【CC2640R2F蓝牙4.2试用体验】基于CC2640蓝牙4.2的智能健身自行车（附带简易APP）（结项）

元件

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经过一个多星期的开发测试，智能自行车的开发终于进入了尾声。昇润科技的SDK大大简化了开发时间，使得开发者能快速、高效的完成开发，同时也能保证设备的低功耗与强鲁棒性。

下面为目前已完成进度：

实现了对自行车的测速功能。

实现了对心率粗略的测量，在传感器佩戴良好的情况下，可以实现较精确的对心率的测量。

实现了数据定时回传功能，配合对应开发的APP可实现实时速度显示。

APP开发完成，可实现连接或断开设备、读取所需数据并显示。

首先说下测速原理。

室内自行车的转盘上我放置了两个强磁铁，其经过霍尔元件时会触发中断。CC2640每两秒统计一次中断触发次数，同时根据外径计算出当前对应的速度。设备安置如下：

计算速度的代码如下：

很简单的计算，半径单位为厘米，周长 C = 2*Pi*R，如果放了一个磁铁那么计数器Counter与周长的乘积就应该除以二。得到了当前速度（m/ms），将其换算成km/h，即为CurrentSpeed。

心率测量的计算算法稍微麻烦一点，我分成心率检出跟心率计数两个部分来说明。

心率检出：

首先说下采样速率，100hz，速率不太高，勉强够用，速度越快精度越高。

采样得到的图像近似如下图：

首先交代下状态：

依次为：低于平均，高于平均且上升，高于平均且下降。

typedef enum {BelowAverage,AboveAverageRising,AboveAverageFalling}HeartBeatSituation;

复制代码

我们可以看到心跳的最高电平很高，其他的都不算太高。首先进行500次采样，对采集得到的电压取平均值作为阈值。

ADC采样得到的电压低于阈值，则置状态：BelowAverage；

若其高于阈值，则与采样得到的最高电平（HeartBeatsPeak，默认为0）比较，若高于，则置状态AboveAverageRiseing，并修改最高电平数值；若低于，则置AboveAverageFalling。

当其再次低于阈值时，判断其状态，若其为AboveAverageFalling，或者最高电平（HeartBeatsPeak）不为0，则判定一次心跳（可看成下降沿触发中断）。若不是，则置状态：BelowAverage。

这就完成了心率检出。

对应实现的代码如下：

复制代码

心率计数：

这个跟上面相比，我现在的处理方法就很简单很粗糙了。

我使用的方案主要有两套，最开始的一种方法是维护一个四元素队列，每秒动态的替换心率数据，使用最小二乘法拟合线形回归方程，对其进行积分来得到每分钟的心率。但这个因为前一级心率检出的效果严重依赖佩戴方式，所得到的效果并不好。

现在采用的方法很简单，对其采样5s，把得到的心率总数乘以12，即计算出当前的心率速度。虽然跟随性不太好，但准确性还是可以的。

数据回传就不多说了，很简单，Set一下就OK的。

App方面需要讲的就太多了。

我刚进入App开发不久，所以这次没有使用昇润科技提供的安卓代码，而是选择自己造了一遍轮子进而了解下App的开发过程。

首先是获取权限并开启蓝牙。

获取权限：

if (!App.getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_BLUETOOTH_LE)) {
throw new RuntimeException("Don't support BLE.");
}

复制代码

开启蓝牙：

bluetoothManager = (BluetoothManager) ParentActivity.getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);
mBluetoothAdapter = bluetoothManager.getAdapter();
if (!mBluetoothAdapter.isEnabled()) {
if(mBluetoothAdapter.enable())
{
Toast.makeText(ParentActivity,"蓝牙打开成功！",Toast.LENGTH_SHORT).show();
while(!mBluetoothAdapter.isEnabled())
{
ThreadSleep(10);
}
}
else
{
Toast.makeText(ParentActivity,"蓝牙打开失败！",Toast.LENGTH_SHORT).show();
return;
}
}

复制代码

之后是连接BLE设备。

public void ConnectDevices(BluetoothDevice[] Device, String TargetMAC) {
if (!isConnect) {
for (BluetoothDevice Dev : Device) {
if (Dev.getAddress().equals(TargetMAC)) {
mBluetoothGatt = Dev.connectGatt(ParentActivity, false, new BluetoothGattCallback() {
@Override
public void onCharacteristicRead(BluetoothGatt gatt,
BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status)
{
DataRead = characteristic.getValue();
ReadyToRead.release(1);
}
@Override
public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status)
{
BLEService = gatt.getServices();
}
@Override
public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState) {
switch (newState) {
case BluetoothProfile.STATE_CONNECTED:
mBluetoothGatt.discoverServices();
isConnect = true;
break;
case BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED:isConnect = false;
break;
default:
break;
}
}
});
}
}
}
}