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A powerful Smart Watch based on STM32, FreeRTOS, LVGL. It only cost ¥80 RMB ( $12 USD ).

Primary LanguageCGNU General Public License v3.0GPL-3.0

OV-Watch

📒 Overview

A powerful Smart Watch

如果你觉得这个手表的硬件难焊接难复刻,又想进行代码的学习,可以试一下新的STM32F411开发板:

FriPi炸鸡派:https://github.com/No-Chicken/FryPi

🔗视频链接:

bilibili主页 | 硬件开源 | V2.3新增功能视频 | V2.2演示视频

🚀 增加的功能说明

修改的功能包括:

  1. 心率部分,硬件增加LED矩阵,增强PPG信号强度.

  2. 双板改为贴合,不做4层板因为立创不能做盲埋孔.

  3. 蓝牙改为KT6328A.

  4. MPU6050电路更改,V2.2的AUX接地了,导致之前的功耗高了,现在待机功耗几百uA.

  5. 删除NFC部分,因为以前的设计NFC会被PCB铺铜以及屏幕铁皮屏蔽.

  6. 供电部分进行低功耗设计,TPS63020的PS/SYNC端口拉低,设置Power Save模式。在参考手册中,低电流状态下,以往的效率只有60%,power save模式可以达到90%。

  7. 加入游戏(2048,记忆方块,MPU6050相关游戏)。

  8. 修改了一些bug。

📑功能表如下图所示:

🌟新版本实物图

💻软件部分设计细节:

1.低功耗设计

手表的模式分为3个。第一个是正常的运行模式,手表正常运行;第二个是睡眠模式,MCU进入STOP模式,MPU6050仍在记步数;第三个是关机模式,TPS63020直接关闭使能,此时无3V3供电,只有Vbat有供电。

在最开始的时候,手表从睡眠到唤醒使用的是MPU6050的运动功能,打开中断,唤醒,但是这样尝试过,有个问题就是需要抖动幅度很大才能触发中断。所以最后还是用的RTC定时中断,然后定时检测当前手势状态,如果有抬腕动作则唤醒。

MPU6050不能直接使用DMP库,初始化后功耗很高,需要进行一些改动,才能让功耗下来,具体看工程代码。

蓝牙使用了KT6328A后,不建议关闭蓝牙使能,他的待机功耗很低。

最后接3V3测试,运行模式70-80mA,待机模式1mA左右,关机模式基本不耗电只有RTC在工作。当然后面没有测试电源接到Vbat端经过DCDC供电的情况,这个功耗就完全看DCDC的效率的。

2.心率血氧

血氧部分暂时还没有写。

心率计算本来使用的官方的库,但是计算太慢了,后面改为自己写的一个简易的峰值检测的算法。EM7028的PPG信号如下图所示

3.数据存储

目前使用的外部的EEPROM进行数据存储,主要用于存储设置等,详细可以看Datasave.c文件。

4.页面切换逻辑

为了实现页面切换,可以返回上次的界面,这里使用了一个栈来存储页面对应的,例如,使用user_Stack_Pop(&ScrRenewStack);弹出上一个界面,然后进入到新的界面再使用 user_Stack_Push(&ScrRenewStack,(long long int)&ui_HomePage);入栈一个界面的指针地址。注意不能直接在push操作使用类似ui_HomePage入栈,它是会动态变化的,这是个很大的坑。

//key1 pressed
if(keystr == 1)
{
    user_Stack_Pop(&ScrRenewStack);
    if(user_Stack_isEmpty(&ScrRenewStack))
    {
        ui_MenuPage_screen_init();
        lv_scr_load_anim(ui_MenuPage,LV_SCR_LOAD_ANIM_MOVE_RIGHT,0,0,true);
        user_Stack_Push(&ScrRenewStack,(long long int)&ui_HomePage);
        user_Stack_Push(&ScrRenewStack,(long long int)&ui_MenuPage);
    }
    else if(ScrRenewStack.Data[ScrRenewStack.Top_Point-1] == (long long int)&ui_HomePage)
    {
        ui_HomePage_screen_init();
        lv_scr_load_anim(ui_HomePage,LV_SCR_LOAD_ANIM_MOVE_RIGHT,0,0,true);
    }
}

5.计算器逻辑

计算器的逻辑就是很经典的计算器问题,经典的就是开两个栈,一个存放符号,一个存数字,然后进行出栈计算等等操作,以1+2*6/3为例,具体的过程如下动图所示。但是会有一个问题就是小数点,这个动图展示的只是整数计算的逻辑,带小数点的详细见代码。

具体过程是:

  1. 遍历表达式,当遇到操作数,将其压入操作数栈。
  2. 遇到运算符时,如果运算符栈为空,则直接将其压入运算符栈。
  3. 如果运算符栈不为空,那就与运算符栈顶元素进行比较:如果当前运算符优先级比栈顶运算符高,则继续将其压入运算符栈,如果当前运算符优先级比栈顶运算符低或者相等,则从操作数符栈顶取两个元素,从栈顶取出运算符进行运算,并将运算结果压入操作数栈。
  4. 继续将当前运算符与运算符栈顶元素比较。
  5. 继续按照以上步骤进行遍历,当遍历结束之后,则将当前两个栈内元素取出来进行运算即可得到最终结果。

6.LVGL在windows在vscode的仿真配置参考

参考链接: https://blog.csdn.net/weixin_49337111/article/details/136536375

已经更改好的可以跑的代码放在了lv_sim_vscode_win这个文件夹中,应该可以直接使用vscode打开。