物聯(lián)網(wǎng)可穿戴技術(shù)

第 1章 可穿戴設(shè)備概述 1
　1.1 可穿戴設(shè)備的發(fā)展歷程　2
　1.1.1 可穿戴設(shè)備的發(fā)展階段　2
　1.1.2 可穿戴設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域　3
　1.1.3 可穿就設(shè)備的分類　4
　1.1.4 可穿戴設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)　5
　1.2 可穿戴設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈　11
　1.2.1 可穿戴設(shè)備上游產(chǎn)業(yè)鏈　12
　1.2.2 可穿戴設(shè)備中游產(chǎn)業(yè)鏈　14
　1.2.3 可穿戴設(shè)備下游產(chǎn)業(yè)鏈　15
　1.3 可穿戴設(shè)備數(shù)據(jù)云平臺(tái)　17
　1.4 本章小結(jié)　17

第　2章 低功耗藍(lán)牙技術(shù)　18
　2.1 藍(lán)牙技術(shù)介紹　19
　2.1.1 藍(lán)牙技術(shù)發(fā)展歷程　19
　2.1.2 單/雙模藍(lán)牙技術(shù)　20
　2.2 BLE 技術(shù)介紹　21
　2.2.1 BLE技術(shù)的定義　21
　2.2.2 實(shí)現(xiàn)方案　22
　2.3 BLE SoC 介紹　23
　2.3.1 nRF51822 SoC 概述　24
　2.3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　24
　2.3.3 模塊詳解　24
　2.3.4 實(shí)際應(yīng)用舉例　26
　2.3.5 參考電路　26
　2.4 本章小結(jié)　27

第3章　BLE 協(xié)議?！?8
　3.1 BLE 協(xié)議?？蚣堋?9
　3.2 物理層　30
　3.2.1 BLE 的工作信道　30
　3.2.2 BLE 的 GFSK 調(diào)制方式　31
　3.2.3 BLE 的發(fā)射功率　32
　3.2.4 BLE 的接收機(jī)參數(shù)　32
　3.3 鏈路層　33
　3.4 主機(jī)控制接口　34
　3.5 邏輯鏈路控制及自適應(yīng)協(xié)議層　35
　3.6 安全管理協(xié)議層　38
　3.7 屬性協(xié)議層　39
　3.8 通用訪問(wèn)配置層　40
　3.9 通用屬性配置層　41
　3.10 應(yīng)用層　43
　3.11 本章小結(jié)　44

第4章　BLE 鏈路層詳解　45
　4.1 BLE 設(shè)備拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)備角色　46
　4.2 BLE 廣播信道及廣播類型　46
　4.3 BLE 設(shè)備地址　47
　4.3.1 公開(kāi)設(shè)備地址　48
　4.3.2 隨機(jī)設(shè)備地址　48
　4.4 數(shù)據(jù)鏈路層的幀結(jié)構(gòu)　50
　4.4.1 廣播信道的幀結(jié)構(gòu)　50
　4.4.2 數(shù)據(jù)信道的幀結(jié)構(gòu)　51
　4.5 數(shù)據(jù)鏈路層掃描　52
　4.6 鏈路層 PDU 的數(shù)據(jù)凈荷　53
　4.7 抓包實(shí)例　55
　4.8 本章小結(jié)　58

第5章　BLE SoftDevice 協(xié)議棧開(kāi)發(fā)　59
　5.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建　60
　5.1.1 nRFgo Studio 使用方法　60
　5.1.2 Keil MDK 開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建　62
　5.1.3 學(xué)習(xí)資料、開(kāi)發(fā)工具介紹　64
　5.2 BLE UUID 特征任務(wù)實(shí)現(xiàn)原理　64
　5.2.1 BLE UUID 特征任務(wù)實(shí)現(xiàn)描述　65
　5.2.2 私有服務(wù)實(shí)現(xiàn)　66
　5.2.3 應(yīng)用層業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)　69
　5.2.4 主從設(shè)備通信驗(yàn)證　71
　5.3 本章小結(jié)　75

第6章　STM8 開(kāi)發(fā)流程入門(mén)　76
　6.1 STM8L 單片機(jī)概述　77
　6.2 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境　77
　6.2.1 STVD　78
　6.2.2 IAR-EWSTM8　81
　6.3 程序調(diào)試與下載　84
　6.3.1 調(diào)試仿真工具 ST-LINK　85
　6.3.2 可視化編程軟件 STVP　85
　6.3.3 串口下載工具 FLASHER-STM8　87
　6.4 本章小結(jié)　88

第7章　項(xiàng)目1 : 振動(dòng)馬達(dá)可穿戴設(shè)備開(kāi)發(fā)　89
　7.1 任務(wù)1 : STM8L GPIO 應(yīng)用　90
　7.1.1 STM8L GPIO 的輸入模式和輸出模式　90
　7.1.2 STM8L GPIO 相關(guān)寄存器　91
　7.1.3 STM8L GPIO 實(shí)驗(yàn)任務(wù)　93
　7.2 任務(wù)2 : 振動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)　95
　7.2.1 振動(dòng)馬達(dá)的結(jié)構(gòu)和原理　95
　7.2.2 振動(dòng)馬達(dá)硬件設(shè)計(jì)　96
　7.2.3 振動(dòng)馬達(dá)軟件設(shè)計(jì)任務(wù)　97

第8章　項(xiàng)目2 : 加速度可穿戴設(shè)備開(kāi)發(fā)　100
　8.1 任務(wù)1 : STM8L I2C 應(yīng)用　101
　8.1.1 STM8L I2C 通信原理　101
　8.1.2 STM8L I2C 通信模式　103
　8.1.3 STM8L I2C 相關(guān)寄存器　105
　8.1.4 STM8L I2C 實(shí)驗(yàn)任務(wù)　109
　8.2 任務(wù)2 : 加速度傳感器驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)　111
　8.2.1 加速度傳感器原理　111
　8.2.2 加速度傳感器特性　112
　8.2.3 加速度采集模塊硬件設(shè)計(jì)　113
　8.2.4 加速度采集模塊計(jì)步算法原理　114
　8.2.5加速度采集模塊軟件設(shè)計(jì)任務(wù)　115

第9章　項(xiàng)目3 : 體溫可穿戴設(shè)備開(kāi)發(fā)　119
　9.1 任務(wù)1 : STM8L 定時(shí)器應(yīng)用　120
　9.1.1 STM8L 定時(shí)器功能　120
　9.1.2 STM8L 定時(shí)器相關(guān)寄存器　121
　9.1.3 STM8L 定時(shí)器實(shí)驗(yàn)任務(wù)　126
　9.2 任務(wù)2 : 溫度傳感器驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)　127
　9.2.1 溫度傳感器特性　128
　9.2.2 人體體溫信息采集模塊硬件設(shè)計(jì)　129
　9.2.3 人體體溫信息采集模塊軟件設(shè)計(jì)任務(wù)　130

第　10章 項(xiàng)目4 : 心率可穿戴設(shè)備開(kāi)發(fā)　133
　10.1 任務(wù) 1 : STM8L 外部中斷應(yīng)用　134
　10.1.1 STM8L 外部中斷源　134
　10.1.2 STM8L 中斷響應(yīng)過(guò)程　135
　10.1.3 STM8L 中斷相關(guān)寄存器　136
　10.1.4 STM8L 中斷實(shí)驗(yàn)任務(wù)　140
　10.2 任務(wù)2 : 心率傳感器驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)　141
　10.2.1 心率的測(cè)量方法　142
　10.2.2 光電容積法心率測(cè)量的原理　143
　10.2.3 人體心率信息采集模塊硬件設(shè)計(jì)　144
　10.2.4 人體心率信息采集模塊軟件設(shè)計(jì)任務(wù)　45

第　11章 項(xiàng)目5 : 紫外線可穿戴設(shè)備開(kāi)發(fā)　148
　11.1 任務(wù)1 : STM8L ADC 的應(yīng)用　149
　11.1.1 STM8L ADC 的原理　149
　11.1.2 STM8L ADC 相關(guān)寄存器　151
　11.1.3 STM8L ADC 實(shí)驗(yàn)任務(wù)　156
　11.2 任務(wù)2 : 紫外線傳感器驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)　158
　11.2.1 紫外線傳感器檢測(cè)原理　158
　11.2.2 紫外線傳感模塊硬件設(shè)計(jì)　159
　11.2.3 紫外線傳感模塊采集軟件設(shè)計(jì)任務(wù)　160

第　12章 項(xiàng)目6 : 藍(lán)牙透?jìng)髂K開(kāi)發(fā)　164
　12.1 任務(wù)1 : STM8L UART 應(yīng)用　165
　12.1.1 STM8L UART原理　165
　12.1.2 STM8L UART相關(guān)寄存器　167
　12.1.3 STM8L UART 實(shí)驗(yàn)任務(wù)　173
　12.2 任務(wù)2 : 藍(lán)牙透?jìng)髂K開(kāi)發(fā)　175
　12.2.1 藍(lán)牙芯片介紹　175
　12.2.2 藍(lán)牙透?jìng)髂K硬件設(shè)計(jì)　177
　12.2.3 藍(lán)牙透?jìng)髂K軟件設(shè)計(jì)任務(wù)　178

第　13章項(xiàng)目7:華為運(yùn)動(dòng)健康三方設(shè)備接入開(kāi)發(fā)　182
　13.1 任務(wù)1 : 華為三方設(shè)備接入開(kāi)發(fā)原理　183
　13.1.1 接入框架簡(jiǎn)介　183
　13.1.2 接入流程　185
　13.1.3 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的測(cè)量設(shè)備　185
　13.1.4 非標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的測(cè)量設(shè)備　186
　13.1.5 三方設(shè)備接入開(kāi)發(fā)　186
　13.2 任務(wù)2 : 心率可穿戴設(shè)備接入　191
　13.2.1 華為健康云App 心率可穿戴設(shè)備測(cè)量協(xié)議　192
　13.2.2 華為健康云App 心率測(cè)量流程　192
　13.2.3 心率可穿戴設(shè)備接入測(cè)試　193

第　14章 項(xiàng)目8 : 微信小程序開(kāi)發(fā)　196
　14.1 任務(wù)1 : 使用微信開(kāi)發(fā)者工具　197
　14.1.1 微信開(kāi)發(fā)者工具功能　197
　14.1.2 常用小程序快捷鏈　204
　14.1.3 快速打開(kāi)官方 API文檔　204
　14.1.4 微信開(kāi)發(fā)者工具的更新　204
　14.2 任務(wù)2 : Hello World 小程序　205
　14.2.1 開(kāi)發(fā)者賬號(hào)申請(qǐng)　205
　14.2.2 IDE下載　209
　14.2.3 Windows操作系統(tǒng)的IDE安裝　210
　14.2.4 新建 Hello World 小程序　212

第　15章 項(xiàng)目9 : 心率微信小程序開(kāi)發(fā)　214
　15.1 任務(wù)1 : 搭建微信小程序項(xiàng)目　215
　15.1.1 微信小程序頁(yè)面設(shè)計(jì)　215
　15.1.2 創(chuàng)建微信小程序　216
　15.2 任務(wù)2:心率小程序設(shè)計(jì)　219
　15.2.1 藍(lán)牙API開(kāi)發(fā)　219
　15.2.2 心率小程序代碼實(shí)現(xiàn)　224