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[摘 要]发达的技术使智能穿戴式设备走进了人们的生活。为紧跟时代的脚步，我们设计了一种基于物联网和ARM的智能穿戴式设备控制系统。本系统由硬件和软件两部分构成。硬件有主控模块、显示模块、通讯模块电源模块和按键模块；软件用C语言编程。采用STM32103ZET6单片机作为整个系统的控制核心，结合A9G联网模块实现网络通讯。该系统可通过二维码扫描，显示个人的基本信息，还具有实时定位功能。
[关键词]穿戴式设备；物联网；STM32；A9G联网
中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）04-0176-02
1 引言
随着科技水平的不断壮大，互联网正处于现代人类的生活水平发展的高级阶段，且物联网是一种低投入、高技术的精装备的现代化生产体系。一种基于互联网的可穿戴式设备正适应现代社会发展的需要，该设备不仅提高了人们的安全性、工作效率，还体现了科技性、人性化。虽然在国内穿戴式设备也在日益发展的阶段，各个媒体也时常对穿戴式设备进行报道，但是穿戴式设备在国内大多数人眼里是高端、昂贵、奢侈的，只有在现代化城市和高收入的家庭才见到使用，所以可穿戴式设备在国内并没有大大的普及。
鉴于此，我们设计了一种基于物联网和ARM的智能穿戴式设备控制系统，该穿戴式设备不仅代表着以后人类生活水平的发展方向，更是人类现代化生活水平的发展进程中的高新技术成果最具备活力以及潜力的领域之一。通过实现可穿戴式设备的技术，可以将个人的位置信息随时随地地显示给家人，出门在外时，让家人放心。
2 系统总体设计
2.1 设计原理
本控制系统的设计整体高端大气、具有创新性高、技术先进、实用性好等特点，其设计原理分析如下：
基于物联网和ARM的智能穿戴式设备控制系统的设计将主机和APP之间通过局域网络将两者进行连接，主机主要采用STM32103ZET6单片机来控制，APP采用高德地图，通过采用单片机发送指令来完成各种作用不同的功能。当控制系统处于工作状态时，单片机与A9G联网模块会进行工作，此时，单片机会将接收到的数据进行处理，并将处理后的数据通过云平台输送给APP，实现联网定位功能。还可以扫描显示屏上的二维码，实现个人名片的扫描。当人丢失或者迷路的时候，可以通过他人手机扫描二维码进行对自己当前位置的确定，也可以让家人打开手机APP，查看自己的当前位置。将单片机和APP相互配合使用，用户能将对自己的安全进行更好的保护。系统安全、稳定、可靠；APP附加在家人手机中，更加轻巧便捷，有一定续航能力，布局有条理，十分适用人们穿戴。
2.2 系统的构成
本系统设计的整体结构由五个部分组成，分别有主控模块、A9G联网模块、显示模块、电源模块和按键模块。如图2-1所示为基于物联网和ARM的智能穿戴式设备控制系统的结构框图：
2.3 系统的主要功能
本智能穿戴式设备控制系统的设计主要是为了实现以下两点功能：
通过扫描二维码可显示自己的个人基本信息；
与高德地图APP相结合，实现定位的功能，让家人随时随地掌握自己的地理位置，防止走丢。
3 硬件的设计
本系统的硬件包括：STM32主控芯片、2.8寸TFT液晶屏、A9G联网模块、电源模块和按键模块。
3.1 主控芯片
主控芯片采用增强型STM32103ZET6单片机，它以ARM（cortex-M3）为内核，自带512K的字节闪存空间的处理器，该芯片的处理器有8个定时器可使用， ADC模数转换通道有16个，每个通道的精度为12位，有5个USART接口，2个I2C接口，3个SPI接口。
3.2 A9G聯网模块
A9G是一个完整的四频GSM /GPRS模块，它融合GPRS的GPS/AGPS技术，并将其集成在一个紧凑的SMD封装中，可广泛应用于各种物联网场合，十分适用于可穿戴式产品的设计。该模块只需发送AT指令，就可实现联网、发短信、定位等。使得模块的控制更为简单方便，所以该模块在整个控制系统中起到了不可替代的作用。
3.3 2.8寸TFT液晶屏
本系统的显示模块采用2.8寸TFT液晶屏，用于二维码的显示。该液晶屏的分辨率为320*240，可以显示16位色的真彩图片。通过控制FSMC接口来控制TFTLCD的显示。它采用16位的并方式与外部链接，之所以不用8位的，是因为彩屏的数据量太大，尤其在显示图片的时候。
3.4 电源模块
电源模块采用电池盒装置，其输出电压为6V，通过降压芯片转换成5V给单片机供电。该设计满足轻巧、便捷的设计理念。
3.5 按键模块
按键模块用于控制穿戴式设备系统的工作状态，其选用轻触按钮，具有体积小、成本低、性价比高的特点。
4 软件的设计
本系统是以STM32103ZET6微处理器和A9G模块为主控的一套可穿戴式设备设计，软件部分包括：主控程序、数据上传、二维码显示3个部分，下面主要介绍主控程序。
主控程序的设计是为了实现微处理器与A9G模块间的联网通讯，其流程图如图4-1所示。
5 结论
基于物联网和ARM的智能穿戴式设备控制系统的设计将STM32103ZET6微处理器作为系统的主控芯片，联网定位使用A9G模块，通过按键的开关来控制系统的工作状态，2.8寸TFT液晶屏用于二维码的显示，以及电源供电。这是一款在将个人信息与定位集于一体的穿戴式设备控制系统。本系统设计中选用单片机作为主控核心的主要原因是其具有价格低廉、实用性大、性价比高、简单易操作等的一系列特点。同时，该控制系统运行稳定且携带十分便利，大大的提高了智能穿戴式设备的实用性，在人们的实际应用生活中具有良好的发展意义。
参考文献
[1]高林.单片机原理与微机原理综合仿真系统的设计及应用[J].实验技术与管理，2015，31（03）：91-94.
[2]刘火良.杨森.单片机与嵌入式：STM32库开发实战指南[M].北京：机械工业出版社，2013.
[3]石志国.王志良.丁大伟.物联网技术与应用[M].北京：清华大学出版社，2013.
[关键词]穿戴式设备；物联网；STM32；A9G联网
中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）04-0176-02
1 引言
随着科技水平的不断壮大，互联网正处于现代人类的生活水平发展的高级阶段，且物联网是一种低投入、高技术的精装备的现代化生产体系。一种基于互联网的可穿戴式设备正适应现代社会发展的需要，该设备不仅提高了人们的安全性、工作效率，还体现了科技性、人性化。虽然在国内穿戴式设备也在日益发展的阶段，各个媒体也时常对穿戴式设备进行报道，但是穿戴式设备在国内大多数人眼里是高端、昂贵、奢侈的，只有在现代化城市和高收入的家庭才见到使用，所以可穿戴式设备在国内并没有大大的普及。
鉴于此，我们设计了一种基于物联网和ARM的智能穿戴式设备控制系统，该穿戴式设备不仅代表着以后人类生活水平的发展方向，更是人类现代化生活水平的发展进程中的高新技术成果最具备活力以及潜力的领域之一。通过实现可穿戴式设备的技术，可以将个人的位置信息随时随地地显示给家人，出门在外时，让家人放心。
2 系统总体设计
2.1 设计原理
本控制系统的设计整体高端大气、具有创新性高、技术先进、实用性好等特点，其设计原理分析如下：
基于物联网和ARM的智能穿戴式设备控制系统的设计将主机和APP之间通过局域网络将两者进行连接，主机主要采用STM32103ZET6单片机来控制，APP采用高德地图，通过采用单片机发送指令来完成各种作用不同的功能。当控制系统处于工作状态时，单片机与A9G联网模块会进行工作，此时，单片机会将接收到的数据进行处理，并将处理后的数据通过云平台输送给APP，实现联网定位功能。还可以扫描显示屏上的二维码，实现个人名片的扫描。当人丢失或者迷路的时候，可以通过他人手机扫描二维码进行对自己当前位置的确定，也可以让家人打开手机APP，查看自己的当前位置。将单片机和APP相互配合使用，用户能将对自己的安全进行更好的保护。系统安全、稳定、可靠；APP附加在家人手机中，更加轻巧便捷，有一定续航能力，布局有条理，十分适用人们穿戴。
2.2 系统的构成
本系统设计的整体结构由五个部分组成，分别有主控模块、A9G联网模块、显示模块、电源模块和按键模块。如图2-1所示为基于物联网和ARM的智能穿戴式设备控制系统的结构框图：
2.3 系统的主要功能
本智能穿戴式设备控制系统的设计主要是为了实现以下两点功能：
通过扫描二维码可显示自己的个人基本信息；
与高德地图APP相结合，实现定位的功能，让家人随时随地掌握自己的地理位置，防止走丢。
3 硬件的设计
本系统的硬件包括：STM32主控芯片、2.8寸TFT液晶屏、A9G联网模块、电源模块和按键模块。
3.1 主控芯片
主控芯片采用增强型STM32103ZET6单片机，它以ARM（cortex-M3）为内核，自带512K的字节闪存空间的处理器，该芯片的处理器有8个定时器可使用， ADC模数转换通道有16个，每个通道的精度为12位，有5个USART接口，2个I2C接口，3个SPI接口。
3.2 A9G聯网模块
A9G是一个完整的四频GSM /GPRS模块，它融合GPRS的GPS/AGPS技术，并将其集成在一个紧凑的SMD封装中，可广泛应用于各种物联网场合，十分适用于可穿戴式产品的设计。该模块只需发送AT指令，就可实现联网、发短信、定位等。使得模块的控制更为简单方便，所以该模块在整个控制系统中起到了不可替代的作用。
3.3 2.8寸TFT液晶屏
本系统的显示模块采用2.8寸TFT液晶屏，用于二维码的显示。该液晶屏的分辨率为320*240，可以显示16位色的真彩图片。通过控制FSMC接口来控制TFTLCD的显示。它采用16位的并方式与外部链接，之所以不用8位的，是因为彩屏的数据量太大，尤其在显示图片的时候。
3.4 电源模块
电源模块采用电池盒装置，其输出电压为6V，通过降压芯片转换成5V给单片机供电。该设计满足轻巧、便捷的设计理念。
3.5 按键模块
按键模块用于控制穿戴式设备系统的工作状态，其选用轻触按钮，具有体积小、成本低、性价比高的特点。
4 软件的设计
本系统是以STM32103ZET6微处理器和A9G模块为主控的一套可穿戴式设备设计，软件部分包括：主控程序、数据上传、二维码显示3个部分，下面主要介绍主控程序。
主控程序的设计是为了实现微处理器与A9G模块间的联网通讯，其流程图如图4-1所示。
5 结论
基于物联网和ARM的智能穿戴式设备控制系统的设计将STM32103ZET6微处理器作为系统的主控芯片，联网定位使用A9G模块，通过按键的开关来控制系统的工作状态，2.8寸TFT液晶屏用于二维码的显示，以及电源供电。这是一款在将个人信息与定位集于一体的穿戴式设备控制系统。本系统设计中选用单片机作为主控核心的主要原因是其具有价格低廉、实用性大、性价比高、简单易操作等的一系列特点。同时，该控制系统运行稳定且携带十分便利，大大的提高了智能穿戴式设备的实用性，在人们的实际应用生活中具有良好的发展意义。
参考文献
[1]高林.单片机原理与微机原理综合仿真系统的设计及应用[J].实验技术与管理，2015，31（03）：91-94.
[2]刘火良.杨森.单片机与嵌入式：STM32库开发实战指南[M].北京：机械工业出版社，2013.
[3]石志国.王志良.丁大伟.物联网技术与应用[M].北京：清华大学出版社，2013.