CN209355947U - 一种低功耗可穿戴计步器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低功耗可穿戴计步器，包括型号为STM32F103RCT6的单片机、型号为MPU9250的传感器、无线通信模块和电源模块，所述的传感器、单片机、无线通信模块依次连接，所述的电源模块分别与所述的传感器、单片机、无线通信模块连接；所述单片机与所述传感器之间采用I2C总线进行数据通信，所述单片机的第20引脚连接所述传感器的第22引脚，所述单片机的第21引脚连接所述传感器的第23引脚，所述单片机的第22引脚连接所述传感器的第24引脚，所述单片机的第23引脚连接所述传感器的第9引脚，所述单片机的第14引脚连接所述传感器的第12引脚。本实用新型体积小、功耗低，便于携带。
Description
技术领域
本实用新型涉及计步器技术领域，更具体地说，它涉及一种低功耗可穿戴计步器。
背景技术
目前市场上的计步器已作为一项功能被纳入到其他可穿戴设备中，如智能手环具有计步、测量距离、卡路里等功能，但在功耗方面大部分设备存在耗电较多的情况，功能越多存在耗电情况越严重的问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本实用新型提供一种体积小、功耗低的低功耗可穿戴计步器。
本实用新型的技术方案是：一种低功耗可穿戴计步器，包括型号为STM32F103RCT6的单片机、型号为MPU9250的传感器、无线通信模块和电源模块，所述的传感器、单片机、无线通信模块依次连接，所述的电源模块分别与所述的传感器、单片机、无线通信模块连接；所述单片机与所述传感器之间采用I2C总线进行数据通信，所述单片机的第20引脚连接所述传感器的第22引脚，所述单片机的第21引脚连接所述传感器的第23引脚，所述单片机的第22引脚连接所述传感器的第24引脚，所述单片机的第23引脚连接所述传感器的第9引脚，所述单片机的第14引脚连接所述传感器的第12引脚。
作为进一步地改进，所述的无线通信模块包括依次连接的蓝牙芯片、滤波器、天线，所述蓝牙芯片的型号为NRF8001，所述滤波器的型号为BAL-NRF01D3，所述天线的型号为AN3216-245；所述单片机的第58引脚连接所述蓝牙芯片的第11引脚，所述单片机的第55引脚连接所述蓝牙芯片的第12引脚，所述单片机的第57引脚连接所述蓝牙芯片的第13引脚，所述单片机的第56引脚连接所述蓝牙芯片的第14引脚，所述单片机的第54引脚连接所述蓝牙芯片的第16引脚，所述单片机的第7引脚连接所述蓝牙芯片的第19引脚。
进一步地，所述的电源模块包括锂电池、用于对所述锂电池进行充电的充电器以及用于对所述锂电池的输出电压进行稳压的稳压器。
进一步地，所述的充电器为型号为TP4057的充电芯片。
进一步地，所述的稳压器为型号为SGM2019的稳压芯片。
有益效果
本实用新型与现有技术相比，具有的优点为：
1、单片机通过I2C总线连接型号为MPU9250的传感器获取行走的步数，硬件走线便捷，后续调试方便，单片机再通过无线通信模块将数据传输到上位机，设备整体结构体积小、功耗低、便于携带；
2、无线通信模块由型号为NRF8001的蓝牙芯片、型号为BAL-NRF01D3的滤波器和型号为AN3216-245的天线构成，可以有效缩减设备体积，在生产时还可以避免由于器件或焊接问题出现的不必要的麻烦。
附图说明
图1为本实用新型的方框图；
图2为本实用新型中单片机的接线图；
图3为本实用新型中传感器的接线图；
图4为本实用新型中无线通信模块的接线图；
图5为本实用新型中充电器的接线图；
图6为本实用新型中稳压器的接线图。
其中：A-电源模块、B-无线通信模块、C-上位机、E-天线、U1-单片机、U2-传感器、U3-蓝牙芯片、U4-滤波器、U5-充电器、U6-稳压器。
具体实施方式
下面结合附图中的具体实施例对本实用新型做进一步的说明。
参阅图1-6，一种低功耗可穿戴计步器，包括单片机U1、型号为MPU9250的传感器U2、电源模块A和用于连接上位机C的无线通信模块B，传感器U2具有功能全面、可拓展性强、体积小、低功耗的特点，传感器U2、单片机U1、无线通信模块B依次连接，电源模块A分别与传感器U2、单片机U1、无线通信模块B连接；单片机U1的型号为STM32F103RCT6，单片机U1与传感器U2之间采用I2C总线进行数据通信，单片机U1的第20引脚连接传感器U2的第22引脚MSP_CS，单片机U1的第21引脚连接传感器U2的第23引脚MSP_SCL，单片机U1的第22引脚连接传感器U2的第24引脚MSP_SDA，单片机U1的第23引脚连接传感器U2的第9引脚MSP_AD0，单片机U1的第14引脚连接传感器U2的第12引脚INT_MPU9250，硬件走线便捷，后续调试方便。
单片机U1的电路如图2所示，单片机U1的低速外部时钟电路是由频率为32.768KHz的无源晶振Y1和两个电容单位为22pF的瓷片电容C4、C5构成，并连接至单片机U1的第3、4引脚；而给单片机U1核心提供工作脉冲的高速外部时钟源电路是由频率为8MHz的无源晶振Y2、电阻R4以及两个电容单位为22pF瓷片电容C6、C7组成，分别连接至单片机U1的第5、6引脚。
无线通信模块B包括依次连接的蓝牙芯片U3、滤波器U4、天线E，蓝牙芯片U3的型号为NRF8001，滤波器U4的型号为BAL-NRF01D3，天线E的型号为AN3216-245；单片机U1的第58引脚连接蓝牙芯片U3的第11引脚MSCL，单片机U1的第55引脚连接蓝牙芯片U3的第12引脚REQN，单片机U1的第57引脚连接蓝牙芯片U3的第13引脚MOSI，单片机U1的第56引脚连接蓝牙芯片U3的第14引脚MISO，单片机U1的第54引脚连接蓝牙芯片U3的第16引脚RDYN，单片机U1的第7引脚连接蓝牙芯片U3的第19引脚RESET。
无线通信模块B的电路图如图4所示，NRF8001带有DC/DC变流器可节约20％的峰值电流，设计中将会禁用DC/DC变流器；在信号的发射方面，采用与NRF8001配套的解决方案BAL-NRF01D3滤波器，可以有效缩减设备体积，在生产时还可以避免由于器件或焊接问题出现的不必要的麻烦。
电源模块A包括锂电池、用于对锂电池进行充电的充电器U5以及用于对锂电池的输出电压进行稳压的稳压器U6，充电器U5为型号为TP4057的充电芯片，稳压器U6为型号为SGM2019的稳压芯片。
充电电路如图5所示，采用TP4057，第4引脚VCC：输入电源电压，该引脚向充电器供电；第1引脚CHRG：漏极开路输出的充电状态指示端，通过56K电阻接到VCC端；第3引脚BAT：充电电流输出；第5引脚STDBY：电池充电完成指示端；第6引脚PROG：充电电流设定、充电电流监控和停机引脚，在该引脚与地之间连接一个精度为1％的电阻器可以设定充电电流，当在恒定电流模式下进行充电时，该引脚的电压被维持在1V，在本实施例中出于安全考虑，将充电电流限制在200mA，电阻器选择为5.1K。
稳压电路如图6所示，SGM2019是一款低功耗、低噪声、低压差的线性稳压IC；第1引脚IN：校准输入，输入电压从2.5V至5.5V，连接去偏电容1μF接地；第3引脚EN：关闭输入引脚使功耗降低，通常情况下与IN相连；第4引脚BP/FP：修正噪声参考量，修正时低泄漏10nF陶瓷电容；第5引脚OUT：校准输出，给设备提供稳定电源。
单片机通过I2C总线连接传感器获取行走的步数，并通过无线通信模块将数据传输到上位机，设备整体结构体积小、功耗低、便于携带。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。
Claims (5)
1.一种低功耗可穿戴计步器，其特征在于：包括型号为STM32F103RCT6的单片机(U1)、型号为MPU9250的传感器(U2)、电源模块(A)和用于连接上位机(C)的无线通信模块(B)，所述的传感器(U2)、单片机(U1)、无线通信模块(B)依次连接，所述的电源模块(A)分别与所述的传感器(U2)、单片机(U1)、无线通信模块(B)连接；所述单片机(U1)与所述传感器(U2)之间采用I2C总线进行数据通信，所述单片机(U1)的第20引脚连接所述传感器(U2)的第22引脚MSP_CS，所述单片机(U1)的第21引脚连接所述传感器(U2)的第23引脚MSP_SCL，所述单片机(U1)的第22引脚连接所述传感器(U2)的第24引脚MSP_SDA，所述单片机(U1)的第23引脚连接所述传感器(U2)的第9引脚MSP_AD0，所述单片机(U1)的第14引脚连接所述传感器(U2)的第12引脚INT_MPU9250。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗可穿戴计步器，其特征在于：所述的无线通信模块(B)包括依次连接的蓝牙芯片(U3)、滤波器(U4)、天线(E)，所述蓝牙芯片(U3)的型号为NRF8001，所述滤波器(U4)的型号为BAL-NRF01D3，所述天线(E)的型号为AN3216-245；所述单片机(U1)的第58引脚连接所述蓝牙芯片(U3)的第11引脚MSCL，所述单片机(U1)的第55引脚连接所述蓝牙芯片(U3)的第12引脚REQN，所述单片机(U1)的第57引脚连接所述蓝牙芯片(U3)的第13引脚MOSI，所述单片机(U1)的第56引脚连接所述蓝牙芯片(U3)的第14引脚MISO，所述单片机(U1)的第54引脚连接所述蓝牙芯片(U3)的第16引脚RDYN，所述单片机(U1)的第7引脚连接所述蓝牙芯片(U3)的第19引脚RESET。
3.根据权利要求1或2所述的一种低功耗可穿戴计步器，其特征在于：所述的电源模块(A)包括锂电池、用于对所述锂电池进行充电的充电器(U5)以及用于对所述锂电池的输出电压进行稳压的稳压器(U6)。
4.根据权利要求3所述的一种低功耗可穿戴计步器，其特征在于：所述的充电器(U5)为型号为TP4057的充电芯片。
5.根据权利要求3所述的一种低功耗可穿戴计步器，其特征在于：所述的稳压器(U6)为型号为SGM2019的稳压芯片。
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| CN201920112247.0U CN209355947U (zh) | 2019-01-23 | 2019-01-23 | 一种低功耗可穿戴计步器 |
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|---|---|---|---|---|
| CN109540170A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-03-29 | 梧州学院 | 一种低功耗可穿戴计步器 |
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