圖1給出了可穿戴系統(tǒng)的方框圖，該系統(tǒng)包含了可穿戴系統(tǒng)的所有功能。

                          
                                                    圖1：可穿戴電子系統(tǒng)

根據(jù)所采用的主處理器的類型，可以在單個(gè)處理器芯片中集成更多的外設(shè)功能。比如說，大部分的PSoC器件都能夠輕松集成電容式感應(yīng)功能，而且不需單獨(dú)的觸摸控制器。同樣，基于賽普拉斯Cortex M0的PSoC4集成了LCD驅(qū)動(dòng)器。圖1給出了智能手表的方框圖，這是第一代可穿戴設(shè)備的典型例子。

                                  
 

                                                          圖2：典型的智能手表系統(tǒng)

 

可穿戴設(shè)備的重要子系統(tǒng)是數(shù)據(jù)采集或傳感器子系統(tǒng)。根據(jù)器件的類型，其可能是只有幾個(gè)MEMS傳感器的簡單系統(tǒng)，也可能是采用專用傳感器集線器連接相關(guān)傳感器的復(fù)雜系統(tǒng)。MEMS傳感器在用于監(jiān)控人體各方位運(yùn)動(dòng)的健身和健康設(shè)備中發(fā)揮著重要作用。這些傳感器又稱為運(yùn)動(dòng)傳感器。所有這些傳感器都是通過I2C或SPI通信接口提供數(shù)字式運(yùn)動(dòng)信息。此類傳感器的示例包括3軸加速計(jì)、陀螺儀、磁力計(jì)和氣壓高度表。 

 

模擬傳感器廣泛用于醫(yī)療保健設(shè)備中。此類傳感器示例包括心率監(jiān)控器、EEG等生物計(jì)量傳感器。模擬傳感器需要稱為模擬前端(AFE)的特殊組件。AFE包含運(yùn)算放大器、濾波器和ADC，其用于將模擬信號(hào)調(diào)節(jié)并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，以便于CPU處理。該功能有時(shí)可與CPU集成(比方說PSoc的設(shè)計(jì)就使得其通信功能可以直接用作傳感器集線器)。

 

還有一個(gè)重要的子系統(tǒng)是用戶界面(UI)系統(tǒng)。用戶如何與可穿戴設(shè)備交互是極其重要的考慮因素。為了最大限度地降低復(fù)雜性，交互應(yīng)當(dāng)盡可能地直觀。電容式觸摸感應(yīng)是目前最直觀的UI。根據(jù)相關(guān)應(yīng)用的不同，可以采用多種方式實(shí)現(xiàn)電容式UI，如觸摸屏、按鍵與滑條等。

 

LED、蜂鳴器和振動(dòng)電機(jī)等UI元件可以幫助實(shí)現(xiàn)設(shè)備向用戶提供的提醒與反饋。舉例來說，如圖2所示的智能手表設(shè)計(jì)連接到手機(jī)，需要在有消息時(shí)提醒用戶。 

 

脈寬調(diào)制(PWM)對驅(qū)動(dòng)這些元件的關(guān)鍵。PWM可用于實(shí)現(xiàn)調(diào)光等各種LED效果，而且還能提供實(shí)現(xiàn)觸覺反饋的各種振動(dòng)效果。如果在固件中實(shí)現(xiàn)，這些技術(shù)需要精確的定時(shí)和頻繁的CPU處理。因此，關(guān)鍵是選擇支持硬件PWM的處理器/控制器。


本文關(guān)鍵詞：MCU

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