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nRF5182嵌入式体系智能手环规划

nRF51822 是功能强大、高灵活性的多协议SoC,非常适用于 Bluetooth® 低功耗和 2.4GHz 超低功耗无线应用。 nRF51822 根据配备 256kB flash + 1

nRF51822 是功用强大、高灵敏性的多协议SoC,十分适用于 Bluetooth® 低功耗和 2.4GHz 超低功耗无线运用。 nRF51822 依据装备 256kB flash + 16kB RAM 的 32 位 ARM® Cortex™ M0 CPU 而建构。嵌入式 2.4GHz 收发器支撑蓝牙低功耗及 2.4GHz 运作,其间 2.4GHz 方式与 Nordic Semiconductor 的 nRF24L 系列产品无线兼容。

nRF51822 还具有丰厚的模仿和数字周边产品,可以在无需 CPU 参加的状况下透过可程序化周边接口 (PPI) 体系进行互动。灵敏的 31 针脚 GPIO 映像计划可使 I/O(例如串行接口、PWM 和正弦解调器)依据 PCB 需求指示映射到任何设备针脚。这可在关于针脚方位与功用方面,达到彻底的规划灵敏性。

nRF51822 支撑 S110 蓝牙低功耗协议仓库及 2.4GHz 协议仓库(包含Gazell),这两种协议仓库在 nRF518 软件开发工具包中均免费供给。nRF51822 需求独自供电,假如供电范围在 1.8-3.6V 之间,用户可挑选运用芯片上的线性整流器,假如供电范围在 2.1-3.6V 之间,可以挑选直流 1.8V 方式和芯片上的 DCDC 变压器。DC-DC 变压器的运用可在作业期间动态操控,并使 nRF51822 运转期间的射频峰值电流低于 10 mA @ 3V 供电 (TX @ 0 dBm RX)。

nRF51822 具有 6x6mm 48 针脚 QFN 封装和 3.5×3.8mm 64 球形直接芯片构装之晶圆级封装 (WLCSP)。

nRF51822首要特性:

单芯片, 高灵敏性, 2.4GHz 多协议设备

32 位 ARM Cortex M0 CPU 中心

256KB flash 16KB RAM

支撑 S110 蓝牙低功耗协议仓库

S110 需求 80 kB 内存空间

线程安全性和运转时刻维护

事情驱动 API

与 nRF24L 系列无线兼容

3 种数据率 (2Mbps/1Mbps/250kbps)

+4dBm 输出功率

-92.5dBm 敏感度、蓝牙低功耗

针对最大化电源功率运用和程序代码简化需求的 PPI 体系

具有对每个周边产品进行电源主动办理功用的灵敏电源办理体系

用于模仿和数字 I/O 的可设定 I/O 映射

nRF51822运用:

移动电话配件

PC 周边产品

消费电子 (CE) 遥控器

近接感应/警报传感器

运动、健身和医疗保健传感器

智能 RF 符号

玩具和电子游戏

才智家用设备

工业和商用传感器

图1 nRF51822框图

智能手环是一种穿戴式智能设备。经过这款手环,用户可以记载日常日子中的训练、睡觉、部分还有饮食等实时数据,并将这些数据与手机、平板、ipod touch同步,起到经过数据辅导健康日子的效果。

智能手环内置低功耗蓝牙4.0模块,可以与手机、平板、PC客户端进行衔接,可以随时随地设置身高、体重、步幅等信息和上传运动数据。别的,智能手环还具有交际网络同享功用,比方用户可以将睡觉质量、饮食状况和训练状况以及心境记载等经过绑定微博等交际网络端进行同享。

nRF51822是一款为超低功耗无线运用规划的多协议单芯片解决计划。芯片支撑BLE4.0和2.4GHZ协议栈,整合了射频发射电路,一个ARM Cortex M0核以及256KB的flash + 16KB的RAM。

手环硬件电路规划部分,包含一颗集成BLE功用的MCU(nrf51822),和由MCU操控的各种外设:

蓝牙射频电路;

运用SPI接口的G-sensor;

运用I2C接口的线性马达驱动电路;

运用I2C接口的LED点阵驱动,与线性马达同享总线;

运用GPIO的按键输入;

运用GPIO的LED灯;

运用GPIO的一般马达驱动电路;

外部复位电路。

图2 智能手环框图

智能手环首要部件描绘:智能手环

1.MCU

nRF51822是一款为超低功耗无线运用规划的的多协议单芯片解决计划。芯片支撑BLE4.0和2.4GHZ协议栈,整合了射频发射电路,一个ARM Cortex M0核以及256KB的flash + 16KB的RAM。

图3 智能手环MCU电路

2.G-sensor

G- sensor是重力传感器的意思(英文全称是Gravity-sensor),它可以感知到加快力的改变,加快力便是当物体在加快过程中效果在物体上的力,比方晃动、下跌、上升、下降等各种移动改变都能被G-sensor转化为电信号,然后经过微处理器的核算剖析后,就可以完结程序规划好的功用,比方 MP3能依据运用者的甩动方向,前后替换歌曲,放进衣袋的时分也可以核算出运用者的行进脚步。

图4 G-sensor电路

3.按键输入模块

图5 按键输入模块电路

4.LED显现

LED显现是手环与用户之间进行数据交互的模块,首要用于数据显现以及用户交互。

依据厂家的不同需求,供给了两种规划计划:

1、LED灯操控显现:以多个LED指示灯的组合方式进行简略的信息出现。

2、LED点阵列显现: 以LED点阵列的方式显现手环的数据信息:时刻、步数、卡路里耗费等。

图6 LED灯操控电路

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