏内置了SSD1306点阵型控制芯片，提供了SPI高速串行接口、并行接口、IIC串行接口三种驱动方式。下面将对这三种接口方式进行比较。1、IIC即Inter-IntegratedCircuit(集成电路总线），这种总线类型是由飞利浦半导体公司在八十年代初设计出来的，主要是用来连接整体电路(ICS)，IIC是一种多向控制总线，也就是说