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又是在电脑前连坐几小时的一天，和大部分上班族一样，由于工作原因没空去健身房，也抽不出多少时间进行户外锻炼，为了不让自己的“小蛮腰”一天天变粗，下单了一款呼啦圈。和传统呼啦圈不同的是这款呼啦圈体型小巧，带进办公室完全不是问题。而且呼啦圈大小可根据腰围调节，不用担心转的过程中掉下来，比较适合在室内进行运动。

智能呼啦圈功能设定：

一．智能呼啦圈硬件方案

1.硬件方案框架

2.硬件方案介绍

• 设备连接App连接方式

蓝牙连接方式功耗低，成本低，连接方便，适合短距离连接。恰好可以满足呼啦圈这类运动设备的数据传输和距离要求。

• 液晶屏选型

由于定制液晶屏的费用略高，对显示没有很高要求的开发者可以自行购买一块偏压比为1/2，供电电压为3V的3位数字显示液晶屏。

• IO扣模拟驱动液晶屏

外围需要在COM和PIN口上加上拉、下拉各一个电阻，阻值选择了100K，IO口可设置为推挽输出和浮空输入的状态。

• 指示灯与按键

由于液晶屏智能显示3位数字信息，我们在液晶屏显示旁边增加3个指示灯，用来指示液晶屏显示的是时间值，计数值还是能量值。同时界面上有两个按键，用于模式选择和数据复位。

• 硬件方案原理图如下：

二．智能呼啦圈嵌入式方案

根据呼啦圈功能设定，可以将程序划分为以下七大模块：

• 外设驱动

为方便后续程序扩展，可以先将各外设驱动部分的代码分别编写成组件。

本demo所使用外设的基本情况如下：

• 设备基础服务

设备基础服务模块包括设备状态迁移、模式选择、模式切换、本地定时等功能处理。功能需求中已经对可选的运动模式即模式迁移方式进行了定义，这里再对设备状态进行如下定义：

• 显示处理服务

显示处理模块包括显示屏内容的设定、显示屏状态控制和指示灯状态控制。

根据功能设定，显示内容可以分为以下4个部分：

• 数据处理服务

智能呼啦圈相关的运动数据设定如下：

• 用户事件处理

用户可触发的部件有按键和霍尔传感器，前者用于模式切换、配网请求和设备复位，后者用于检测呼啦圈转动圈数。根据功能需求描述，用户事件处理模块的处理内容梳理如下：

• 定时事件处理

本demo的功能设定中涉及较多的定时需求，具体情况整理如下：

• 联网处理

要实现和云端进行数据交互，首先要使设备配网。配网功能已经通过BLE SDK实现，配网等待处理和配网提醒机制如下：

• 优化处理

由于I/O资源有限，在完成功能调试后，需关闭日志打印功能，可通过将tuya_ble_app_init()函数中的elog_set_output_enabled(true);语句修改为elog_set_output_enabled(false);来实现禁止调试信息输出，同时还可以将custom_tuya_ble_config.h中TUYA_APP_LOG_ENABLE的值修改为0来关闭应用日志，以减少代码空间。

由于呼啦圈使用电池供电，为避免电量消耗过快，需对设备进行低功耗处理。

BTU模组原厂芯片的电源管理模块提供了3种低功耗工作模式：

对于BTU模组来说，这里的SRAM保留指的是 0x840000 - 0x847FFF 的存储空间，目前协议栈和应用都是默认优先使用这块空间，从编译生成的.lst文件中也可以看到相关数据都存储在该范围内。

为了不影响呼啦圈的本地定时功能，这次选择了SRAM保留的深度睡眠模式作为低功耗模式，基本处理思路如下：

<1> 在设备[未使用]时，设置唤醒方式为引脚唤醒或定时器唤醒，然后进入SRAM保留的深度睡眠模式；
<2> 当设备被引脚唤醒时：更新本地时间后，设备状态切换到[使用中]；
<3> 当设备被定时器唤醒时：更新本地时间后再次睡眠。

以上主要是对智能计数、运动模式切换以及运动历史数据记录开发方案介绍，方案不仅仅针对呼啦圈，如果同学们感兴趣可以试试开发智能跳绳，智能家用跑步机等小型运动健康类产品。

上期精彩回顾：环境类传感器介绍 (eepw.com.cn)

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