本發(fā)明涉及可穿戴設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種電子腕帶及其控制方法。

背景技術(shù)：
可穿戴設(shè)備不僅僅是一種硬件設(shè)備，更是通過(guò)軟件支持以及數(shù)據(jù)交互、云端交互來(lái)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的功能，電子腕帶是可穿戴設(shè)備的一種?？纱┐髟O(shè)備的工作能力很大程度上受限于電池能量，可穿戴設(shè)備頻繁充電降低了用戶體驗(yàn)，因此采用大容量電池和降低系統(tǒng)功耗都是可行的方案。例如公告號(hào)為CN203632278U的實(shí)用新型專利公開了一種腕帶式設(shè)備的供電裝置，包括若干塊電池，所述的若干塊電池連接形成腕帶狀，其于腕帶式設(shè)備連接從而能夠?qū)⑼髱皆O(shè)備固定在人體手腕上，同時(shí)為其供電，所述電池內(nèi)表面與人體手腕相適配。所述供電裝置上設(shè)有至少一個(gè)預(yù)留位，用于固定脈搏采集單元和信息處理單元。這種方案的缺陷是工藝復(fù)雜，要求在制作電池時(shí)電池內(nèi)表面與人體手腕相適配，電池曲面制作成本過(guò)高；更關(guān)鍵的是它僅提到了增大電池容量這一途徑，并沒(méi)有提供如何降低系統(tǒng)功耗這一至關(guān)重要的途徑。在針對(duì)特殊人群的定位中同時(shí)要求可穿戴設(shè)備具有非法拆卸報(bào)警功能，目前公開的電子腕帶都不具有這項(xiàng)功能。另外，可穿戴設(shè)備的發(fā)展為獲取設(shè)備穿戴者的信息提供了便利，例如位置信息。公告號(hào)CN202904018U的實(shí)用新型專利公開了一種GPS智能定位腕帶，包括腕帶本體及內(nèi)設(shè)的GPS定位芯片和與該GPS定位芯片電連的電源。但其不具備室內(nèi)定位能力，也沒(méi)有提供通信手段把定位信息發(fā)送給關(guān)注佩戴者位置的人員。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種用大容量電池和低功耗工作模式實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)工作的電子腕帶，本電子腕帶還支持室內(nèi)外定位，且可實(shí)現(xiàn)非法拆卸報(bào)警功能。技術(shù)方案如下：一種電子腕帶，包括腕帶外殼，所述腕帶外殼呈中空環(huán)狀，由相互連接的主體部和手環(huán)部構(gòu)成；電路板嵌裝在主體部?jī)?nèi)，電路板底部還設(shè)置有方形鋰電池；手環(huán)部?jī)?nèi)設(shè)置有電池倉(cāng)，電池倉(cāng)內(nèi)并排嵌裝一個(gè)以上7號(hào)鋰電池；電池倉(cāng)內(nèi)還設(shè)置有將所述方形鋰電池和所述7號(hào)鋰電池并聯(lián)的軟銅網(wǎng)，所述方形鋰電池和所述7號(hào)鋰電池向電路板的電路供電；所述電路板上設(shè)置有低功耗處理器。進(jìn)一步的，上述腕帶外殼內(nèi)部為加壓密封的空腔，所述電路板還設(shè)置有與所述低功耗處理器連接的壓力傳感器。更進(jìn)一步的，上述低功耗處理器為STM32L15x處理器，所述壓力傳感器為BMP180傳感器，所述STM32L15x處理器的PC1引腳和PC2引腳分別連接所述BMP180傳感器的SDA引腳和SCL引腳，STM32L15x處理器的PC0引腳同時(shí)連接BMP180傳感器的VDD和VDDIO引腳。更進(jìn)一步的，上述電路板還設(shè)置有定位模塊，所述定位模塊為SIM908模塊，所述STM32L15x處理器USART2串口的發(fā)送引腳PA2和接收引腳PA3分別連接SIM908模塊GPRS串口的接收引腳RXD和發(fā)送引腳TXD，所述STM32L15x處理器USART3串口的發(fā)送引腳PB10和接收引腳PB11分別連接SIM908模塊GPS串口的接收引腳GPS-RXD和發(fā)送引腳GPS-TXD，所述STM32L15x處理器的PA1引腳通過(guò)三極管開關(guān)電路連接SIM908模塊的PWRKEY引腳。一種電子腕帶的控制方法，包括：步驟一：初始化串口USART2和串口USART3，設(shè)置串口參數(shù)，使能串口；步驟二：配置RCC時(shí)鐘，打開GPIO時(shí)鐘和USART時(shí)鐘，創(chuàng)建控制周期性定位的定時(shí)器A；步驟三：設(shè)置時(shí)間間隔TA，啟動(dòng)定時(shí)器A，STM32L15x處理器進(jìn)入休眠狀態(tài)；步驟四：當(dāng)定時(shí)器A超時(shí)，產(chǎn)生中斷，STM32L15x處理器被喚醒，拉低PWRKEY引腳1秒鐘，啟動(dòng)SIM908模塊，注冊(cè)GPRS網(wǎng)絡(luò)；步驟五：STM32L15x處理器向USART3串口發(fā)送命令，獲取GPS位置信息，讀取GPS串口輸出的位置信息；步驟六：如果讀取GPS坐標(biāo)成功，則進(jìn)入下一步，否則STM32L15x處理器向USART2串口發(fā)送命令，獲取移動(dòng)基站定位的LBS位置信息，再進(jìn)入下一步；步驟七：將位置信息封裝在數(shù)據(jù)包中后，STM32L15x處理器向USART2串口發(fā)送命令，將當(dāng)前坐標(biāo)數(shù)據(jù)包發(fā)送到監(jiān)控中心服務(wù)器，并發(fā)送短信到相關(guān)人員手機(jī)；步驟八：STM32L15x處理器向USART2串口發(fā)送命令，關(guān)閉SIM908模塊，返回步驟三。進(jìn)一步的，上述方法還包括：步驟a：創(chuàng)建拆卸檢測(cè)定時(shí)器B；步驟b：設(shè)置定時(shí)間隔TB，啟動(dòng)定時(shí)器B，STM32L15x處理器進(jìn)入休眠狀態(tài)；步驟c：當(dāng)定時(shí)器B超時(shí)，產(chǎn)生中斷，STM32L15x處理器被喚醒，置PC0高電平，啟動(dòng)BMP180傳感器；步驟d：STM32L15x處理器向BMP180傳感器發(fā)送壓力檢測(cè)命令，并記錄BMP180傳感器返回的壓力值；步驟e：如果當(dāng)前壓力值大于報(bào)警值，則未檢測(cè)到非法拆卸，STM32L15x處理器置PC0低電平，關(guān)閉BMP180傳感器，并返回步驟b；步驟f：如果當(dāng)前壓力值小于報(bào)警值，則檢測(cè)到非法拆卸，STM32L15x處理器置PA1低電平，拉低SIM908模塊PWRKEY引腳1秒鐘，啟動(dòng)SIM908模塊，注冊(cè)GPRS網(wǎng)絡(luò)；步驟g：STM32L15x處理器向USART2發(fā)送命令，發(fā)送非法拆卸報(bào)警信息。更進(jìn)一步的：上述報(bào)警值為0.12MPa。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用大容量并聯(lián)電池和低功耗的工作模式，能夠?qū)崿F(xiàn)電子腕帶一次充電長(zhǎng)時(shí)間工作，且制造工藝簡(jiǎn)單，成本較低；并可支持室內(nèi)外定位功能，以及提供通信手段把定位信息發(fā)送給關(guān)注佩戴者位置的人員的功能，還可實(shí)現(xiàn)非法拆卸報(bào)警功能，大大提高了電子腕帶的工作性能可適用范圍。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明鋰電池排列示意圖。圖2為本發(fā)明電池倉(cāng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)框圖。圖4本為發(fā)明STM32L15x處理器與SIM908模塊連接示意圖。圖5為本發(fā)明STM32L15x處理器與BMP180傳感器連接示意圖。圖6為本發(fā)明定位信息獲取和傳輸步驟流程圖。圖7為本發(fā)明非法拆卸檢測(cè)步驟流程圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明：一種電子腕帶，包括腕帶外殼，所述腕帶外殼呈密閉中空環(huán)狀，由相互連接的主體部和手環(huán)部構(gòu)成；電路板嵌裝在主體部?jī)?nèi)，電路板底部還設(shè)置有方形鋰電池；手環(huán)部?jī)?nèi)設(shè)置有電池倉(cāng)，電池倉(cāng)內(nèi)并排嵌裝一個(gè)以上7號(hào)鋰電池（如圖1所示）；電池倉(cāng)內(nèi)還設(shè)置有將所述方形鋰電池和所述7號(hào)鋰電池并聯(lián)的軟銅網(wǎng)，所述方形鋰電池和所述7號(hào)鋰電池向電路板的電路供電。這樣整體電池容量比只在電路板底部用一塊鋰電池要大得多，另外，用多個(gè)7號(hào)電池并排嵌在電池倉(cāng)中的工藝，避免了電池需要特殊復(fù)雜工藝制作成適應(yīng)腕部的特殊曲面造成成本的急劇上升，通過(guò)如圖2所示的兩排軟銅網(wǎng)分別作為正負(fù)極連接，完成對(duì)電路的供電。除了大容量的電池外，本發(fā)明還采用低功耗的控制方法，來(lái)實(shí)現(xiàn)一次充電長(zhǎng)時(shí)工作。如圖3所示，電路板上設(shè)置有低功耗處理器、壓力傳感器和定位模塊，用于完成定位信息獲取和上報(bào)及氣壓檢測(cè)功能。低功耗處理器選用ARMCortex-M3內(nèi)核的STM32L15x處理器，STM32L15x處理器的低功耗支持7種休眠模式，本實(shí)施例采用的休眠模式是低功耗休眠模式(Lowpowersleep)，此模式下只有RTC時(shí)鐘在運(yùn)行，而CPU其他部分不工作，正好保證了既節(jié)約能量，又能保證定時(shí)器的正常運(yùn)行。STM32L15x處理器在睡眠狀態(tài)時(shí)，消耗電流極小(uA級(jí)別)，只有當(dāng)定時(shí)器被觸發(fā)時(shí)才會(huì)進(jìn)行正常工作模式，工作完成后又恢復(fù)到休眠狀態(tài)，遵循“隨用隨開、用完即關(guān)”的操作方式。其中實(shí)現(xiàn)定位信息獲取和上報(bào)這一基本功能采用的定位模塊選用GPS/GPRS二合一的SIM908模塊。SIM908模塊既支持GPS衛(wèi)星定位，在GPS信號(hào)受阻擋的區(qū)域(如室內(nèi)或大廈橋梁下)采用移動(dòng)基站定位(LocationBasedService，簡(jiǎn)稱LBS)，因此本發(fā)明定位電子裝置同時(shí)支持室內(nèi)定位和室外定位。SIM908模塊與STM32L15x處理器的連接關(guān)系如圖4所示，SIM908模塊提供兩個(gè)串口，分別用于操作GPRS和GPS，STM32L15x處理器的串口USART2和USART3分別連接到這兩個(gè)串口。具體為：STM32L15x處理器USART2串口的發(fā)送引腳PA2和接收引腳PA3分別連接SIM908模塊GPRS串口的接收引腳RXD和發(fā)送引腳TXD，STM32L15x處理器USART3串口的發(fā)送引腳PB10和接收引腳PB11分別連接SIM908模塊GPS串口的接收引腳GPS-RXD和發(fā)送引腳GPS-TXD；另外，為了讓STM32L15x處理器能夠控制SIM908模塊的開啟和關(guān)閉，STM32L15x處理器的PA1引腳通過(guò)三極管開關(guān)電路連接SIM908模塊的PWRKEY引腳。在SIM908關(guān)閉時(shí)，STM32置PA1引腳低電平至少一秒鐘，可以開啟SIM908模塊。STM32L15x處理器及SIM908模塊構(gòu)成的基本系統(tǒng)能完成基本的定位，并把定位信息傳輸報(bào)送給監(jiān)控中心或通知關(guān)心佩戴者位置信息的相關(guān)人員。定位信息是周期性定時(shí)獲取的，這是通過(guò)設(shè)置一個(gè)定時(shí)器實(shí)現(xiàn)的。系統(tǒng)進(jìn)行周期性定位并上報(bào)位置信息的流程如附圖6所示。系統(tǒng)上電后開始運(yùn)行，首先進(jìn)行初始化操作，主要是配置串口和GPIO資源，開啟時(shí)鐘等。具體流程包括：步驟一：初始化串口USART2和串口USART3，設(shè)置串口參數(shù)，使能串口；步驟二：配置RCC時(shí)鐘，打開GPIO時(shí)鐘和USART時(shí)鐘，創(chuàng)建控制周期性定位的定時(shí)器A；步驟三：設(shè)置時(shí)間間隔TA，啟動(dòng)定時(shí)器A，STM32L15x處理器進(jìn)入休眠狀態(tài)；步驟四：當(dāng)定時(shí)器A超時(shí)，產(chǎn)生中斷，STM32L15x處理器被喚醒，拉低PWRKEY引腳1秒鐘，啟動(dòng)SIM908模塊，注冊(cè)GPRS網(wǎng)絡(luò)；步驟五：STM32L15x處理器向USART3串口發(fā)送命令，獲取GPS位置信息，讀取GPS串口輸出的位置信息；步驟六：如果讀取GPS坐標(biāo)成功，則進(jìn)入下一步，否則STM32L15x處理器向USART2串口發(fā)送命令，獲取移動(dòng)基站定位的LBS位置信息，再進(jìn)入下一步；步驟七：將位置信息封裝在數(shù)據(jù)包中后，STM32L15x處理器向USART2串口發(fā)送命令，將當(dāng)前坐標(biāo)數(shù)據(jù)包發(fā)送到監(jiān)控中心服務(wù)器，并發(fā)送短信到相關(guān)人員手機(jī)；步驟八：STM32L15x處理器向USART2串口發(fā)送命令，關(guān)閉SIM908模塊，返回步驟三。其中氣壓檢測(cè)是為了實(shí)現(xiàn)非法拆卸報(bào)警功能。本實(shí)施例腕帶外殼采用整體一次性注塑成型，把電路板以及電池全封閉與外部完全隔離。腕帶外殼在注塑成形時(shí)充入1.5個(gè)大氣壓的氮?dú)?，形成腕帶?nèi)部氣壓高于腕帶外部大氣壓的條件。利用正常情況下腕帶內(nèi)部壓力與被破壞時(shí)內(nèi)部氮?dú)庑孤兑饍?nèi)部氣壓變化后的壓力的不同，來(lái)判斷腕帶對(duì)否被非法拆卸。正常情況壓力為0.15MPa，非法拆卸導(dǎo)致外殼受損氮?dú)庑孤?，壓力?huì)降到一個(gè)大氣壓即0.1MPa，為避免溫度異常和地域差異引起虛警，取0.12MPa為報(bào)警值。當(dāng)檢測(cè)到腕帶內(nèi)部氣壓降到0.12MPa以下時(shí)，可以認(rèn)為設(shè)備被破壞，此時(shí)應(yīng)該及時(shí)上報(bào)異常。壓力傳感器選用BMP180傳感器，BMP180傳感器是一個(gè)I2C接口的數(shù)字傳感器，與STM32L15x處理器的連接關(guān)系如圖5所示：STM32L15x處理器的PC1引腳和PC2引腳分別連接所述BMP180傳感器的SDA引腳和SCL引腳，為了讓BMP180傳感器在不工作時(shí)不消耗能量，STM32L15x處理器的PC0引腳同時(shí)連接BMP180傳感器的VDD和VDDIO引腳，以便通過(guò)引腳的電平高低控制傳感器的開啟和關(guān)閉。在系統(tǒng)初始化完成后設(shè)置一個(gè)定時(shí)器，專門控制BMP180傳感器數(shù)據(jù)的采集，每次都是按照打開傳感器-測(cè)量氣壓數(shù)據(jù)、判斷是否氣壓異常-關(guān)閉傳感器的過(guò)程進(jìn)行檢測(cè)。具體步驟如下（如圖7所示）：步驟a：創(chuàng)建拆卸檢測(cè)定時(shí)器B；步驟b：設(shè)置定時(shí)間隔TB，啟動(dòng)定時(shí)器B，STM32L15x處理器進(jìn)入休眠狀態(tài)；步驟c：當(dāng)定時(shí)器B超時(shí)，產(chǎn)生中斷，STM32L15x處理器被喚醒，置PC0高電平，啟動(dòng)BMP180傳感器；步驟d：STM32L15x處理器向BMP180傳感器發(fā)送壓力檢測(cè)命令，并記錄BMP180傳感器返回的壓力值；步驟e：如果當(dāng)前壓力值大于預(yù)0.12MPa，則未檢測(cè)到非法拆卸，STM32L15x處理器置PC0低電平，關(guān)閉BMP180傳感器，并返回步驟b；步驟f：如果當(dāng)前壓力值小于0.12MPa，則檢測(cè)到非法拆卸，STM32L15x處理器置PA1低電平，拉低SIM908模塊PWRKEY引腳1秒鐘，啟動(dòng)SIM908模塊，注冊(cè)GPRS網(wǎng)絡(luò)；步驟g：STM32L15x處理器向USART2發(fā)送命令，發(fā)送非法拆卸報(bào)警信息。由于本實(shí)施例的腕帶外殼為整體一次性注塑成型的，故在野外惡劣條件下和室內(nèi)用水時(shí)具備防水能力，進(jìn)一步擴(kuò)大了適用范圍。