智能可穿戴设备嵌入式开发

“十三五”江苏省高等学校重点教材 ”

本书是“十三五”江苏省高等学校重点教材（新编），依据嵌入式高级应用“可穿戴设备开发”课程的主要教学内容和要求，结合课程教学实际编写而成。通过本书的学习，可以帮助学生掌握推荐的嵌入式高级应用、单片机硬件开发、单片机软件开发、人体健康检测、可穿戴相关传感器的原理与应用、手机APP的开发以及物联网开发原理与流程等的知识与技能。本书可作为高等职业院校移动互联、智能互联、人工智能以及电子信息大类相关专业的教材，也可作为岗位培训用书。

赵航涛,1991年9月至1995年6月，南京师范大学学习，1995年7月至2006年7月，无锡高等师范学校任教，2004年12月至2008年6月江南大学工程硕士学习，2006年8月至今，无锡科技职业学院任教师，2015年9月至2016年8月江南大学物联网学院访问学者。先后承担计算机应用基础、JAVA程序设计、软件测试、数据库技术、WEB开发技术、嵌入式开发等课程的教学任务，主持2项江苏省教改课题，申获国家发明专利项，发表学术论文近10篇，横向课题到帐经费10万元，主编教材1本。张超，东南大学工学硕士，无锡科技职业学院人工智能学院智能互联系教师，多年从事移动互联应用技术专业教学的双师型教师，上海华东师范大学访问学者，访问期间师从沈富可教授和沈建华教授进行“基于MCU的无线互联技术研究与开发”的课题研究工作。2017年参编了北京航空航天大学出版社出版的《MSP432系列超低功耗 ARM Cortex-M4微控制器原理与实践》中国大学规划教材，参编清华大学出版社出版的高等院校信息技术规划教材《数据库原理与应用技术》，主编了《嵌入式应用基础》、《可穿戴设备应用开发实例》等校本教材。主持《基于物联网的智能心率检测、监控系统研究》和《基于智能物联网的家庭安全监控系统研究》校级科技基金项目2项，指导重量、省级嵌入式应用开发大赛并获奖2项。，凌寿铨，男，1986年7月本科毕业，学士学位，副教授，无锡科技职业学院教务处教师，长期从事数学研究和教学，在算法上有一定的研究，是江苏省数学理事协会会员和无锡数学理事会协会理事。主编出版了江苏大学出版社出版的高等职业教育“十二五”规范教材《高等数学》，参编《工程数学》、《线性代数》、《工程力学》等出版教材。主持了横向课题《大数据与农业经济现状及展望》的研究，参与《校内实训基地“多平台，递进式”建设模式的研究与实践》省级课题，在《职业论坛》发表论文《实践导向高职课程评介体系的构建及实践》获得江苏省高校教学管理研究会优秀论文二等奖。积极参与指导学生参加省市大学生的《高等数学》、《数学建模》等竞赛，学生多人次获得省级一等奖。

项目一 设计开发光照度检测控制器... 1任务一 设计制作流水灯.............................2任务描述..............................................................................2相关知 识 一、单片机与嵌入式系统............................................2二、单片机的发展史......................................................4三、STM8L051F3单片机概述..............................4四、STM8L051F3.基础知识介绍.........................6五、TTL电平逻辑........................................................... 8六、通用I/ O 端口（GPIO）................................... . 8任务实施......................................................................................10任务拓展......................................................................................20任务二 设计制作按键控制LED 灯...........21任务描述......................................................................................21相关知 识 一、中断................................................................................21二、按键及其分类...........................................................22任务实施.......................................................................................23任务拓展.......................................................................................28任务三 光照度检测控制系统....................29二、光敏传感器...............................................................31三、A/D转换器...............................................................32任务实施......................................................................................34任务拓展......................................................................................41思考与问答....................................................41目 录 项目二 设计制作智能电子钟.......42任务一 设计制作字符显示器....................43任务描述...........................................................................43相关知 识 一、IIC.基础知识............................................................43二、显示器件简介..........................................................50三、OLED.时序的IIC.配置...................................51四、OLED.IIC 接口连接原理图............................52任务实施...........................................................................53任务拓展...........................................................................68任务二 设计制作智能电子钟....................68任务描述...........................................................................68相关知识 一、定时器计数器......................................................68二、RTC.概述...................................................................70任务实施...........................................................................74任务拓展........................................................................101项目三 设计开发环境紫外线监测器...102 任务一 设计开发环境温湿度检测器.......103任务描述........................................................................103相关知识........................................................................103任务实施........................................................................105任务拓展........................................................................115任务二 设计开发紫外线监测显示器.......115任务描述........................................................................115 相关知 识 一、紫外线对人体的影响.......................................115二、紫外线检测原理..................................................116三、紫外线传感器电路解析..................................117四、紫外线传感代码解析.......................................118任务实施........................................................................120任务拓展........................................................................132思考与问答..................................................132项目四 设计开发基于蓝牙的可穿戴 人体体温监测器..........133 任务一 设计开发人体体温监测器..........134任务描述........................................................................134相关知 识 一、体温信息采集的价值............................134二、非接触式体温传感器原理.................134三、温度采集电路解析.................................135四、温度传感数据采集代码解析............136任务实施........................................................................138任务拓展........................................................................148任务二 设计开发基于蓝牙的人体体温..............监测器. ........................................................148 任务描述........................................................................148 相关知识 一、通信的基本概念.......................................148二、STM8L的USART.通信...................151三、蓝牙模块简介............................................154任务实施........................................................................157任务拓展........................................................................171思考与问答..................................................171项目五 可穿戴设备综合实训——运动 辅助设备的设计..........172 任务一 设计开发人体心率检测器..........172任务描述........................................................................173相关知 识 一、心率采集信息价值.............................................173二、心率传感器及原理............................................174三、心率传感器电路解析.......................................175四、心率传感代码解析.............................................175任务实施........................................................................177任务拓展........................................................................190任务二 设计开发运动计步器..................190任务描述........................................................................190相关知 识 一、陀螺仪的发展历程.............................................191二、MPU6050传感器的使用..............................192三、步伐识别算法........................................................193四、运动传感代码解析.............................................195任务实施........................................................................196任务拓展........................................................................217思考与问答..................................................217附录A IAR的安装及配置........218一、软件下载.............................................................218二、软件安装.............................................................219三、软件的使用和配置.......................................227四、STM8L051F3工程创建..........................231附录Ｂ 图形符号对照表..........236参考文献........................ 237