物联网可穿戴技术

第 1章 可穿戴设备概述 1
1．1 可穿戴设备的发展历程　2
1．1．1 可穿戴设备的发展阶段　2
1．1．2 可穿戴设备的应用领域　3
1．1．3 可穿就设备的分类　4
1．1．4 可穿戴设备关键技术　5
1．2 可穿戴设备产业链　11
1．2．1 可穿戴设备上游产业链　12
1．2．2 可穿戴设备中游产业链　14
1．2．3 可穿戴设备下游产业链　15
1．3 可穿戴设备数据云平台　17
1．4 本章小结　17

第　2章 低功耗蓝牙技术　18
2．1 蓝牙技术介绍　19
2．1．1 蓝牙技术发展历程　19
2．1．2 单/双模蓝牙技术　20
2．2 BLE 技术介绍　21
2．2．1 BLE技术的定义　21
2．2．2 实现方案　22
2．3 BLE SoC 介绍　23
2．3．1 nRF51822 SoC 概述　24
2．3．2 系统结构　24
2．3．3 模块详解　24
2．3．4 实际应用举例　26
2．3．5 参考电路　26
2．4 本章小结　27

第3章　BLE 协议栈　28
3．1 BLE 协议栈框架　29
3．2 物理层　30
3．2．1 BLE 的工作信道　30
3．2．2 BLE 的 GFSK 调制方式　31
3．2．3 BLE 的发射功率　32
3．2．4 BLE 的接收机参数　32
3．3 链路层　33
3．4 主机控制接口　34
3．5 逻辑链路控制及自适应协议层　35
3．6 安全管理协议层　38
3．7 属性协议层　39
3．8 通用访问配置层　40
3．9 通用属性配置层　41
3．10 应用层　43
3．11 本章小结　44

第4章　BLE 链路层详解　45
4．1 BLE 设备拓扑结构和设备角色　46
4．2 BLE 广播信道及广播类型　46
4．3 BLE 设备地址　47
4．3．1 公开设备地址　48
4．3．2 随机设备地址　48
4．4 数据链路层的帧结构　50
4．4．1 广播信道的帧结构　50
4．4．2 数据信道的帧结构　51
4．5 数据链路层扫描　52
4．6 链路层 PDU 的数据净荷　53
4．7 抓包实例　55
4．8 本章小结　58

第5章　BLE SoftDevice 协议栈开发　59
5．1 开发环境搭建　60
5．1．1 nRFgo Studio 使用方法　60
5．1．2 Keil MDK 开发环境搭建　62
5．1．3 学习资料、开发工具介绍　64
5．2 BLE UUID 特征任务实现原理　64
5．2．1 BLE UUID 特征任务实现描述　65
5．2．2 私有服务实现　66
5．2．3 应用层业务实现　69
5．2．4 主从设备通信验证　71
5．3 本章小结　75

第6章　STM8 开发流程入门　76
6．1 STM8L 单片机概述　77
6．2 软件开发环境　77
6．2．1 STVD　78
6．2．2 IAR-EWSTM8　81
6．3 程序调试与下载　84
6．3．1 调试仿真工具 ST-LINK　85
6．3．2 可视化编程软件 STVP　85
6．3．3 串口下载工具 FLASHER-STM8　87
6．4 本章小结　88

第7章　项目1 ： 振动马达可穿戴设备开发　89
7．1 任务1 ： STM8L GPIO 应用　90
7．1．1 STM8L GPIO 的输入模式和输出模式　90
7．1．2 STM8L GPIO 相关寄存器　91
7．1．3 STM8L GPIO 实验任务　93
7．2 任务2 ： 振动马达驱动开发　95
7．2．1 振动马达的结构和原理　95
7．2．2 振动马达硬件设计　96
7．2．3 振动马达软件设计任务　97

第8章　项目2 ： 加速度可穿戴设备开发　100
8．1 任务1 ： STM8L I2C 应用　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 相关寄存器　105
8．1．4 STM8L I2C 实验任务　109
8．2 任务2 ： 加速度传感器驱动开发　111
8．2．1 加速度传感器原理　111
8．2．2 加速度传感器特性　112
8．2．3 加速度采集模块硬件设计　113
8．2．4 加速度采集模块计步算法原理　114
8．2．5加速度采集模块软件设计任务　115

第9章　项目3 ： 体温可穿戴设备开发　119
9．1 任务1 ： STM8L 定时器应用　120
9．1．1 STM8L 定时器功能　120
9．1．2 STM8L 定时器相关寄存器　121
9．1．3 STM8L 定时器实验任务　126
9．2 任务2 ： 温度传感器驱动开发　127
9．2．1 温度传感器特性　128
9．2．2 人体体温信息采集模块硬件设计　129
9．2．3 人体体温信息采集模块软件设计任务　130

第　10章 项目4 ： 心率可穿戴设备开发　133
10．1 任务 1 ： STM8L 外部中断应用　134
10．1．1 STM8L 外部中断源　134
10．1．2 STM8L 中断响应过程　135
10．1．3 STM8L 中断相关寄存器　136
10．1．4 STM8L 中断实验任务　140
10．2 任务2 ： 心率传感器驱动开发　141
10．2．1 心率的测量方法　142
10．2．2 光电容积法心率测量的原理　143
10．2．3 人体心率信息采集模块硬件设计　144
10．2．4 人体心率信息采集模块软件设计任务　45

第　11章 项目5 ： 紫外线可穿戴设备开发　148
11．1 任务1 ： STM8L ADC 的应用　149
11．1．1 STM8L ADC 的原理　149
11．1．2 STM8L ADC 相关寄存器　151
11．1．3 STM8L ADC 实验任务　156
11．2 任务2 ： 紫外线传感器驱动开发　158
11．2．1 紫外线传感器检测原理　158
11．2．2 紫外线传感模块硬件设计　159
11．2．3 紫外线传感模块采集软件设计任务　160

第　12章 项目6 ： 蓝牙透传模块开发　164
12．1 任务1 ： STM8L UART 应用　165
12．1．1 STM8L UART原理　165
12．1．2 STM8L UART相关寄存器　167
12．1．3 STM8L UART 实验任务　173
12．2 任务2 ： 蓝牙透传模块开发　175
12．2．1 蓝牙芯片介绍　175
12．2．2 蓝牙透传模块硬件设计　177
12．2．3 蓝牙透传模块软件设计任务　178

第　13章项目7：华为运动健康三方设备接入开发　182
13．1 任务1 ： 华为三方设备接入开发原理　183
13．1．1 接入框架简介　183
13．1．2 接入流程　185
13．1．3 标准协议的测量设备　185
13．1．4 非标准协议的测量设备　186
13．1．5 三方设备接入开发　186
13．2 任务2 ： 心率可穿戴设备接入　191
13．2．1 华为健康云App 心率可穿戴设备测量协议　192
13．2．2 华为健康云App 心率测量流程　192
13．2．3 心率可穿戴设备接入测试　193

第　14章 项目8 ： 微信小程序开发　196
14．1 任务1 ： 使用微信开发者工具　197
14．1．1 微信开发者工具功能　197
14．1．2 常用小程序快捷链　204
14．1．3 快速打开官方 API文档　204
14．1．4 微信开发者工具的更新　204
14．2 任务2 ： Hello World 小程序　205
14．2．1 开发者账号申请　205
14．2．2 IDE下载　209
14．2．3 Windows操作系统的IDE安装　210
14．2．4 新建 Hello World 小程序　212

第　15章 项目9 ： 心率微信小程序开发　214
15．1 任务1 ： 搭建微信小程序项目　215
15．1．1 微信小程序页面设计　215
15．1．2 创建微信小程序　216
15．2 任务2：心率小程序设计　219
15．2．1 蓝牙API开发　219
15．2．2 心率小程序代码实现　224