openvela 智能手环应用（表盘 · 心率 · 计步）

基于 openvela 平台（C + LVGL） 的智能手环应用，2026 CCF 开源创新大赛「基于 openvela 的智能手环应用开发」参赛作品。

初赛三项功能全部实现，并在宿主机用 LVGL 官方内置 SDL 驱动真编译真运行、截图存证（demo/）：

表盘与时间显示 — 大号时/分 + 秒 + 年月日星期，取系统时间秒级刷新；
健康数据展示 — 心率（实时数值 + 滚动波形 + 心率分区）与计步（进度环 + 步数/距离/卡路里），模拟数据源驱动；
基础 UI 交互 — 表盘 ↔ 心率 ↔ 计步三页左右滑动切换，带过渡动画与底部页码指示点。

演示

表盘	心率	计步	异常兜底

滑动切页动图：demo/demo.gif

截图由程序在 --shots 模式下用 LVGL lv_snapshot 从真实渲染缓冲导出，非手绘、非拼图。

快速开始（Ubuntu / WSL）

# 1. 安装依赖
sudo apt install -y build-essential cmake pkg-config libsdl2-dev git
#   （可选，仅生成 PNG/GIF 演示素材需要）
sudo apt install -y python3-pil ffmpeg

# 2. 构建（首次会自动拉取 LVGL v9.4.0 到 third_party/lvgl）
scripts/build.sh

# 3a. 交互式运行（需要图形环境；方向键切页，↑ 键切换传感器故障演示）
scripts/run_demo.sh
#     或直接： build/smartband

# 3b. 无窗截图模式（无图形环境也可，产出 demo/*.png 与 demo/demo.gif）
scripts/run_demo.sh --shots

交互方式：

鼠标左右拖拽 或 方向键 ←/→：在表盘 / 心率 / 计步间切换；
方向键 ↑：注入 / 解除传感器故障，观察异常兜底（数值变 --）；
关闭窗口退出。

项目结构

openvela02-smartband/
├── src/
│   ├── main.c            # 宿主机入口：SDL 显示/输入、tick、脚本演示与截图（平台相关）
│   ├── app.c             # 页面管理：tileview 三页、滑动切换、页码点、键盘导航、定时器
│   ├── sensors.h/.c      # 数据源抽象 + 宿主机模拟实现（心率/计步/时间/故障注入）
│   ├── ui_watchface.c    # 表盘页：时间/日期
│   ├── ui_heart.c        # 心率页：数值 + 滚动波形 + 分区
│   ├── ui_steps.c        # 计步页：进度环 + 步数/距离/卡路里
│   └── theme.c/.h        # 配色与页面样式
├── lv_conf.h             # LVGL 配置（32bpp、SDL、snapshot、字体）
├── CMakeLists.txt        # 一键构建（拉 LVGL + SDL2 链接）
├── scripts/              # build.sh / run_demo.sh / make_media.py
├── docs/PORTING_OPENVELA.md  # 移植到 openvela 原生应用的说明
├── demo/                 # 运行截图与 GIF
├── LICENSE NOTICE THIRD_PARTY.md
└── third_party/lvgl/     # LVGL（构建时拉取，不入库）

设计说明

UI 布局：竖向 240×280 手环屏比例，深色底 + 每页强调色（表盘青 / 心率红 / 计步绿），大字号读数、进度环、波形图，底部三点页码指示当前页，观感统一、清晰可读。
页面管理：用 LVGL tileview 承载三页，左右滑动即切页并带内置过渡动画；切页事件同步更新底部页码点；无触摸环境用方向键（keypad indev + 组焦点）同样可切。
数据源：sensors.h 定义与平台无关的读取接口，宿主机用合成数据（步频累加、心率有界随机游走、类 PPG 波形）；移植到 openvela 时换成 uORB 订阅即可，UI 与算法不改（见 docs/PORTING_OPENVELA.md）。
异常处理：
- 传感器无数据/故障 → 心率、步数显示 -- 占位并变警示色，不崩溃；
- 心率越界 → 钳制到 45–190 bpm 合理区间；
- 步数回退 → 只增不减，丢弃异常回退帧；
- RTC 未同步（年份异常）→ 显示 --:-- 与 time not synced；
- 切页到首/末页再滑 → 到头即止，不越界。

移植到 openvela

业务代码（页面 / 逻辑 / 异常兜底）与平台解耦，移植到 openvela 原生应用只需替换 数据源实现与入口 + 构建两处，UI 三页零改动。目录结构、nuttx_add_application 构建、uORB 数据源映射与诚实的“待环境实测”项，见 docs/PORTING_OPENVELA.md。

开源合规

许可证：Apache-2.0（LICENSE、NOTICE）。
第三方依赖：仅图形库 LVGL（MIT） 与宿主机 SDL2（Zlib），声明见 THIRD_PARTY.md； LVGL 按固定版本 v9.4.0 由构建脚本拉取，不随仓库分发。
src/ 下全部为原创代码。

团队

程柯雷（太原理工大学）｜单人参赛。