該作品是基于ART-PI硬件平臺(tái)，外接OLED，蜂鳴器，按鍵，X-NUCLEO-IKS01A3傳感器套件完成實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)手表。

運(yùn)動(dòng)手表應(yīng)該能夠兼顧溫濕度，氣壓信息，指南針以及步數(shù)等，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控環(huán)境的狀態(tài)。

該運(yùn)動(dòng)手表實(shí)現(xiàn)功能如下：

時(shí)間日期星期顯示；

網(wǎng)絡(luò)時(shí)間獲取；

天氣獲取并顯示；

溫度(HTS221)，濕度(HTS221)，氣壓(LPS2HH)信息的獲取并顯示；

指南針功能(LIS2MDL)；

步數(shù)(LSM6DSO)監(jiān)控；

鬧鐘功能，蜂鳴器鬧鐘；

設(shè)置功能，開啟網(wǎng)絡(luò)時(shí)間以及設(shè)置鬧鐘；

OLED顯示功能

板載按鍵

秒表

開發(fā)環(huán)境

硬件：STM32H750-RT-ART-PI, X-NUCLEO-IKS01A3傳感器,OLED，蜂鳴器，板載按鍵 RT-Thread版本：4.0.3 開發(fā)工具及版本：RT-thread studio 2.0.0

RT-Thread使用情況概述

內(nèi)核部分：線程管理(靜態(tài)線程創(chuàng)建/刪除)，臨界操作，時(shí)鐘管理。 組件部分：FinSH控制臺(tái)，虛擬文件系統(tǒng)，LwIP，SAL 軟件包部分：cjson，netutils，easyflash，u8g2 其他：串口，pin，RTC，IIC

硬件框架

項(xiàng)目中使用到了STM32H750中的RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘不在原理圖中。

同時(shí)用到了ART-PI板載的wifi模塊對(duì)天氣獲取以及網(wǎng)絡(luò)時(shí)間的獲取。

硬件部分比較簡單主要是通過IIC控制OLED以及傳感器數(shù)據(jù)的讀取（讀取4個(gè)傳感器數(shù)據(jù)分別用作溫濕度，氣壓以及磁場和運(yùn)動(dòng)檢測），通過GPIO控制蜂鳴器。

按鍵用來切換查看界面以及設(shè)置信息，本項(xiàng)目只采用了一個(gè)按鍵，通過軟件邏輯實(shí)現(xiàn)對(duì)4中按下狀態(tài)的識(shí)別。

硬件線路連接：

蜂鳴器 - PA9

OLED SCL - PH13

OLED SDA - PH15

X-NUCLEO-IKS01A3傳感器 SCL - PB0

X-NUCLEO-IKS01A3傳感器 SDA - PB2

軟件框架說明

整體軟件實(shí)現(xiàn)了功能框架如下：

軟件中主要包括了下面的功能：

按鍵狀態(tài)的信號(hào)采集以及濾波功能，由于只有一個(gè)按鍵，所以將這一個(gè)，按鍵的按下狀態(tài)做了不同的識(shí)別，分為了4種按下的狀態(tài)可以用來處理所有的任務(wù)。

OLED的顯示功能

啟動(dòng)界面，會(huì)顯示RT-Thread的logo以及項(xiàng)目logo。

時(shí)間顯示界面：會(huì)顯示時(shí)間，日期，星期，wifi連接狀態(tài)，天氣信息，在wifi沒有連接的狀態(tài)下，wifi圖標(biāo)會(huì)閃爍。

菜單列表：用來切換顯示的界面，包含設(shè)置，秒表、步數(shù)、溫度、濕度、氣壓、方位。通過短按按鈕切換。

設(shè)置界面?？梢栽O(shè)置是否開啟網(wǎng)絡(luò)時(shí)間更新以及設(shè)置鬧鐘。鬧鐘設(shè)置界面中可以設(shè)置鬧鐘是否啟用以及設(shè)置鬧鐘時(shí)間。

秒表功能，在該界面下，秒表線程被創(chuàng)建，按下按鈕切換到開啟按鈕下按下按鈕可以開啟計(jì)時(shí)，再次按下暫停計(jì)時(shí)，退出該界面自動(dòng)刪除線程。

步數(shù)查看。步數(shù)線程會(huì)一直運(yùn)行，用于記錄運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，使用LSM6DSO獲取加速度數(shù)，由此進(jìn)行步數(shù)算法檢測步數(shù)。

溫度、濕度、氣壓查看。獲取傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理之后顯示在界面上。

指南針（方位）界面，可以查看當(dāng)前面向的方向，使用了LIS2MDL磁力傳感器以及LSM6DSO加速度傳感器通過算法結(jié)合計(jì)算出指向方位，并通過圖形顯示以及問題提示的方式指向當(dāng)前的方位（東、南、西、北、東南、東北、西南、西北）。

返回。返回時(shí)間顯示界面。

鬧鐘功能

RTC獲取的時(shí)間到了鬧鐘設(shè)置中設(shè)置的指定的時(shí)間之后將觸發(fā)鬧鐘功能。在主界面下通過短按按鈕關(guān)閉。

軟件模塊說明

一、按鍵功能介紹：因?yàn)榘遢d只有一個(gè)按鍵，我也沒有外接按鍵資源，所以將這一個(gè)按鍵通過按鍵時(shí)間的長短分為了4種按下狀態(tài)，通過松手判斷按鈕按下的時(shí)間長短。 按鍵線程中使用了軟件按鍵濾波功能，濾波時(shí)間是50ms。 四種按鍵狀態(tài)分別如下： 1 【短按】：按下時(shí)間小于等于500ms 2 【中長按】：按下時(shí)間大于500ms小于等于1.5s 3 【偏長按】：按下時(shí)間大于1.5s小于等于2.5s 4 【長按】：按下時(shí)間大于2.5s 按鍵線程在初始化的時(shí)候創(chuàng)建。 1、OLED顯示功能

OLED的顯示功能是主要的功能，這里對(duì)OLED的功能做詳述說明。

開機(jī)動(dòng)畫。上電的時(shí)候會(huì)顯示開機(jī)界面，首先顯示RT-Thread的圖標(biāo)，之后顯示運(yùn)動(dòng)手表的logo，顯示完成之后自動(dòng)進(jìn)入主界面。

主界面就是時(shí)間顯示界面，如下圖：

最上邊顯示【星期 - 月份 日期】；

中間部分顯示時(shí)間，如果網(wǎng)絡(luò)連接之后會(huì)自動(dòng)更新時(shí)間，可以在設(shè)置界面關(guān)閉自動(dòng)更新，網(wǎng)絡(luò)時(shí)間會(huì)更新到RTC中，時(shí)間直接讀取自RTC。；

最下面一列顯示wifi連接狀態(tài)以及天氣信息，在wifi沒有連接的狀況下會(huì)500ms閃爍一次，wifi連接之后，wifi圖標(biāo)不再閃爍，天氣圖標(biāo)會(huì)自動(dòng)循環(huán)顯示。

天氣包括晴天，雨天，多云，夜晚，晴轉(zhuǎn)陰。

天氣信息通過網(wǎng)絡(luò)獲取，獲取網(wǎng)絡(luò)天氣的json信息，處理出信息，所以需要線連接網(wǎng)絡(luò)才可以使用。

如果按下開關(guān)，最下一列中間會(huì)顯示開關(guān)按下的狀態(tài)【KEY1】【KEY2】【KEY3】【KEY4】，如下右圖，沒有開關(guān)按下的時(shí)候不顯示。

長按按鈕進(jìn)入菜單選擇界面

中長按按鈕進(jìn)入設(shè)置界面

2、菜單界面

菜單界面顯示【返回】【設(shè)置】【秒表】【步數(shù)】【溫度】【濕度】【氣壓】【方位】，如下左圖。

最上邊顯示左邊菜單圖標(biāo)，右邊顯示退出圖標(biāo)。

短按按鈕切換菜單在上述1)中的菜單列表中循環(huán)切換

中長按按鈕進(jìn)入選中的菜單功能中。

長按按鈕退回主界面

按下按鈕的時(shí)候屏幕最上面中間會(huì)顯示按鈕按下的狀態(tài)【KEY1】【KEY2】【KEY3】【KEY4】，如下右圖

3、設(shè)置

設(shè)置界面顯示【是否啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間】以及【鬧鐘設(shè)置】

網(wǎng)絡(luò)時(shí)間后面的方框表示是否啟用，實(shí)心方框表示啟用，默認(rèn)是啟用的

短按按鈕切換菜單

中長按按鈕設(shè)置

選中【鬧鐘設(shè)置】，短按進(jìn)入鬧鐘設(shè)置界面。

中長按切換選中菜單，分別有【啟用鬧鐘】【小時(shí)設(shè)置】【分鐘設(shè)置】

選中啟用菜單，短按啟用或者禁止，啟用了鬧鐘之后會(huì)創(chuàng)建鬧鐘線程，運(yùn)行鬧鐘功能，禁止鬧鐘之后會(huì)刪除鬧鐘線程。

選中小時(shí)設(shè)置或者分鐘該設(shè)置，短按時(shí)間會(huì)增加。

鬧鐘設(shè)置好了之后，到達(dá)指定時(shí)間會(huì)啟動(dòng)蜂鳴器報(bào)警，在主界面下短按按鈕會(huì)關(guān)閉鬧鐘，到下一次到指定時(shí)間會(huì)重新報(bào)警。

4、秒表當(dāng)切換到秒表界面的時(shí)候會(huì)自動(dòng)創(chuàng)新秒表線程，在退出秒表顯示界面時(shí)會(huì)自動(dòng)刪除秒表任務(wù)，秒表任務(wù)100ms運(yùn)行一次。 1、秒表顯示界面，最上邊左邊顯示秒表圖標(biāo)，右邊顯示退出圖標(biāo) 2、中間顯示記錄秒表時(shí)間 3、下面顯示操作菜單 1) 第一個(gè)是開始按鈕，短按啟動(dòng)計(jì)時(shí)，菜單編程停止，短按停止計(jì)時(shí)，如下左圖。 2) 中間是清空按鈕，短按按下清空計(jì)時(shí)數(shù)據(jù) 3) 右邊是返回，短按返回菜單列表 4、中長按切換下列的菜單 5、長按退回主界面 6、按下按鈕的時(shí)候屏幕最上面中間會(huì)顯示按鈕按下的狀態(tài)【KEY1】【KEY2】【KEY3】【KEY4】，如下右圖

5、步數(shù)

1、在菜單欄中，選中【步數(shù)】，中長按進(jìn)入界面，顯示當(dāng)前步數(shù)。 2、步數(shù)是通過LSM6DSO加速度計(jì)和角速度計(jì)獲取的數(shù)據(jù)計(jì)算出來的。通過采樣加速度值，連續(xù)多次采集數(shù)據(jù)，通過算法計(jì)算各個(gè)軸的加速度值是否滿足步數(shù)運(yùn)動(dòng)的條件，以此計(jì)算是否運(yùn)動(dòng)，步數(shù)檢測的靈敏度也可以在代碼中進(jìn)行調(diào)節(jié)。 3、該界面中間顯示當(dāng)前步數(shù)信息。 4、該界面下最下邊顯示【清空】和【返回】菜單，通過短按進(jìn)行切換 5、選中【清空】，中長按之后清空步數(shù)，選中【返回】，中長按退回菜單列表。 6、步數(shù)線程在啟動(dòng)時(shí)創(chuàng)建，會(huì)一直監(jiān)控步數(shù)。 7、長按按鈕退出 8、按下按鈕會(huì)在上方中間顯示開關(guān)按下的狀態(tài)【KEY1】【KEY2】【KEY3】【KEY4】

6、溫度1、在菜單列表中，選中【溫度】，中長按進(jìn)入界面，顯示當(dāng)前溫度。 2、溫度是通過HST221傳感器，采集的，該傳感器中存在標(biāo)定數(shù)據(jù)，通過獲取標(biāo)定數(shù)據(jù)，然后利用一次線性方程公式對(duì)讀取出來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，最后會(huì)的溫度。 3、該界面中間顯示溫度數(shù)據(jù)，每1s刷新一次。 4、該界面下顯示有【刷新】和【返回】，短按進(jìn)行菜單切換。 5、選中【刷新】，中長按刷新當(dāng)前溫度 6、選中【返回】，中長按會(huì)返回菜單列表界面 7、溫度數(shù)據(jù)在該界面下才會(huì)從傳感器中讀取 8、長按按鈕退出 9、按下按鈕會(huì)在上方中間顯示開關(guān)按下的狀態(tài)【KEY1】【KEY2】【KEY3】【KEY4】

7、濕度1、在菜單列表中，選中【濕度】，中長按進(jìn)入界面，顯示當(dāng)前濕度百分比。 2、濕度是通過HST221傳感器，采集的，該傳感器中存在標(biāo)定數(shù)據(jù)，通過獲取標(biāo)定數(shù)據(jù)，然后利用一次線性方程公式對(duì)讀取出來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，最后會(huì)的濕度。 3、該界面中間顯示濕度數(shù)據(jù)，每1s刷新一次。 4、該界面下顯示有【刷新】和【返回】，短按進(jìn)行菜單切換。 5、選中【刷新】，中長按刷新當(dāng)前濕度 6、選中【返回】，中長按會(huì)返回菜單列表界面 7、濕度數(shù)據(jù)在該界面下才會(huì)從傳感器中讀取 8、長按按鈕退出 9、按下按鈕會(huì)在上方中間顯示開關(guān)按下的狀態(tài)【KEY1】【KEY2】【KEY3】【KEY4】

8、氣壓

1、在菜單列表中，選中【氣壓】，中長按進(jìn)入界面，顯示當(dāng)前氣壓值。

2、氣壓是通過LPS2HH傳感器獲取，每1s刷新一次

3、該界面中間顯示氣壓數(shù)據(jù)。

4、該界面下顯示有【刷新】和【返回】，短按進(jìn)行菜單切換。

5、選中【刷新】，中長按刷新當(dāng)前氣壓值

6、選中【返回】，中長按會(huì)返回菜單列表界面

7、氣壓數(shù)據(jù)在該界面下才會(huì)從傳感器中讀取

8、長按按鈕退出

9、按下按鈕會(huì)在上方中間顯示開關(guān)按下的狀態(tài)【KEY1】【KEY2】【KEY3】【KEY4】

9、指南針1、在菜單列表中，選中【方位】，中長按進(jìn)入界面，指南針功能，創(chuàng)建指南針線程。 2、指南針數(shù)據(jù)是通過LIS2MDL傳感器獲取，LIS2MDL獲取磁力數(shù)據(jù)，通過，用LSM6DSO的加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償，通過公式計(jì)算出X軸與Y軸方向的磁力強(qiáng)度，進(jìn)而計(jì)算當(dāng)前傳感器所指向的方向。 3、該界面通過圖形顯示指示的方向，中間的指針會(huì)指向當(dāng)前的方位； 左下角的文字會(huì)顯示指向的方位數(shù)據(jù)，分別有東、南、西、北、東南、東北、西南、西北。 4、長按按鈕退出 （a）按下按鈕會(huì)在上方中間顯示開關(guān)按下的狀態(tài)【KEY1】【KEY2】【KEY3】【KEY4】

10、RTC功能RTC線程會(huì)在初始化的時(shí)候創(chuàng)建，最開始會(huì)顯示設(shè)定的時(shí)間，這個(gè)時(shí)候會(huì)等待網(wǎng)絡(luò)連接，在設(shè)置了獲取網(wǎng)絡(luò)時(shí)間的狀態(tài)下，網(wǎng)絡(luò)連接之后會(huì)獲取網(wǎng)絡(luò)時(shí)間并更新到RTC，網(wǎng)咯時(shí)間每24小時(shí)更新一次，如果關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)時(shí)間功能則不會(huì)更新。

原文標(biāo)題：【RT-Thread開源作品秀】運(yùn)動(dòng)手表

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