小楊智能手表的設計與實現(xiàn)畢業(yè)設計論 文

本科畢業(yè)論文（設計）中文題目小楊智能手表的設計與實現(xiàn)英文題目DesignandImplementationoftheXiaoyangSmartWatch選題編號xgx23080802T1188系（部）專業(yè)學生姓名學號指導教師完成時間本科畢業(yè)論文（設計）-14-1緒論1.1研究背景許多電子產品也開始增加移動方面的功能，并且得到很多人很好的使用體驗和眾多非常方便的功能。比如過去的手表只能用于看時間，但是現(xiàn)在一只普通的智能手表就擁有眾多功能，姑且不論技術水平頂尖的智能手表，其功能更是不計其數(shù)。這種產品的產生也是消費者在不方便使用其他電子產品的情況下，比如在開會、跑步、健身時，在這些情況下消費者通常不方便使用手機，然而在這時智能手表的優(yōu)點就顯而易見。根據(jù)市場調查數(shù)據(jù)顯示智能手機用戶每小時使用手機的次數(shù)達到20次，但是，在開會時頻繁使用手機非常不雅觀，在運動跑步時使用手機非常不安全。如果在這些場合將手機換成智能手表的話就解決了很多問題，而且也方便攜帶，其功能也還可以聽音樂、打電話等。在智能手表中還有專屬于兒童設計的一款兒童智能手表。在現(xiàn)在的學校中，嚴令禁止攜帶手機和一些電子產品，眾多家長也是不允許自己的孩子使用手機或者平板，其危害不僅會影響學習，也很容易損壞孩子的眼睛和身心健康。但是，家長和孩子之間也需要聯(lián)系和交流。所以在此時，更加凸顯了智能手表的優(yōu)勢和方便，智能手表可以提供孩子和家長的實時語音聯(lián)系，孩子也只能用于打電話和查看時間和天氣等功能。如今的智能手表改變了生活中的方方面面，在現(xiàn)在生活中是無可取代的一個電子產品，在眾多電子產品中也必將有屬于它的一席之地。智能手表行業(yè)在近些年仍然處于上升階段，隨著國內外不斷地研究投資者也隨之增加，逐漸趨于成熟階段。但由于我國人口基數(shù)大，貧富差距明顯，智能手表在我國還具有很大的潛力。如今在小朋友、老年人、上班族、白領、領導的身上都能看見智能手表的身影，可見其在年齡和工作普及的區(qū)域是非常廣的。我相信智能手表在我國會得到很好的發(fā)展機會和前途。1.2國內外研究現(xiàn)狀1.2.1國內現(xiàn)狀人們在享受科技發(fā)展所帶來的紅利的同時，對于智能產品的需求也逐漸增多。而在近年來，智能手表這一款充滿智能，充滿科技的產品逐漸進入人們的眼簾REF_Ref11991\r\h[1]。智能手表是將手表內置智能化系統(tǒng)、搭載智能手機系統(tǒng)連接于網絡而實現(xiàn)多功能，能同步手機中的電話，短信、郵件、照片、音樂等的智能硬件產品。大部分智能手表用小巧的電路板以及微處理器取代傳統(tǒng)手表的石英機芯或機械機芯，小部分智能手表則在豐富功能的同時延續(xù)傳統(tǒng)手表的石英機芯或機械機芯設計。智能手表是智能安戴設備中的重要成員,具有占比小、質量好、便攜性好、操作簡便傳輸實時的特點。智能手表可以連接手機,可以顯示來電信息、微信、新聞、天氣信息等內容，傳送監(jiān)測信息,也可以連接網絡;將監(jiān)測信息傳送到云端,進行存儲和分析。1.2.2國外現(xiàn)狀隨著科技與網絡的飛速發(fā)展,各種電子產品更是以其外形設計更加新穎、更加獨特,性能更加完善、人性化而出現(xiàn)在人們生產、生活的各個領域,如手機,電腦其更新速度之快,已令人瞠目結舌REF_Ref12350\r\h[2]。在過去的時間里人類不斷想象著一種能戴在手腕上的微型電腦，現(xiàn)在被叫作智能手表。如果要說最早的智能手表，可以追溯到70多年前的1941年，首款計算器手表即聽眾的MimoLoga問世。這款手表雖然沒有任何電子元件，卻是首款能夠計算的手表。它在表盤外圈設計了可以轉動的對數(shù)表，使用方法就像是一個計算尺。佩戴這種手表的人可以隨時進行簡單的計算。在國外，PDA在2000年代初期就非常普遍。當時Fossil決定發(fā)布一種稱為WristPDA的獨特設備。盡管它的名字取得并不好，但是它實際上是一個革命性的設備，被認為是當今智能手表的前身。它能夠與PC交換數(shù)據(jù)，并且具有虛擬鍵盤，觸摸屏，紅外端口和纖巧的手寫筆，以便用戶可以更有效地與之交互。當時的測評者們?yōu)樗膭?chuàng)新而稱贊它，例如在PalmOS中使用許多不同應用程序的能力。隨著蘋果、三星、谷歌、華為等主流科技公司進入智能手表領域，智能手表的發(fā)展日新月異，除了定位、打電話、運行程序之外，心率監(jiān)測、睡眠監(jiān)測等身體健康輔助功能，也正是進入人們的生活。1.3本文研究內容小楊智能手表系統(tǒng)采用AT89C51單片機為中心器件，利用其定時器/計數(shù)器定時和記數(shù)的原理，結合顯示電路、LCD顯示器來設計，將軟件和硬件有機地結合起，小楊智能手表的軟件系統(tǒng)是用C++編寫,包括定時器中斷，溫度傳感器等電路和元器件。最后做成具有時間顯示、溫度顯示、自定義倒計時、心率檢測、記錄步數(shù)等功能的智能手表。1.3.1論文結構本文主要分為以下幾個部分：第一部分是緒論部分，簡要概述小楊智能手表的項目背景和目前的發(fā)展概況。第二部分是小楊智能手表使用的技術和工具部分，主要描述實現(xiàn)小楊智能手表所要用到的軟件和技術。第三部分是小楊智能手表的可行性分析，從理論上分析系統(tǒng)的需求，模塊等，分析產品的可行性。第四部分是小楊智能手表的系統(tǒng)設計部分，介紹系統(tǒng)架構設計和功能模塊設計以及詳細的設計和實現(xiàn)部分。第五部分是小楊智能手表的測試部分，測試該設計的各種模塊功能。第六部分是總結與展望，總結小楊智能手表設計和開發(fā)過程中的問題。1.3.2研究方法及手段1、文獻研究法文獻研究法通過查閱國內外的相關資料，分析我國智能手表與發(fā)達國家的智能手表的發(fā)展現(xiàn)狀與差異。選取具有代表性的典型案例進行深入剖析，并結合當前我國智能手表平臺的特點，提出我國智能手表存在的問題以及解決方案。2、比較分析法比較分析法從不同角度探討了兩者之間的差異和聯(lián)系。運用多種統(tǒng)計方法，對各種智能手表，近幾年來的網站數(shù)據(jù)進行收集整理，通過對大部分知名智能手表的對比分析，得出現(xiàn)在智能手表可能存在的問題，以及有待改善的地方，讓智能手表能更加好的展現(xiàn)在我們的眼前，使其更具實際意義。3、經驗總結法通過以往的實踐經驗來改進所需要用到的軟件或者步驟，更簡潔的完成項目的要求。根據(jù)以往和眾多學者的經驗，小楊智能手表的設計與實現(xiàn)最好使用keil軟件和Proteus軟件來完成。

2系統(tǒng)分析2.1可行性分析2.1.1經濟可行性分析此設計所需要使用的開發(fā)工具可從其官網下載，都為免費且開源的軟件，開發(fā)環(huán)境也是在免費環(huán)境下開發(fā)完成，而且此設計選用的主要硬件成本相對較低。綜上所述，系統(tǒng)從經濟上是可行的。2.1.2技術可行性分析采用單片機芯片作為主控電路。單片機應用系統(tǒng)的研制步驟和方法大體可分為總體設計、硬件電路的構思設計、軟件設計、調試幾個階段?？傮w設計包括確立應用系統(tǒng)的功能特性指標、單片機的選型（硬件平臺）、軟件的編寫和支持工具。單片機技術在大學學習期間也是有過學習和了解。本人對此也有一定的知識儲備和理解。綜上所述，系統(tǒng)從技術上是可行的。2.1.3操作可行性分析小楊智能手表和目前市場上隨處可見的智能手表操作差不多，使用者多使用開始和結束兩個按鍵，增加鍵和減少鍵的功能和使用也是很容易解讀，其功能更是顯而易見，其操作一點也不復雜，可謂是很簡單且已使用。綜上所述，系統(tǒng)從操作上是可行的。2.2需求分析2.2.1關鍵技術此設計使用Keil軟件和Proteus軟件來完成，使用Keil軟件完成設計的程序代碼，使用Proteus軟件完成設計設計的硬件仿真及電路仿真。主要的開發(fā)語言為C語言。Keil簡介Keil軟件對于我們來說并不陌生，Keil其中一個功能是可以作為單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)。因為其功能眾多，且功能與同類軟件相比擁有更好的體驗，所以Keil在編程的時候幾乎都會用到。還提供了包括C編譯器、宏匯編和仿真調試器等開發(fā)方案，通過集成開發(fā)環(huán)境將這些部分組合在一起。如果使用C語言編程，Keil肯定是第一選擇。Proteus簡介Proteus軟件是英國著名的EAD工具（仿真軟件），這款如軟件可以說是非常的強大。它不僅僅具有其他EAD工具軟件具有的仿真功能，它還能仿真單片機及眾多外圍器件。Proteus仿真軟件能夠對大量的集成電路和數(shù)字電路進行仿真，其在對電子設備的動態(tài)仿真方面是其他仿真軟件所不能比擬的，效果十分真實，并且支持多種微處理器和控制器的仿真。Proteus共有兩大模塊，分別是ISIS和ARESREF_Ref12725\r\h[3]。這款軟件也是世界上唯一將電路仿真、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件做到三合一的設計平臺。Proteus軟件從原理布圖、代碼調試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設計，真正實現(xiàn)了從概念到產品的完整設計。C語言簡介在沒接觸C語言時，只知道C語言就是程序、代碼。但是，在如今了解了C語言后才知道，其實C語言是一種計算機程序設計語言，它不僅有匯編語言的特點，又可以作為應用程序設計語言。C語言的應用可以說是隨處都有，只要和計算機相關的科研基本都可以看見其身影。C語言可以作為系統(tǒng)的設計語言，編寫系統(tǒng)應用程序，也可以作為應用程序設計語言，編寫不依靠計算機硬件的應用程序。所以C語言的應用范圍非常的廣泛，不僅僅是在軟件開發(fā)上，了解后才知道在各類科研研究上都需要用到C語言。2.2.2業(yè)務流程分析業(yè)務流程圖如圖2.1所示。圖2.1小楊智能手表設計與實現(xiàn)的業(yè)務流程圖此設計的業(yè)務流程主要為時間顯示、溫度顯示、倒計時、心率檢測并顯示以及記錄行走的步數(shù)的設定業(yè)務。2.2.3功能需求分析通過對眾多智能手表的調研，此設計總結了智能手表最普遍且最實用的兩大功能：時間顯示功能、溫度顯示功能。此設計還針對生活中遇到的一些問題設計了第三大功能：倒計時功能，此功能在部分智能手表中不存在，有些手表存在此功能但是利用率不高，原因在于有些倒計時功能只能倒計時某些特定時間，而此設計做到了倒計時自定義為使用者帶來了更變的方便。此設計也總結了平時生活中主要運用的幾大功能，故設計了時間顯示模塊、溫度顯示模塊、倒計時模塊、心率檢測模塊、計步模塊五大模塊。時間顯示模塊通過DS1302時間顯示芯片將時間傳輸出來，再通過單片機AT89C51傳輸?shù)斤@示器顯示出來。在知道此刻準確時間后使用者便可以做出和時間相關的決定，可以為使用者帶來很多便捷。只要此設計在通電的情況下使用者都可以隨時隨地簡單方便的看到此時此刻的時間。溫度顯示模塊通過DS18B20數(shù)字溫度傳感器將溫度顯示和傳輸出來。使用者可以在此設計通電的情況下準確知曉當前周圍環(huán)境溫度，可以對自己的穿衣、運動等做出更健康安全的選擇。倒計時模塊小楊智能手表的倒計時功能具有一定的獨特，因為在部分智能手表中是沒有倒計時功能的。故在小楊智能手表中的倒計時功能是可以通過使用者自己自定義設定時間進行倒計時的，這大大的增加了設計的人性化和需求。使用者通過按鍵設定開始設定自己需要設定的時間，通過按鍵使設定的倒計時時間增加10S和減少10S，逐漸達到自己想設定的時間，在達到設定需要的時間后，按下開始鍵，倒計時結束。倒計時結束后系統(tǒng)通過蜂鳴器發(fā)出聲音提醒使用者倒計時已完成。心率檢測模塊通過XL01心率傳感器利用光電傳感技術將使用者的心率檢測出來。檢測出的數(shù)據(jù)傳輸至LCD顯示器顯示出來完成心率檢測并顯示。使用者可以很方便的檢測出此時的心率，觀察此時的身體健康情況，以此來安排合理的運動或休息。計步模塊通過ADX345三軸加速度計來完成對使用者的行走步數(shù)的記錄。通過測量使用者在x軸、y軸、z軸三個方向的加速度、速度、位移，經過一系列算法后得出使用者大概的步數(shù)，完成計步。計步功能也是一種日常鍛煉者所青睞的功能，因為可以激勵人們挑戰(zhàn)自己，增強體質，幫助鍛煉。2.2.4性能需求分析要求系統(tǒng)能夠快速，準確的做出使用者下達的命令。并用具有一定的安全性，以保證項目的各項功能能夠正常運行。用戶要在實物下完成所有操作，軟件與硬件的電路連接是用戶能夠方便、有效、愉快地使用此設計的關鍵之一。2.2.5數(shù)據(jù)需求分析（1）時間顯示的信息：時、分、秒。（2）溫度顯示的信息：溫度（攝氏度）。（3）倒計時設置生成的時間：時、分、秒。（4）心率檢測出的數(shù)據(jù)。（5）計步模塊所記錄的步數(shù)。2.2.6將來可能提出的需求分析（1）顯示頁面的美化。（2）可以顯示使用者的呼吸率、定位等輔助功能。3系統(tǒng)設計3.1架構設計小楊智能手表系統(tǒng)的總體設計方案如圖3.1所示，此設計由四部分組成：1、控制部分由51單片機來完成操作。2、時間顯示部分由時鐘顯示芯片DS1302來完成時間的生成，最后由LCDLM016L來顯示。3、溫度顯示部分由溫度傳感器DS18B20來完成溫度的檢測，最后也由LCDLM016L來顯示。4、倒計時部分由按鍵和蜂鳴器來完成，先通過按按鍵來調節(jié)倒計時的時間，最后倒計時結束后由蜂鳴器提醒倒計時已完成。圖3.1小楊智能手表系統(tǒng)的總體設計方案3.2小楊智能手表的設計3.2.1時間顯示設計小楊智能手表的時間顯示設計主要利用時間顯示芯片DS1302。DS1302與主控模塊（AT89C51單片機）的連接簡單，將引腳I/O、SCLK、RST與單片機的I/O口連接即可，將DS1302中的數(shù)據(jù)讀取到單片機中，單片機將處理后的數(shù)據(jù)通過數(shù)碼管顯示出來REF_Ref13186\r\h[4]。之所以選用DS1302芯片是因為其功能與小楊智能手表的設計比較吻合，再者是因為DS1302芯片的功耗非常低且具有充電的能力。時間顯示芯片DS1302如圖3.2所示。圖3.2時間顯示芯片DS1302其引腳說明：Vcc2為主電源Vcc1為后備電源。當系統(tǒng)在為通電的情況下，此作為后備電源就會發(fā)揮出作用，為時間芯片DS1302供電，使其繼續(xù)工作。x1,x2：外接32.768KHZ晶振GND：接地SCLK:串行時鐘輸入引腳I/O:數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳RST:復位引腳（低電平有效）小楊智能手表中DS1302成功利用到設計中的原理圖如圖3.3所示。圖3.3DS1302原理圖3.2.2溫度顯示設計小楊智能手表的溫度顯示設計利用DS18B20數(shù)字溫度傳感器。由美國Dallas半導體公司生產的DS18B20數(shù)字溫度傳感器具有獨特的單總線接口，實現(xiàn)與微處理器的通信僅需一個I/0端口；在-10～+85℃范圍內測量精度為0.5℃；用戶可編程設定9～12位的分辨率。DS18B20的以上優(yōu)點使其適用于設計高精度、多點測溫系統(tǒng)REF_Ref13460\r\h[5]。選用DS18B20數(shù)字溫度傳感器的原因是因為其輸出的就是此設計需要的數(shù)字信號，而且DS18B20數(shù)字溫度傳感器還有具有體積很小、抗干擾能力很強、測出的溫度精確度很高等優(yōu)點。DS18B20數(shù)字溫度傳感器如圖3.4所示。圖3.4DS18B20數(shù)字溫度傳感器DS18B20數(shù)字溫度傳感器只有三個引腳分別為GND、DQ、VDD。其中GND為電源地線，DQ為DS18B20數(shù)字溫度傳感器的數(shù)字信號輸入或輸出端。VDD為外接供電電源輸入端。其引腳相對小楊智能手表中其他硬件較少也更容易理解。DS18B20數(shù)字溫度傳感器的原理圖如圖3.5所示。圖3.5DS18B20數(shù)字溫度傳感器原理圖3.2.3倒計時設計小楊智能手表的倒計時功能可以自定義通過增加和減少設定的時間來達到使用者需要的時間。再按下開始鍵后倒計時開始，在倒計時結束后，系統(tǒng)中的蜂鳴器會發(fā)出聲音提醒使用者倒計時已結束。在小楊智能手表的倒計時模塊設計中相關的原理圖有按鍵原理圖和蜂鳴器提醒原理圖。分別如圖3.6和圖3.7所示。圖3.6按鍵原理圖圖3.7蜂鳴器提醒原理圖3.2.4心率檢測設計小楊智能手表的心率檢測功能由XL01完成、主要原理為通過LM358芯片將使用者的心率檢測信號放大，再進行檢測。將信號放大后方便檢測也使檢測到的心率信號更加的準確。下圖為LM358芯片的原理圖。如圖3.8所示。圖3.8心率檢測中LM358芯片原理圖3.2.5記步設計小楊智能手表的計步功能由ADX345傳感器完成。其原理為當使用者再移動的過程中ADX345傳感器通過計算使用者在X軸、Y軸、Z軸三方向上的加速度對使用者進行立體的位移測量，進而經過計算后得出步數(shù)，完成計步功能。下圖為ADX345傳感器的電路原理圖。如圖3.9所示。圖3.9ADX345傳感器原理圖4系統(tǒng)實現(xiàn)4.1開發(fā)環(huán)境此設計主要開發(fā)環(huán)境為MicrosoftWindows10MicrosoftWindows是美國\t"/item/Microsoft%20Windows/_blank"微軟公司以\t"/item/Microsoft%20Windows/_blank"圖形用戶界面為基礎研發(fā)的\t"/item/Microsoft%20Windows/_blank"操作系統(tǒng)，主要運用于計算機、\t"/item/Microsoft%20Windows/_blank"智能手機等設備。共有普通版本、服務器版本（\t"/item/Microsoft%20Windows/_blank"WindowsServer）、手機版本（\t"/item/Microsoft%20Windows/_blank"WindowsPhone等）、嵌入式版本（WindowsCE等）等子系列，是全球應用最廣泛的\t"/item/Microsoft%20Windows/_blank"操作系統(tǒng)之一。此設計的開發(fā)語言主要為C++，使用到的開發(fā)軟件有Keil軟件和Proteus軟件。4.2小楊智能手表的軟件實現(xiàn)小楊智能手表的主要函數(shù)如圖4.1所示。圖4.1小楊智能手表的主函數(shù)小楊智能手表最主要的芯片為AT89C51芯片。AT89C51單片機片內帶有4K的E2PROM程序存儲器，無須外擴程序存儲器。外接12MHz晶振電路和上電復路。小楊智能手表的具體完整仿真實現(xiàn)如圖4.2所示。圖4.2小楊智能手表完整仿真圖4.2.1時間顯示模塊小楊智能手表的設計在時間顯示部分的代碼主要是從時間顯示芯片DS1302中讀取各種需要的時間并顯示到顯示器上。其部分關鍵時間讀取代碼如圖4.3所示。圖4.3部分關鍵時間讀取代碼在小楊智能手表設計中時間顯示模塊主要涉及到的電路時間顯示芯片DS1302仿真電路。在時間顯示芯片DS1302仿真電路中X1為晶振，頻率為32.768khz。時間顯示芯片DS1302仿真電路分別如圖4.4所示。圖4.4時間顯示芯片DS1302仿真電路4.2.2溫度顯示模塊小楊智能手表設計中溫度顯示模塊中部分關鍵代碼如圖4.5所示。圖4.5溫度顯示模塊部分關鍵代碼小楊智能手表的設計利用DS18B20數(shù)字溫度傳感器將溫度傳出和顯示。DS18B20數(shù)字溫度傳感器主要包括4個部分：溫度傳感器、64位ROM、暫存寄存器和功能電路REF_Ref13614\r\h[7]。在設計中DS18B20數(shù)字溫度傳感器仿真電路圖如圖4.6所示。圖4.6DS18B20數(shù)字溫度傳感器仿真電路圖4.2.3倒計時模塊小楊智能手表中倒計時模塊部分關鍵代碼如圖4.7所示。圖4.7倒計時模塊關鍵代碼小楊智能手表設計中的倒計時功能為，當需要倒計時時，可自定義設置倒計時的時長，還有時間調節(jié)增加鍵和減少鍵供使用者調節(jié)時間長短。當設置好后按下開始鍵則設置的倒計時間開始倒計時，當?shù)褂嫊r結束后，會通過蜂鳴器發(fā)出聲音提醒使用者時間已到。其中KEYI為開始鍵，KEY2為倒計時長增加10S鍵，KEY3為倒計時長減少10S鍵，KEY4為結束鍵。倒計時模塊電路仿真電路圖如圖4.8所示。圖4.8倒計時模塊仿真電路圖4.2.4心率檢測模塊小楊智能手表心率檢測功能的主要代碼如圖4.9所示。圖4.9心率檢測模塊關鍵代碼心率檢測模塊也是使用AT89C51為主控芯片。當使用者將手放在傳感器上時可以快速的讀出使用者目前的心率狀況。心率主要仿真電路圖如圖4.10所示。圖4.10心率檢測模塊仿真電路圖4.2.5計步模塊小楊智能手表計步功能的主要代碼如圖4.11所示。圖4.11計步模塊關鍵代碼計步功能由ADX345模塊完成，ADX345通過計算X、Y、Z三軸的加速度來計算出使用者的位移，從而進行步數(shù)的記錄，最終完成計步功能。4.3小楊智能手表的硬件實現(xiàn)如圖4.12所示，使用KeilμVision5將程序成功正確的寫出并調試好之后保存。圖4.12keilμVision5編譯環(huán)境最后再把編譯好的程序利用PZ-ISP將其從電腦上燒寫進51單片機中使用USB線將開發(fā)板和電腦連接成功后（電腦能識別開發(fā)板上CH340驅動串口），把編寫好的程序編譯后將編譯產生的.hex文件燒入到芯片內。如圖4.13所示，此圖為小楊智能手表的硬件實現(xiàn)。圖中分別是為DS1302時間顯示芯片以及其自帶的一個備用電源，就算系統(tǒng)斷電后DS1302時間顯示芯片也能正常工作。以及DS18B20數(shù)字溫度傳感器，通過其將溫度輸出后最終在右側顯示器上準確顯示?？梢妶D中所顯示的溫度為20.1℃。還有四個紅色按鍵從左到右以此為啟動鍵、倒計時增加10S鍵、倒計時減少10S鍵、結束鍵?？赏ㄟ^倒計時增加10S鍵和倒計時減少10S鍵來設定自己想要設定的時間，第二排左側為檢測出的心率數(shù)據(jù)顯示，右側為記錄的步數(shù)顯示。圖4.13小楊智能手表的實物展示5系統(tǒng)測試5.1測試計劃此次測試的目的為找出硬件的鏈接是否正確和程序的編寫有無錯誤。程序主要通過軟件Keil進行測試并改正。5.1.1測試范圍與主要內容此次測試的范圍為各模塊涉及的程序代碼，主要內容為：輸入源程序對源程序進行編譯和糾錯確定調試方案調試程序5.1.2測試方法此次測試的方法為使用Keil軟件的程序調試功能，和實物操作的方法。5.1.3測試環(huán)境此次測試環(huán)境為MicrosoftWindows10和KeilμVision5。5.2功能測試5.2.1軟件測試此次測試主要測試各部分程序代碼是否正確。對已經設計好的程序，再在KeilμVision5中進行編譯。我將程序分為主程序部分、DS1302時間顯示部分、DS18B20溫度顯示部分以及LCD1602顯示器部分。將系統(tǒng)啟動后，檢查各模塊程序是否在主程序中體現(xiàn)。最后是成功各模塊都體現(xiàn)在主程序中。最后反復檢查之后精簡了部分多余的代碼和注釋。等這一切做完后最終才進行編譯查錯，確定一切無誤后，將其生成.HEX文件寫入單片機。如圖表5.1、5.2、5.3、5.4、5.5所示，為小楊智能手表各功能模塊的工作情況。其中包括時間顯示模塊、溫度顯示模塊、倒計時模塊、心率檢測模塊、計步模塊，一下測試分別對各個模塊進行測試。表5.1時間顯示模塊工作情況編號測試項描述/輸入/操作期望結果實際結果1時間顯示連接電源準確顯示當前時間與期望一致表5.2溫度顯示模塊工作情況編號測試項描述/輸入/操作期望結果實際結果1溫度能否顯示連接電源溫度準確穩(wěn)定顯示與期望一致2溫度差距過大溫度傳感器能否正常運行將設計放置于幾個溫度差距過大的環(huán)境中溫度傳感器能準確顯示各個環(huán)境的溫度與期望一致表5.3倒計時模塊工作情況編號測試項描述/輸入/操作期望結果實際結果1倒計時時間能否自定義增減10S按按鍵增加10S和減少10S能準確增減10S的調節(jié)時與期望一致210S的倒計時按開始鍵成功完成倒計時與期望一致3倒計時結束后能否發(fā)出聲音提醒等待倒計時結束后，聽是否發(fā)出聲音提醒當?shù)褂嫊r結束后，蜂鳴器發(fā)出聲音提醒與期望一致表5.4心率檢測工作情況編號測試項描述/輸入/操作期望結果實際結果1能否準確檢測出心率將自己的手指放在傳感器上顯示器上準確出現(xiàn)自己的心率與期望一致表5.5計步模塊工作情況編號測試項描述/輸入/操作期望結果實際結果1能否準確計步帶著小楊智能手表隨機走一段距離成功計步并顯示與期望一致5.1.2硬件測試對小楊智能手表的硬件進行測試如下：如圖5.1所示，時間成功顯示，再將手捂住溫度傳感器一會，可見顯示器上溫度持續(xù)升高，與期望的一樣，沒有出現(xiàn)異?，F(xiàn)象。對小楊智能手表中倒計時模塊測試。因為是測試，通過按下按鍵增加10S來設定倒計時為10S。按下開始鍵后，倒計時開始，倒計時結束后蜂鳴器發(fā)出聲音提醒成功。心率檢測模塊成功將我自己心率檢測出。在行走一段距離后計步功能也可以較準確的記錄出我所行走的步數(shù)。所有現(xiàn)象與期望一直，沒有異?，F(xiàn)象。圖5.1小楊智能手表各模塊的工作情況5.3測試結論本系統(tǒng)經過功能測試后，各個模塊的功能正常運行，達到了系統(tǒng)設計時的預期結果，測試過程中發(fā)現(xiàn)了一些問題并對問題及時做出修改，系統(tǒng)運行更加可靠、穩(wěn)定。最終得到了符合要求的高效率的智能手表系統(tǒng)。6總結與展望6.1總結在做小楊智能手表的設計與實現(xiàn)中我收獲了很多，其中有知識、朋友、好的學習習慣等等，通過做此次設計了解到單片機以及智能手表的發(fā)展經過以及發(fā)展歷程是如何的心酸，也了解到單片機其功能的強大，以及眾多的功能。在生活中單片機隨處可見，無時無刻都在為我們正常的生活發(fā)揮出其巨大的作用。也通過制作此設計認識和結交了一些制作同類型的同學和朋友，這也為平時生活帶來很多方便的地方。也認識到自己學習的決心還不夠也在平時生活中盡力改變，最終也成功養(yǎng)成每天學習的好習慣，讓自己每天都在各種各樣的學習中慢慢進步。此次設計也遇到很多問題，比如：不知道從什么方便入手開始寫、不知道怎么制作、軟件下載之后無法正常運行、代碼程序不知道怎么寫等等。盡管遇到的問題很多，但是我也逐一解決，最終才完成了此設計。在解決這些問題的過程中也用了很多方法，其中找同學幫忙解決是最頻繁的，也成功解決了很多問題。也找過老師，老師也成功幫忙解決了很多問題，負責我們的老師也是很熱情細心的幫我處理問題。其次就是去網上查詢資料和看一些相關的論文或期刊，這些論文和期刊也讓我從中領悟到很多有用的知識，也成功融入到此設計中。6.2展望此設計還是具有一些不夠完善的地方，此設計制作的是智能手表，既然為智能手表其肯定還需要簡潔攜帶，顯然此設計并不具備，既然使用單片機和許多硬件該設計也沒有散熱功能和模塊等等都是此設計的不足之處。再次設計完成之后也可以研究研究將這些不足之處逐一完善，讓此設計更上一層樓。

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