摘要：智能手表是一種新型的可穿戴式設備，其中蘊含了大量的新穎的設計理念，包括傳感器的實時監測生命體征，無線通信將實時的監控數據向其他設備發送。它的出現體現了可穿戴式設備的快速發展，同時也體現出可穿戴式設備的應用將一步一步走向人們的生活。而其智能手機客戶端，在保證智能手表的基礎功能的前提下，同時優化了智能手表的用戶體驗，并收集來自智能手表的數據，向服務器傳輸，達到云端監控的目的。設計將主要闡述構建基礎可穿戴設備的幾項關鍵技術，如可穿戴技術、無線通訊技術（BLE 傳輸、Socket 傳輸）、相關傳感器技術、單片機系統、以及iOS的應用開發，其中還會對新型的TI CC2540 BLE 技術以及iOS BLE 技術進行詳細的介紹與分析。

　　0 引言

　　智能手機的發展增速很快，但是可穿戴式設備的發展還是相對空白，不僅市面上可以看到的產品有限，而且目前的產品涉及面也相對較窄，技術還不算成熟，所以可穿戴式設備還算是一個相對新穎的領域。但作為繼智能手機之后的下一個智能終端熱點，它的潛力不可估量。所以有研究能力的科技公司早早地就已經進行對該領域的開發，如三星的SamsungGear，Google 的Google glass。目前可穿戴式設備的研究領域主要涉及到傳感器技術以及無線通訊技術。

　　本項目主要通過整合單片機系統、BLE 技術及相關傳感器技術，設計出可穿戴設備，再通過開發iOS 應用作為客戶端，最終設計出相對完整的可穿戴式設備及其客戶端的開發。其中客戶端通過接入互聯網可以與云端服務器進行交互，從而獲取云端服務器的支持。

　　1 系統結構

　　本項目整體是按照數據采集—數據分析－數據處理－控制輸出－回饋的框架來實現，利用DHT11 溫濕度傳感器收集環境數據，再通過Atmel 單片機芯片[3]進行數據分析，隨后通過藍牙芯片將數據發送給手機客戶端。手機客戶端以處理數據為主，并可以通過藍牙向智能手表發送信息，從而達到控制智能手表的目的。

　　智能手表及其手機客戶端的系統框架圖如圖1 所示：

　　圖1 系統框圖

　　2 系統硬件設計

　　2.1 Bluno 開發板介紹

　　圖2 Bluno 主控板實物圖

　　Bluno 主控板是基于ATmega528 芯片，有14 個數字I/O 口，其中6 個I/O 口可以以PWM 口來用，6個模擬輸入口，16 MHz 的晶振頻率，一個USB。一個TI CC2540 芯片，支持低功耗藍牙通信。同時主控板支持I2C 和SPI 總線，提供UART TLL 串口通信。

　　2.2 Arduino 拓展板介紹

　　圖3 Bluno 拓展板實物圖

　　Bluno 拓展主要為主控板提供額外的拓展功能，它內部含有一個128*64 的OLED 顯示屏，一個有源蜂鳴器，一個DHT11 溫濕度傳感器，一個1.5 A 繼電器模塊，一個螺旋電位器，一個RGB LED 燈，一個Mini 搖桿按鍵。