一種兒童智能手表功能和外觀方案設計

周文軒　夏婧　王強

摘 要：近年來，人們對兒童群體的關注度不斷提升，很多關于兒童安全的法律和保護措施也不斷出臺。兒童智能手表的出現，不僅解決了父母擔心的兒童安全問題，而且內置各項通訊、學習、娛樂功能，為兒童的健康成長提供了保證。文章研究了基于STM32F411RE的兒童智能手表，根據硬件功能結構設計了一種外觀方案，通過3Dmax軟件模型動態顯示兒童智能手表的外觀，對于兒童智能手表的研究和生產具有重要意義。

關鍵詞：嵌入式；兒童智能手表；設計方案

智能手表作為穿戴式智能設備大軍中的一員，能夠通過與智能手機相連介入到移動互聯網，并且通過圖形用戶界面顯示來電信息、查看通知以及接聽電話等功能。根據兒童群體的特殊性，智能手表的應用越來越廣泛，在保護和教育兒童方面起到越來越重要的作用。

兒童智能手表通常采用嵌入式系統控制，控制芯片STM32F411RE具有一個次秒級誤差的RTC，工作主頻能達到100MHz，能對各類信息進行高效處理，具有低功耗、睡眠模式和掉電模式，大大提高手表的續航能力；SIM908通信模塊是兒童智能手表的主要核心，通話、短信、遠程追蹤功能都是由此模塊來實現，增加了其實用性；兒童智能手表采用STemWin圖形用戶界面，增加了手表的可操作性，并增加手表的美觀程度；根據客戶的不同需求，加入各類傳感器，融入健康監測機制，對兒童的生活和學習進行監督，實現兒童群體的“微保護”，父母更省心。綜上所述兒童智能手表安全性高，使用價值高，具有廣闊的的應用場景。

根據市場上兒童智能手表的硬件功能結構，本文設計了一種外觀方案，采用3Dmax軟件進行建模，因為3Dmax是一款當今十分主流的設計類三維軟件，能與3D打印完美配合，模型所見即可所得。由于3D打印的原理是逐層將3D模型以Z軸逐層分解打印，如果模型有懸空的地方，那么打印吐出的絲也會懸空掉到底部，因此需要對模型添加支撐操作，在3D打印的切片軟件中就能完成。3D打印兒童智能手表外觀模型界面圖如圖1所示。

在3Dmax界面中對兒童智能手表外觀模型進行綜合布線，其布線圖如圖2所示。

兒童智能手表外觀模型綜合布線完成以后，對外觀模型進行渲染，渲染圖如圖3所示。3Dmax軟件可以生成動畫，在動畫演示中，可以看到兒童智能手表的結構和功能，功能包含：雙向通話、閱讀、雙模定位、微守護、一鍵求救、手表找回、睡眠監測、視頻和音樂，產品外觀設計美觀大方。

基于兒童智能手表的硬件功能結構設計了一種外觀方案，通過3Dmax軟件模型動態顯示兒童智能手表的外觀，吸引兒童的眼球，在教育孩子的過程中，不僅督促了兒童的學習，更重要的是保證了安全，提供了一種良好的生活環境，對于兒童的健康成長具有重要作用。兒童智能手表，應世而生，是專門為兒童群體設計的一款安全防護產品，解決兒童安全問題，幫助兒童學習進步和生活，必定大受歡迎。

參考文獻

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*通訊作者：王強（1985，11-），漢族，河南鞏義人，蘇州大學應用技術學院，實驗師，研究方向：無線傳感網技術，電子技術，信號處理。