發布日期：2022-04-17 點擊率：891 品牌：組態王_Kingview
【導讀】說到可穿戴設備，我們一般首先想到的就是智能手表。買一個時尚的智能手表當然不錯，但作為一個創客，你也可以選擇和我一樣自己做一個！我給這個DIY的智能手表起名為Retro Watch，整個項目基于Android和Arduino開發板，項目的所有軟硬件設計都是開源的。你可以在Github下載源碼或貢獻自己的力量
第一步：系統結構設計
如上圖所示，Retro Watch的結構比較簡單：硬件平臺基于Arduino，上面只有一個控制按鈕。另外，我還開發了基于安卓系統的應用，讓手表可以通過藍牙和安卓設備進行連接，這樣我們就可以通過Retro Watch查看安卓設備上的RSS推送和系統通知了。
第二步：組件準備
因為我們要做的是一個智能手表，確保各個組件的小巧也是關鍵之一。
Arduino微控制器
我選擇的是最小巧的Arduino，Pro Mini，這是一個Uno R3的輕量級版本。上面甚至沒有USB接口芯片，所以還需要額外準備一個USB轉UART模塊。這款Arduino有兩個工作電壓不同的版本（3.3v/5v），我選擇的是3.3V的版本，因為藍牙模塊和顯示屏都支持3.3V，3.7V的LiPo電池也能正常使用。
3.3V版本的Arduino的工作頻率為8MHz，5V版本的工作頻率為16MHz，但8MHz足夠使用了。
一般Arduino Pro Mini的核心處理器件是ATmega328單片機，其RAM為2KB；而只配置有1KB RAM的ATmega128的Arduino版本是不夠用的。
藍牙
HC~06藍牙模塊比較常見。其中有一款帶有一個接口板，上面包含一個重置按鈕和一個LED，但體積也相對較大。鑒于接口板對本項目沒多大意義，還額外增加了成本，所以這里選擇的不帶接口板的HC~06。
顯示屏
我們需要一塊足夠小、功耗足夠低的顯示屏。我最后選擇了Adafruit的0.96英寸的128×64 OLED顯示屏，支持I2C，SPI，可以很方便地和Arduino進行連接。我這里選用的是I2C和SSD1306驅動芯片。
電池
我的選擇是3.7V LiPo電池，容量為140mAh。一般使用可堅持7小時。同樣，選擇電池的尺寸很重要。
其它
除了線材等組件之外，還需要用到一顆10 kΩ電阻（用于按鈕連接）。
第三步：組裝
整個系統的硬件結構連接圖如下所示：
藍牙連接Arduino：
·VCC ~ 3.3V
·GND ~ GND
·TX ~ D2
·RX ~ D3
OLED連接Arduino：
·GND ~ GND
·VCC ~ VCC
·SDA ~ A4（模擬引腳4）
·SCL ~ A5（模擬引腳5）
如果使用的是SPI接口，則可以參考Adafruit教程按如下方式連接：
·D1 : MOSI ~ Arduino D11 (MOSI)
·D2 : MISO ~ Arduino D12 (MISO)(可選)
·D0 : CLK ~ Arduino D13 (SCK)
·DC : DC（數據命令）~ Arduino D8（或其它）
·CS : CS（芯片選擇） ~ Arduino D10 (SS)
·RES : RESET ~ Arduino D9 （或其它）
按鈕：
連接方式如圖，注意這里要用到一個10 kΩ電阻。
電池連接Arduino：
·正極 ~ RAW
·負極 ~GND
USB轉UART模塊連接Arduino：
·3.3V ~ VCC
·TXD ~ RXD
·RXD ~ TXD
·GND ~ GND
安裝尺寸如下：
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第四步：編譯Arduino代碼并上傳
已經做好的Arduino項目可以在GitHub上下載。下載好了之后別急著編譯，還需要先配置一下開發環境。
安裝圖形驅動：
首先需要安裝圖形處理庫 Adafruit_SSD1306和Adafruit-GFX-Library，這樣才能在OLED上顯示圖像。（在某些開發環境下，Adafruit庫會與Robot_xxx庫產生沖突；如果發生了這種情況，備份Robot_xxx庫后將其從庫文件夾中刪除。）
警告：如果你使用的是帶SH1106驅動的OLED，那就在GitHub上下載Adafruit_SH1106驅動。
另外，本項目也支持u8glib了，你可以在其官方主頁下載支持Arduino的版本。
復制位圖圖像頭文件：
將RetroWatchArduino文件夾中的bitmap.h文件復制到路徑/Arduino安裝文件夾/Arduino/hardware/libraries/RetroWatch。如果沒有這樣的路徑，可以自己創建。
修改源代碼：
打開Arduino IDE并載入RetroWtchArduino.ino。如果你使用的引腳和本教程不一樣，需要對引腳定義進行修改：
SoftwareSerial BTSerial(9, 8); //藍牙TX, RX連接引腳
int buttonPin = 5; // 按鈕引腳
display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C); // OLED I2C地址，使用你的地址替換Ox3D
如果你使用的是u8glib，那么就載入RetroWatchArduino_u8glib.ino文件，然后注意以下代碼：
U8GLIB_SSD1306_128X64 u8g(U8G_I2C_OPT_NONE|U8G_I2C_OPT_DEV_0); //根據你選用的顯示屏進行修改
SoftwareSerialBTSerial(2,3); // 藍牙TX, RX連接引腳
int buttonPin = 5; // 按鈕引腳
如果你使用的是Adafruit的圖形庫，并有使用到OLED的Reset引腳，那就將OLED的Reset和Arduino的D8引腳相連，當然也可以自定義：
#define OLED_RESET 8
Adafruit_SSD1306 display(OLED_RESET);
編譯和上傳：
以上步驟完成之后編譯上傳，成功之后顯示屏上面會顯示RetroWatch Arduino Logo和Adafruit Logo。Logo之后屏幕會顯示00:00，如下圖所示：
第五步：安卓軟件及其源代碼
因為Android 4.3之后的版本才支持從應用讀取通知信息，所以請確保你的安卓設備安裝的是Android 4.3或更新的系統版本。但如果你使用的是低于4.3的版本，可以使用另一個閹割版的應用：能夠通過智能手表接收通知，但無法讀取內容。應用源代碼可以在GitHub上查看，也可以直接通過Google Play Store進行安裝（RetroWatch或適合低版本系統的RetroWatch LE）。
安卓軟件安裝之后檢查一下系統是否授予了其讀取通知的權限。
接下來打開手機藍牙，將安卓手機和Arduino的藍牙進行配對。然后在RetroWatch軟件中選擇連接好的Arduino，界面上顯示“Connected”即表示連接成功。
點擊菜單，選擇Data transfer to Watch（傳輸數據到手表），然后設備會用過藍牙將時間和信息傳輸到智能手表。
因為手表硬件的性能有限，很多功能我們需要通過安卓應用實現，手表本身的主要功能是顯示。在安卓應用中，你可以設置可推送消息（僅支持英文字符顯示）和狀態通知（手機電池電量和信號強度等）的類型，也可以推送應用中訂閱的RSS（可以訂閱天氣RSS，用來在手表上顯示天氣）。更新每30分鐘同步一次。
另外，應用中還提供了65個不同的顯示圖標，你可以自己定義設置。
第六步：手表功能介紹
安裝就緒之后就該探索一下我們的智能手表了。智能手表的系統按照以下模式工作：
啟動顯示： 顯示Logo，手表啟動。
時鐘顯示： 顯示與之相連的安卓手機上的時間。另外，時間的顯示還可以修改，目前提供了模擬顯示、數字顯示和混合顯示三種模式。如果你點擊一下按鈕，則手表進入緊急信息顯示模式。如果10分鐘內沒有什么數據更新和操作，則顯示界面會切換到待機界面。
緊急信息顯示： 當用戶點擊按鈕或有新的緊急信息輸入時，手表進入這一模式。用戶可以再次點擊按鈕查看下一條信息，10秒不操作，手表也會自動顯示下一條信息。信息顯示完成之后，手表切換到普通信息顯示。因為RAM只有2KB，非常小。所以該智能手表最多存儲3條緊急信息，多于3條時則自動刪除最舊的信息。
普通信息顯示： 緊急信息展示完成之后手表會繼續展示普通信息，點擊按鈕或5秒不操作就顯示下一條信息。信息顯示完成之后，手表切換回時鐘顯示。普通信息最多存儲7條。
待機顯示： 如果10分鐘內沒有什么數據更新和操作，顯示界面會切換到待機界面。在這一模式下，手表界面僅顯示指示符（可在安卓應用中選擇）和hh:mm模式的時間，其功耗也降低了。在待機模式下點擊按鈕或收到新信息，手表進入時鐘顯示模式。
第七步：外部結構制作
你可以自己手工制作一個簡單的包裝：
也可以下載3D文件制作一個造型炫酷的手表：
當然，你完全可以選擇不戴手表，做個桌面提醒器也不錯：
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