#第九届立创电赛#FreshWatch - 立创电子设计大赛

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第九届立创电子设计开源大赛

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CC BY-NC-SA 4.0

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描述

<h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 1、项目功能介绍</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 这是一个可以使用C语言或Python语言进行开发的开源可编程手表，随时可增加新的功能。 主要是用于环境检测，提醒在空气质量不好的的环境下，进行开窗通风或者外出透气；以免引起不适。 环境检测方面使用了盛思锐的两颗传感器SGP40和sht30进行环境检测，同时配备了成兴光的幻彩led和蜂鸣器进行声光报警提醒。 附带一颗运动传感器，可以帮助人们统计步数，对于膝盖有问题的人，可以起到控制每日步数的目的，达到修养目的。 USB type-c接口，支持锂电池充电，支持文件传输 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/bnwLB4i1xYwjk4LTcefq6joplBiIrFbEFn0Aiowb.jpeg" alt="" width="800" height="450"> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/tlV7K2FUJ2l7keLwWIJ8trvR1as0ini9GS8E18L6.jpeg" alt="" width="800" height="450"> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/o6qPCQIzwin0xcD0LXoXePMlg8ikvrSB7OnxpwII.jpeg" alt="" width="800" height="450"> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/F3j6JX3cb4M1aBOYfTOhL7oVBlMy8rlXWCVjc2x9.jpeg" alt="" width="800" height="450"> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/3XMpVKr5Ot0hkJtcVsGYOLnyGSONhaJaoRB3NbOv.jpeg" alt="" width="800" height="450"> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/WX1V6Ezh0aSjjmAKcwxfbv4b4qfVb6IWla95uhQE.jpeg" alt="" width="800" height="450"> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*2、项目属性</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 首次公开，原创 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 3、开源协议</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> CC BY-NC-SA 4.0 <a href="https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.zh-hans" target="_blank">Deed - 署名—非商业性使用—相同方式共享 4.0 协议国际版 - Creative Commons</a> <h2 id="rights">您可以自由地：</h2> <ol> <li>共享 — 在任何媒介以任何形式复制、发行本作品</li> <li>演绎 — 修改、转换或以本作品为基础进行创作</li> <li>只要你遵守许可协议条款，许可人就无法收回你的这些权利。</li> </ol> <h2 id="terms">惟须遵守下列条件：</h2> <ol> <li class="cc-by">署名 — 您必须给出 <a id="src-appropriate-credit" href="https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.zh-hans#ref-appropriate-credit" target="_blank">适当的署名 </a>，提供指向本许可协议的链接，同时 <a id="src-indicate-changes" href="https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.zh-hans#ref-indicate-changes" target="_blank">标明是否（对原始作品）作了修改 </a>。您可以用任何合理的方式来署名，但是不得以任何方式暗示许可人为您或您的使用背书。</li> <li class="cc-nc">非商业性使用 — 您不得将本作品用于 <a id="src-commercial-purposes" href="https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.zh-hans#ref-commercial-purposes" target="_blank">商业目的 </a>。</li> <li class="cc-sa">相同方式共享 — 如果您再混合、转换或者基于本作品进行创作，您必须基于 <a id="src-same-license" href="https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.zh-hans#ref-same-license" target="_blank">与原先许可协议相同的许可协议 </a>分发您贡献的作品。</li> <li>没有附加限制 — 您不得适用法律术语或者 <a id="src-technological-measures" href="https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.zh-hans#ref-technological-measures" target="_blank">技术措施 </a>从而限制其他人做许可协议允许的事情。</li> </ol> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*4、硬件部分</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 环境检测部分，采用的是盛思锐的SGP40和sht30，sht30的数据可以用来辅助sgp40的检测结果。 SGP40 是 Sensirion推出的数字 VOC（挥发性有机化合物）传感器，可轻松集成到空气处理设备和空气质量监测器中。 SGP40 基于 Sensirion 的 CMOSens® 技术, 数字 I²C 接口、由温度控制的微型加热板以及经湿度补偿处理的室内空气质量信号，能够在单个芯片上提供完整的传感器系统。 结合 Sensirion 强大的 VOC 算法（SGP40 VOC指数驱动程序包的一部分），传感器信号可直接用于室内空气质量评估，如触发空气处理设备的逐步风扇控制。 SGP40 将多像素和多热板方法提升到新高度，更加接近单独控制各个传感元件的目标，SGP40 还可大幅降低功耗，因此适用于电池驱动的应用。 Sensirion 先进的生产流程可确保高度的可重复性和可靠性。最重要的是，SGP40符合RESET®与WELL™相关的健康建筑标准。 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/0EJVGdMFhwXT89Dd0tmEMapKiLIDWCllFxqsFORf.png" alt="" width="600" height="505"> 使用成兴光的的幻彩LED进行提醒，不同颜色来提示空气质量等级. 2020 内封 IC 灯珠是一款集成高质量单线级联恒流驱动 IC 和高质量 RGB LED 芯片的外控恒流 2020 集成灯 珠。其中内置控制 IC 是三通道低压 LED 灯串驱动芯片。芯片内部包含数据锁存电路、数据整形处理电路、数 据转发电路、双振荡器、PWM 调制电路，以及 R/G/B 三路 LED 驱动电路。采用单线归零码的通讯协议。芯 片在上电复位后，DI 口接收从 MCU 传输过来的数据帧，并通过数据锁存电路将数据帧里的头 24bit 数据锁存 下来，并送至 PWM 调制电路，以控制 R/G/B LED 驱动电路的工作。数据帧的头 24bit 数据被锁存下来后， 剩余的数据经过内部数据整形处理电路进行整形后，通过数据转发电路及 DO 口转发至下一颗级联的 IC 芯 片。如此数据帧每经过一颗灯珠的传输，数据便减少 24bit。 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/SUQBtmIDkg0R7KyimZIB9atfhBDIIYH2eZ8oEYya.png" alt="" width="600" height="301"> 使用一颗蜂鸣器，与光信号进行辅助提醒，根据污染程度，发出刺耳的声音，提醒及时透气 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/TfjXtHDZFE0cijHXecooCB2C8tGDDWaLITtZa9NQ.png" alt="" width="492" height="482"> 系统采用了3.3v的LDO ME6206 进行供电，是高纹波抑制率、低功耗、低压差，具有过流和短路保护的 CMOS 降压型电压稳压器。 具有很低的静态偏置电流（8.0μA Typ.），它们能在输入、输出电压差极小的情况下提 300mA 的输出电流，并且仍能保持良好的调整率。由于输入输出 间的电压差很小和静态偏置电流很小，这些器件特别适用于希望延长有用电池寿命的电池供电类产品。 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/Pp285nQ4fAGT8qG80sLmqTLU4CzJHemQrq05fPbf.png" alt="" width="600" height="282"> 锂电池采用WINSOK(微硕)的WST4054A进行充电，无需外接检测电阻，其内部采用MOSFET结构，因此无需外接反向二极管。 WST4054A在大功率和高环境温度下可以调节充电电流以限制芯片温度。它的充电电压固定在 4.2V，充电电流可以通过外置一个电阻器进行调节。 当达到浮充电压并且充电电流下降到设定电路的 1/10 时，WST4054A自动终止充电过程。当输入电压移开之后，WST4054A自动进入低电流模式，从电池吸取少于 2uA 的电流。 当WST4054A进入待机模式时，供电电流小于 25uA。 WST4054A还可以监控充电电流，具有电压检测、自动循环充电的特性，并且具有一个指示管脚指示充电终止状态和输入电压状态。 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/v5n1MK8CV2n5SCO0OKL8fLcIm48JJvY3Cou7CFUd.png" alt="" width="600" height="418"> 显示器，选用了一块半反半透的彩屏，白天强光下有良好的可视效果，支持spi总线通信。 接口采用了中国星坤的板对板连接器X0400FVS-10-LPV01 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/AICasn6CQexjrYhXaEQ09CmJZkG2jHde2VlwXgY3.png" alt="" width="600" height="437"> 主控采用Nordic半导体的NRF52进行基础构建，支持蓝牙 4.2 和蓝牙 5.0；芯片自带高性能 ARM CORTEX-M4 内核， 采用 32M 工业级晶振，并拥有 UART、I2C、SPI、ADC、DMA、PWM 等丰富的外设资源； 32k时钟晶振选用了YXC扬兴晶振的XKHEL89CGI-112YLC-32.768K <img src="//image.lceda.cn/pullimage/3koHrjloKX1FbpamvA82Y0G5s3OmIIge1q5lTYLB.png" alt="" width="800" height="472"> 注：请前往<a href="https://lceda.cn/editor" target="_blank">嘉立创EDA</a> 生成/上传设计文件，文件完成后，相关文稿将自动生成至项目详情；这里可以详细说明您的项目实现原理和机制、注意事项、调试方法、测试方法等。推荐图文并茂的形式向别人介绍您的想法。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*5、软件部分</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> <a href="https://github.com/MakerM0/FreshWatch" target="_blank">源代码详见附件和</a><a style="color: #000000;" href="https://github.com/MakerM0/FreshWatch" target="_blank">仓库</a> C语言开发 在VS code中，使用Platformio环境进行开发 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/9flIVgm9ZKYIIzLK73e7BBrDvLFaqiEbvdmJHuRF.png"> 在烧录前，需要先使用烧录工具比如jlink安装bootloader（见附件freshwatch_nrf52840_bootloader-0.9.2_s140_6.1.1.hex），然后直接编译此代码进行下载。 以后若要更新固件，可连接USB线，然后通过菜单进入UF2模式，将flash.uf2文件拖入U盘即可。 每次编译都会自动生成flash.uf2文件，方便更新 pages内存放各个app功能相关的内容，可按照template文件夹的内容规则进行编写，依次填充这些函数 <div><code><img style="font-family: -apple-system, BlinkMacSystemFont, 'Segoe UI', Roboto, Oxygen, Ubuntu, Cantarell, 'Open Sans', 'Helvetica Neue', sans-serif;" src="//image.lceda.cn/pullimage/vDwFYpna6m5rLQCggN0Wd6MVq7aAOPgcENakVj1T.png" alt="" width="273" height="270"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/Wbza4xPclZpGuXMtIWRqK8IimB0FTJcdWHHkxtlZ.png" alt="" width="384" height="596"></code><code></code></div> python语言开发 同样需要先烧录bootloader，然后将firmware_9.1.1_0826.uf2拖入生成的u盘中。 此固件使用的是外部flash作为代码的存储系统，因此，若要使用此python框架，必须要焊接flash芯片。 可参考circuitpython官网进行进一步开发 注：若您的项目涉及软件开发，请在附件上传对应的工程源码。这里可以详细说明您的软件流程图、功能模块框图、相关算法的解释或科普、源码结构、编译环境的搭建和配置、源码编译方法、程序烧录方法等。推荐图文并茂的形式向别人介绍您的想法。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*6、BOM清单</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/kzyVdUqKOL5y6NZhjhefxC52ZGxYzibc3x0PXZEV.png" alt="" width="1200" height="523"> EXTRA <ol> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">如果想要背光的话，请不要焊接蜂鸣器，将背光板的正负极焊接到蜂鸣器的焊盘上即可。<a style="color: #ecf0f1; background-color: #e03e2d;" href="https://item.taobao.com/item.htm?_u=49qfoh8c535&id=673729824319" target="_blank">背光板链接</a></li> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">建议把主控模块的屏蔽罩拆掉，这样方便安装屏幕和背光板，排线不会被过度挤压</li> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">屏幕可在老王电子数码DIY找到</li> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">电池选用 402030锂电池，原理图中有器件编号</li> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">表带为20mm</li> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">3D外壳打印，可选fdm或光固化方式，详细打印<a style="background-color: #e03e2d; color: #c2e0f4;" href="https://makeronline.com/en/model/Fresh%20Watch/48677.html" target="_blank">文件链接</a></li> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">屏幕面板，可在立创商城制作，源文件详见EDA工程</li> </ol> 注：项目涉及的BOM清单。在<a href="https://lceda.cn/editor" target="_blank">嘉立创EDA</a> 生成/上传设计文件后，BOM将自动生成至项目详情；建议包括型号、品牌、名称、封装、采购渠道、用途等内容。具体内容和形式应以表达清楚项目构成为准。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*7、大赛LOGO验证</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/Yu9lX509sif0uiOIPLy4dByvy9yYXrs9vvatbvpa.png" alt="" width="800" height="384"> 请上传包含大赛logo的项目图片，logo以丝印形式印刷在PCB上面。 点击zip下载大赛logo标识！ <a href="https://image.lceda.cn/easyedaResource/images/d1bbfd69f9404f56901a0e7b849b7245.rar" target="_blank">（大赛标识）.zip</a> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 8、演示您的项目并录制成视频上传</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 视频要求：请横屏拍摄，分辨率不低于1280×720，格式Mp4/Mov，单个视频大小限100M内； 视频标题：立创电赛：{项目名称}-{视频模块名称}；如立创电赛：《自动驾驶》-团队介绍。 <a href="/posts/de460543d4cf4dacb5f0326612455578" target="_blank">前往查看更多详情＞</a>