CN201611436U

CN201611436U - 一种带有三轴加速度传感器的手表

Info

Publication number: CN201611436U
Application number: CN2010201040075U
Authority: CN
Inventors: 黎衍桥
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-01-25
Filing date: 2010-01-25
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2020-01-25

Abstract

本实用新型涉及一种带有三轴加速度传感器的手表，包括表壳、固定在表壳内的机芯组件COB、LCD显示屏，机芯组件COB上设有微处理器MCU。通过在机芯组件COB上集成了一个三轴加速度传感器，三轴加速度传感器检测到不同类型的振动信号，并通过机芯内部三轴加速度传感器采集，将振动信号转化成数字信号形成各种用户指令的键信息显示在LCD显示屏上，代替传统手表机械按键结构，同时可满足振动按键功能性的要求，提升手表的防水性能，增加了手表的使用寿命。另外，在手表表壳一侧设置一个控制振动功能的机械按键，该按键用来开启及关闭振动按键功能，能有效提高振动按键功能的可靠性。

Description

一种带有三轴加速度传感器的手表

技术领域

本实用新型涉及手表技术领域，尤其涉及一种带有三轴加速度传感器、将外部振动信号转化成数字信号形成各种键信息的手表。

背景技术

现在传统的多功能手表，一般有四个按键，在表壳上均采用机械式按键结构，这种机械式按键结构手表存在防水等级低、加工困难等缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，提供一种带有三轴加速度传感器的手表，其可通过三轴加速度传感器检测到不同类型的振动信号，并通过机芯内部IC(比较、判断、算术逻辑运算等)运算，将振动信号转化成数字信号形成各种用户指令的键信息显示在LCD显示屏上，代替传统手表的机械按键结构，可满足振动按键功能性的要求，并提升手表防水性能，增加手表使用寿命及使用可靠性。

本实用新型的目的可以通过以下措施来达到：

这种带有三轴加速度传感器的手表，包括：表壳、固定在表壳内的机芯组件COB以及固定在表壳内且位于所述机芯组件COB之上的LCD显示屏，所述机芯组件COB上设有微处理器MCU，所述LCD显示屏与所述微处理器MCU电连接，其特殊之处在于，所述机芯组件COB上设有与所述微处理器MCU电连接、用于将检测到的外部振动信号转换成数字信号并将该数字信号传送给所述微处理器MCU的三轴加速度传感器，所述微处理器MCU将接收到的所述数字信号形成用户指令并将该用户指令传送给所述LCD显示屏。

本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到：

所述表壳一侧设有一用于控制手表可否检测到外部振动信号的振动控制按键，所述控制按键与所述微处理器MCU电连接。

所述LCD显示屏上设有通过电子数字显示时间的显示框。

所述表壳内于LCD显示屏上方设有用于指示时间的行针。

所述LCD显示屏上设有通过电子数字显示时间的显示框；所述表壳内于LCD显示屏上方设有用于指示时间的行针。

本实用新型相比现有技术具有如下优点：通过在机芯组件COB上集成了一个三轴加速度传感器，通过三轴加速度传感器检测到不同类型的振动信号，并通过机芯内部IC运算，将振动信号转化成数字信号形成各种用户指令的键信息显示在LCD显示屏上，代替传统手表机械按键结构，同时可满足振动按键功能性的要求，提升手表的防水性能，增加了手表的使用寿命。另外，在手表表壳一侧设置一个振动控制按键，用来开启及关闭振动控制按键功能，能有效提高振动按键功能的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型机芯内部电路结构示意图。

图3是本实用新型手表受X轴向敲击所产生的X、Y、Z方向振动信号波示意图。

图4是本实用新型手表受Z轴向敲击所产生的X、Y、Z方向振动信号波示意图。

图5是本实用新型手表受Y轴向敲击所产生的X、Y、Z方向振动信号波示意图。

图6是本实用新型电子数字显示手表外部结构示意图。

图7是本实用新型行针指示手表外部结构示意图。

图8是本实用新型电子数字显示/行针指示手表外部结构示意图。

具体实施方式

本实用新型下面将结合附图作进一步详述：

如图1、图2所示，本实用新型提供的这种带有三轴加速度传感器的手表，包括：表壳101、固定在表壳101内的机芯组件COB(带零部件的电路板)103以及固定在表壳101上且位于机芯组件COB103之上的LCD显示屏102，机芯组件COB103上设有微处理器MCU，LCD显示屏102与微处理器MCU电连接，机芯组件COB103上设有与微处理器MCU电连接、用于将检测到的外部振动信号转换成数字信号并将该数字信号传送给微处理器MCU的三轴加速度传感器104，微处理器MCU将接收到的数字信号形成用户指令并将该用户指令传送给LCD显示屏102，通过LCD显示屏102显示模式切换、时间设置、闹铃功能、计步器等用户指令。

本实施例中，在表壳101一侧设有一用于控制手表可否感应到外部振动信号的振动控制按键105，该振动控制按键105与微处理器MCU电连接。使用振动控制功能前，先按住手表侧面的振动控制按键105直到手表进入解锁状态(上锁及解锁状态在LCD显示屏102上有图标或文字提示)，解锁前，三轴加速度传感器104一直工作在睡眠模式，以节省电池电量，解锁后，微处理器MCU发出唤醒指令，唤醒三轴加速度传感器104，使它处于工作模式。

本实施例中，三轴加速度传感器104包括以下几个部分：AFE(模拟前端)、MUX(多路混合放大器)、ADC(模拟数字转换)、DSI(数字信号接口)、RoC(片上寄存器)、EEPROM(电可擦除只读存储器)，其中各部分的功能如下：

AFE(模拟前端)，它负责采集微弱的加速度物理力学信号即外部振动信号，并将之转化成微弱的模拟电子信号，经过内置的低噪音放大器、前置放大器、低通滤波器完成信号的前端处理，然后将经过前端处理过的模拟电子信号传送给MUX(多路混合放大器)。

MUX(多路混合放大器)，它负责将AFE(模拟前端)传送过来的模拟电子信号，根据时序要求，选通X轴、Y轴或Z轴的信号信道，并对信号进行功率级的差动放大，使输出信号电平幅度符合ADC(模拟数字转换器)输入要求，并将该输出信号输入给ADC(模拟数字转换器)。图3是本实用新型手表受X轴向敲击所产生的振动信号波示意图，手表受力敲击方向如图中箭头所示。图4是本实用新型手表受Z轴向敲击所产生的振动信号波示意图，手表受力敲击方向如图中箭头所示。图5是本实用新型手表受Y轴向敲击所产生的振动信号波示意图，手表受力敲击方向如图中箭头所示。

ADC(模拟数字转换器)，它负责将MUX(多路混合放大器)处理过的模拟电子信号转换成数字信号并将该数字信号依次通过DSI(数字信号接口)及SPI(串行周边接口)在传送给MCU，ADC(模拟数字转换器)包含有：采样时钟，过零比较器，数字滤波器，限幅器等。

DSI(数字信号接口)，它负责将ADC(模拟数字转换器)输出的数字信号，通过逻辑控制单元，转化成SPI(串行周边接口)，从设备接口标准与MCU接口。DSI(数字信号接口)包含有片选使能部分、设备时钟逻辑、数据缓冲等。

RoC(片上寄存器)，MCU通过对RoC(片上寄存器)的初始化配置来选择SPI(串行周边接口)工作方式、敲击加速度的灵敏度、ADC(模拟数字转换器)转换速度、唤醒方式、中断工作方式等，MCU可以通过SPI(串行周边接口)读取数据寄存器内的数据和状态，即寄存器内当前三轴加速度传感器的状态，供MCU作运算，判断等用途。

EEPROM(电可擦除只读存储器)，它可以作为MCU扩充的数据区来使用，它具有掉电不丢失数据的特性，可以用来存储手表里的个性化设置等。当手敲击到手表的正面或四边，三轴加速度传感器104将检测到的加速度信号即振动信号转变成电信号，经过内置电路放大、滤波、整形及模数转换后，最终形成数字信号传送给MCU，MCU根据三轴加速度传感器104传送回的数字信号，最终形成各种各样的用户指令，例如：模式切换，时间设置，闹铃功能，计步器等。

用户使用完振动功能后，按住手表侧面的振动控制按键105直到手表回到上锁状态。如果没有按振动控制按键105，一段时间后手表亦会自动回到上锁状态。上锁后，三轴加速度传感器104又回到睡眠模式，可节省电池电量。

本实用新型通过在机芯组件COB103上集成了一个三轴加速度传感器104，通过三轴加速度传感器104检测到不同类型的振动信号，并通过机芯内部IC运算，将振动信号转化成数字信号形成各种键信息显示在LCD显示屏102上，代替传统手表机械按键结构，同时可满足振动按键功能性的要求，提升手表的防水性能，增加了手表的使用寿命。另外，在手表表壳一侧设置一个振动控制按键105，用来开启及关闭振动控制按键105功能，能有效提高振动按键功能的可靠性。

本实用新型提供的这种带有三轴加速度传感器104的手表可以在LCD显示屏102上设置通过电子数字显示时间的显示框，通过电子数字方式将时间显示在LCD显示屏102上，如图6所示的电子数字显示手表；也可以在表壳内于LCD显示屏102上方设置用于指示时间的行针，通过行针指示时间，如图7所示的行针指示手表；还可以同时在LCD显示屏102上设置电子数字时间显示框和在LCD显示屏102上方设置用于指示时间的行针，既通过行针指示时间，也可以通过电子数字方式将时间显示在LCD显示屏102上，如图8所示的电子显示/行针指示手表。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims

1.一种带有三轴加速度传感器的手表，包括：表壳、固定在表壳内的机芯组件COB以及固定在表壳内且位于所述机芯组件COB之上的LCD显示屏，所述机芯组件COB上设有微处理器MCU，所述LCD显示屏与所述微处理器MCU电连接，其特征在于，所述机芯组件COB上设有与所述微处理器MCU电连接、用于将检测到的外部振动信号转换成数字信号并将该数字信号传送给所述微处理器MCU的三轴加速度传感器，所述微处理器MCU将接收到的所述数字信号形成用户指令并将该用户指令传送给所述LCD显示屏。

2.根据权利要求1所述的带有三轴加速度传感器的手表，其特征在于，所述表壳一侧设有一用于控制手表可否检测到外部振动信号的振动控制按键，所述控制按键与所述微处理器MCU电连接。

3.根据权利要求1或2所述的带有三轴加速度传感器的手表，其特征在于，所述LCD显示屏上设有通过电子数字显示时间的显示框。

4.根据权利要求1或2所述的带有三轴加速度传感器的手表，其特征在于，所述表壳内于LCD显示屏上方设有用于指示时间的行针。

5.根据权利要求1或2所述的带有三轴加速度传感器的手表，其特征在于，所述LCD显示屏上设有通过电子数字显示时间的显示框；所述表壳内于LCD显示屏上方设有用于指示时间的行针。