4008-622-911
基于ESPRESSIF樂鑫的ESP8266的智能健康手表電路原理圖
功能
1、將通過NTP(Network Time Protocol)顯示時間，所以時間非常準確。
2、陀螺儀監(jiān)測運動情況。
3、測試佩戴者的BPM，并且在顯示屏中顯示一個迷你圖(目前雖然功能實現(xiàn)，但有待完善)。
4、通過手表內部程序向你的朋友發(fā)送e-mail。
智能健康手表使用到的硬件
ESP8266
OLED顯示屏
MPU6050
觸覺馬達
3.3V穩(wěn)壓器、105mAh電池
脈搏傳感器-APDS9008
其他輔助工具：魔術貼、排針、導線、焊接工具等
電路原理圖
源代碼
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MPU-6050傳感器的中文參數(shù)、功能特點以及應用領域
MPU-6050傳感器是一款由TDK InvenSense（現(xiàn)為TDK旗下公司）生產(chǎn)的微機電系統(tǒng)（MEMS）傳感器，以下是它的中文參數(shù)、功能特點以及應用領域：MPU-6050傳感器中文參數(shù)?傳感器類型?：6軸MEMS運動跟蹤設備，包含三軸加速度計和三軸陀螺儀?加速度計量程?：±2g、±4g、±8g、±16g（可配置）?陀螺儀量程?：±250°/s、±500°/s、±1000°/s、±2000°/s（可配置）?工作電壓?：2.375V - 3.46V?I2C地址?：0x68或0x69（可選）?接口類型?：I2C或SPI?靈敏度?：加速度計約16384 LSB/g（±2g范圍），陀螺儀約131 LSB/°/s（±250°/s范圍）?噪聲密度?：加速度計約300μg/√Hz，陀螺儀約0.005°/s/√Hz?功耗?：陀螺儀約3.6 mA，加速度計約500μA（正常工作模式），睡眠模式約5μA?尺寸?：4x4x0.9mm?工作溫度范圍?：-40°C至+105°CMPU-6050傳感器功能特點?高精度測量?：MPU-6050提供高精度的傳感器測量，能夠檢測微小的加速度和角速度變化。?數(shù)字輸出?：數(shù)據(jù)以數(shù)字形式輸出，方便與微控制器或其他設備進行通信和交互。?內部數(shù)字信號處理?：集成數(shù)字運動處理器（DMP），可以對傳感器數(shù)據(jù)進行濾波和校準，提高數(shù)據(jù)的準確性和穩(wěn)定性。?低功耗設計?：具備低功耗特性，適合用于便攜設備和電池供電的應用場景。?自動睡眠和喚醒功能?：內置自動睡眠和喚醒功能，可以在不需要測量數(shù)據(jù)時降低功耗。?支持傳感器融合算法?：可以與其他傳感器（如磁力計）的數(shù)據(jù)相結合，實現(xiàn)更高級別的姿態(tài)估計和運動跟蹤。MPU-6050傳感器應用領域?消費電子?：如智能手機、平板電腦中的屏幕旋轉檢測和穩(wěn)定功能。?無人機?：用于姿態(tài)控制、飛行穩(wěn)定和導航。?可穿戴設備?：如運動追蹤器、智能手表的活動監(jiān)測和姿態(tài)檢測。?虛擬現(xiàn)實（VR）和增強現(xiàn)實（AR）設備?：用于頭部和手部跟蹤。?機器人和自動化控制?：用于姿態(tài)估計和平衡控制。?汽車電子?：用于車內安全系統(tǒng)、導航和防盜報警系統(tǒng)。綜上所述，MPU-6050傳感器以其高性能、多功能性和廣泛的應用領域，成為許多電子設備中不可或缺的重要組件。
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武漢芯源CW32L083如何實現(xiàn)AUTOTRIM時鐘校準？
MCU中的HSIOSC和LSI時鐘信號是通過內部RC振蕩器產(chǎn)生的，該時鐘信號可能會受到外界因素比如溫度等的影響，使其頻率在一定范圍內產(chǎn)生誤差。CW32L083可以通過AUTOTRIM的時鐘校準定時器模式來對LSI和HSIOSC進行自動實時時鐘校準，獲得精度更高的時鐘信號。HSIOSC時鐘校準模式設置 AUTOTRIM_CR.MD 為 0x00，使定時器工作于 HSIOSC 校準模式。該模式支持自動實時校準HSIOSC的輸出頻率，使 HSIOSC 輸出頻率的精度不再受環(huán)境變化影響。HSIOSC 時鐘校準，需要向定時器提供一個精準的低頻參考時鐘，其來源可以是 LSE 或外部 ETR 引腳輸入的低速精準時鐘信號，通過控制寄存器 AUTOTRIM_CR 的 SRC 位域進行選擇。HSIOSC 校準模式的功能框圖如下圖所示：設置 AUTOTRIM_CR.AUTO 為 1 使能自動校準，設置 AUTOTRIM_CR.EN 為1 使能定時器，開始自動校準流程。自動校準開始工作后，計數(shù)值寄存器AUTOTRIM_CNT 在每個 GCLK 時鐘周期內對 HSIOSC 時鐘 TCLK 從重載值 ARR 開始遞減計數(shù)，計數(shù)到 0 后開始遞增計數(shù)。當計數(shù)器已運行 1.5 倍 ARR 周期，計數(shù)器停止運行，同時 AUTOTRIM_ISR.MISS 標志位被硬件置 1，表示計數(shù)失敗。每當 GCLK 時鐘上升沿到達時，計數(shù)器重新開始從 ARR 遞減計數(shù)。如果 GCLK 時鐘周期內，計數(shù)器的計數(shù)值大于誤差允許值 AUTOTRIM_FLIM，寄存器TrimCode 會自動調整，直到計數(shù)器的計數(shù)值小于誤差允許值 AUTOTRIM_FLIM，同時 AUTOTRIM_ISR.OK 標志位會被硬件置 1，表示校準精度已達標，此時可讀取 TrimCode 寄存器并寫入 SYSCTRL_HSI.TRIM，以校準 HSIOSC 時鐘頻率。TrimCode 寄存器最大可調整為 0x1FF，故 TrimCode 值寫入 SYSCTRL_HSI.TRIM 時，需根據(jù) TRIM 位域的初始校 準值寫入最高 2bit。代碼示例如下：CW_SYSCTRL->HSI = (CW_SYSCTRL->HSI 0xFE00) | CW_AUTOTRIM->TVAL;誤差允許值 FLIM 在設置重載值 ARR 時自動配置，校準精度為 0.4%，用戶不可寫入。重載寄存器 AUTOTRIM_ARR 設置公式如下：ARR = TCLK×2PRS/RCLK-1其中，RCLK 為參考時鐘源，PRS 為預分頻系數(shù)，TCLK 為計數(shù)時鐘源 HSIOSC 時鐘，這一部分是需要我們去配置的。例：當參考時鐘源 RCLK 為 LSE（時鐘頻率為 32768Hz），預分頻系數(shù) PRS 為 0x1 時，校準 HSIOSC 時鐘頻率為 48MHz，計算ARR = 48000000×21 /32768-1 = 2928.6875最接近的整數(shù)是：2929（0xB71）即需要設置 AUTOTRIM_ARR 為 0xB71。HSIOSC時鐘校準編程示例通過上節(jié)的模式設置介紹我們可以根據(jù)其配置AUTOTRIM的HSIOSC的實時時鐘校準模式,HSIOSC 時鐘校準流程如下，當選擇參考時鐘源為 LSE 時，步驟 1 和步驟 2 不需要執(zhí)行：步驟 1：設置外設時鐘使能控制寄存器 SYSCTRL_AHBEN 的相關位為 1，使能AUTOTRIM_ETR 對應 GPIO 端口的配置時鐘及工作時鐘；步驟 2：設置 GPIO 復用功能寄存器 GPIOx_AFRH 和 GPIOx_AFRL 的相關位，配置對應引腳為 AUTOTRIM 定時器的 AUTOTRIM_ETR 功能；步驟 3：設置外設時鐘使能控制寄存器 SYSCTRL_APBEN2.AUTOTRIM 為 1，打開 AUTOTRIM 模塊的配置時鐘；步驟 4：設置 AUTOTRIM_CR.MD 為 0x00，使定時器工作于 HSIOSC 時鐘校準模式；步驟 5：配置控制寄存器 AUTOTRIM_CR.OST，選擇實時校準模式或單次校準模式；步驟 6：配置控制寄存器 AUTOTRIM_CR.SRC，選擇 AUTOTRIM 參考時鐘源為LSE；步驟 7：配置控制寄存器 AUTOTRIM_CR.PRS，選擇 AUTOTRIM 參考時鐘分頻系數(shù)；步驟 8：根據(jù)上節(jié)HSIOSC時鐘校準模式ARR 配置公式，設置重載值寄存器 AUTOTRIM_ARR，自動配置 校準精度為 0.4%；步驟 9：設置 AUTOTRIM_CR.AUTO 為 1，使能自動校準；步驟 10：設置 AUTOTRIM_CR.EN 為 1，使能定時器，開始自動校準；步驟 11：查詢等待 AUTOTRIM_ISR.END 和 AUTOTRIM_ISR.OK 標志位置 1，自動校準完成且精度達標；步驟 12：讀取 TrimCode 寄存器，并將 TrimCode 值寫入 SYSCTRL_HSI.TRIM。代碼示例：CW_SYSCTRL->HSI = (CW_SYSCTRL->HSI 0xFE00) | CW_AUTOTRIM->TVAL;具體的寄存器配置可以參考CW32L083用戶手冊的時鐘校準定時器（AUTOTRIM）章節(jié)。在上述的一系列校準步驟配置完之后，我們就可以通過示波器或者萬用表來讀取開發(fā)板的HSIOSC的頻率輸出，會發(fā)現(xiàn)在不同的溫度影響下，MCU會自動校準HSIOSC的時鐘頻率。通過對比會發(fā)現(xiàn)，用AUTOTRIM自動校準模式之后的HSIOSC會比沒有用AUTOTRIM的HSIOSC的精度更高，誤差更小。LSI時鐘校準設置 AUTOTRIM_CR.MD 為 0x01，使定時器工作于 LSI 校準模式。該模式支持自動實時校準 LSI 的輸出頻率，使 LSI 輸出頻率的精度不再受環(huán)境變化影響。LSI 時鐘校準，需要向定時器提供一個精準的高頻計數(shù)時鐘，其來源可以是 HSE 或外部 ETR 引腳輸入的高速精準時鐘信號，通過控制寄存器 AUTOTRIM_CR 的 SRC 位域進行選擇。LSI校準模式的功能框圖如下圖所示：設置 AUTOTRIM_CR.AUTO 為 1 使能自動校準，設置 AUTOTRIM_CR.EN 為 1 使能定時器，開始自動校準流程。自動校準開始工作后，計數(shù)值寄存器 AUTOTRIM_CNT 在每個 GCLK 時鐘周期內對計數(shù)時鐘 TCLK 從重載值 ARR 開始遞減計數(shù)，計數(shù)到0后開始遞增計數(shù)。當計數(shù)器已運行1.5倍ARR 周期，計數(shù)器停止運行，同時 AUTOTRIM_ISR.MISS 標志位被硬件置1，表示計數(shù)失敗。每當 GCLK 時鐘上升沿到達時，計數(shù)器重新開始從 ARR 遞減計數(shù)。如果 GCLK 時鐘周期內，計數(shù)器的計數(shù)值大于誤差允許值 AUTOTRIM_FLIM，則寄存器TrimCode會自動調整，直到計數(shù)器的計數(shù)值小于誤差允許值 AUTOTRIM_FLIM，同時 AUTOTRIM_ISR.OK 標志位會被硬件置 1，表示校準精度 已達標，此時可讀取 TrimCode 寄存器并寫入 SYSCTRL_LSI.TRIM，以校準 LSI 時鐘頻率。具體的代碼配置可以參考下節(jié)的步驟12的代碼示例。TrimCode 寄存器最大可調整為0x1FF，故 TrimCode 值寫入 SYSCTRL_LSI.TRIM 時，需根據(jù) TRIM 位域的初始校 準值寫入最高 1bit。代碼示例如下：CW_SYSCTRL->LSI = (CW_SYSCTRL->LSI 0xFE00) | CW_AUTOTRIM->TVAL;誤差允許值 FLIM 在設置重載值 ARR 時自動配置，校準精度為 0.4%，用戶不可寫入。重載寄存器 AUTOTRIM_ARR 設置公式如下：ARR = TCLK×2PRS/RCLK-1其中，RCLK 為 LSI 時鐘，PRS 為預分頻系數(shù)，TCLK 為計數(shù)時鐘源。例：當計數(shù)時鐘源 TCLK 為 HSE（時鐘頻率為 16MHz），預分頻系數(shù) PRS 為 0x1 時，校準 LSI 時鐘頻率為 32kHz，計算ARR = 16000000×21 /32000-1 = 999即需要設置 AUTOTRIM_ARR 為 0x3E7。LSI時鐘校準編程示例通過上節(jié)的模式設置介紹我們可以根據(jù)其配置AUTOTRIM的LSI的實時時鐘校準模式,LSI 時鐘校準流程如下，當選擇計數(shù)時鐘源為 HSE 時，步驟 1 和步驟 2 不需要執(zhí)行：步驟 1：設置外設時鐘使能控制寄存器 SYSCTRL_AHBEN 的相關位為 1，使能 AUTOTRIM_ETR 對應 GPIO 端口的 配置時鐘及工作時鐘；步驟 2：設置 GPIO 復用功能寄存器 GPIOx_AFRH 和 GPIOx_AFRL 的相關位，配置對應引腳為 AUTOTRIM 定時器 的 AUTOTRIM_ETR 功能；步驟 3：設置外設時鐘使能控制寄存器 SYSCTRL_APBEN2.AUTOTRIM 為 1，打開 AUTOTRIM 模塊的配置時鐘；步驟 4：設置 AUTOTRIM_CR.MD 為 0x01，使定時器工作于 LSI 時鐘校準模式；步驟 5：配置控制寄存器 AUTOTRIM_CR.OST，選擇實時校準模式或單次校準模式；步驟 6：配置控制寄存器 AUTOTRIM_CR.SRC，選擇 AUTOTRIM 計數(shù)時鐘源HSE；步驟 7：配置控制寄存器 AUTOTRIM_CR.PRS，選擇 AUTOTRIM 參考時鐘分頻系數(shù)；步驟 8：根據(jù) 11.3.3 LSI 時鐘校準小節(jié) ARR 配置公式，設置重載值寄存器 AUTOTRIM_ARR，自動配置校準精度 為 0.4%；步驟 9：設置 AUTOTRIM_CR.AUTO 為 1，使能自動校準；步驟 10：設置 AUTOTRIM_CR.EN 為 1，使能定時器，開始自動校準；步驟 11：查詢等待 AUTOTRIM_ISR.END 和 AUTOTRIM_ISR.OK 標志位置 1，自動校準完成且精度達標；步驟 12：讀取 TrimCode 寄存器，并將 TrimCode 值寫入 SYSCTRL_LSI.TRIM。代碼示例：CW_SYSCTRL->LSI = (CW_SYSCTRL->LSI 0xFE00) | CW_AUTOTRIM->TVAL
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