
GOW动作同步手环
简介
一个使用ESP32S3主控的手环,DCDC电源,可锂电池/C口供电、充电,1.69寸触控屏,带陀螺仪和血氧 大学课设,纯小白摸索,借鉴了开源方案,验证可以用,赶时间属于能用就行的水平,请佬批评指正
简介:一个使用ESP32S3主控的手环,DCDC电源,可锂电池/C口供电、充电,1.69寸触控屏,带陀螺仪和血氧 大学课设,纯小白摸索,借鉴了开源方案,验证可以用,赶时间属于能用就行的水平,请佬批评指正开源协议
:BSD License
(未经作者授权,禁止转载)描述
出处
起因是河南某211的双创课程课设,立项内容是动作同步、健康手环,做了两个核心功能。硬件设计比较周全,软件属于能用就行,最后实在是太赶时间了,低功耗之类的功能没有写。
后期将更新:
1、低功耗模式(按键唤醒、亮度可调屏幕)
2、性能更好的记步功能
3、充电状态和电池电量显示
原理图设计说明
1、主控 综合考虑了功耗和性能,以及可穿戴设备所急需的WiFi、蓝牙能力,采用ESP32S3模组的外接天线版本(1u),算力充足,设计难度较小 设计了自动下载电路和串口芯片,之前的方案是ESD+USB,直接用自带USB下载程序,需要手动拉低BOOT没有设计按钮,但第一次焊接不知道是不是焊接有问题,USB死活不识别,干脆换了串口芯片的方案,使用串口下载一次成功也没出问题2、电源部分
主要包括type-C接口、直接供电/电池供电切换电路、充电电路、DCDC降压电路。
DCDC综合看了MPS的几个芯片,因为压差太小,总是不满足最小关断时间的要求,最后选了SY8088AAC这个经典DCDC,5V转3.3V。一定记得输出电容要对称,第一次设计没经验,一开始非常大的纹波,换了两颗对称的就正常了。
不考虑LDO主要是一开始的预计电流下,包括屏幕和主控的情况下,LDO预计发热严重,好在经过设计DCDC的纹波非常小,计算值是5mv左右,没有专业设备只能用示波器简单看了一下,实际的纹波已经淹没在10mv左右的噪声中。
可以边冲边用,有转换电路,速度非常快;充电电路实测正常;按下开关后整个电池会脱离电路,因为第一次设计有些害怕...
电路有电量计用来准确显示剩余电量,不过目前还没玩明白
3、传感器
传感器使用了MPU6050、MAX30102等经典款式,还设计了振子马达,马达没测试过;MPU6050正常,但是一定要记得不要虚焊;MAX30102买单独探头竟然比买淘宝模块贵得多,索性直接用到现成模块,预留了一个外接接口,有电源和iic总线,也可以拓展其他需要的iic设备。
4、屏幕
屏幕使用一块1.69寸触控屏,触控芯片CST816S,ST7899的驱动,实测LVGL库下运行正常,但是背光板没有调过亮度,不知道效果咋样
PCB设计说明
设计的稀烂,中间两个层电源分割很离谱,GND层也走了一根实在走不开的信号线,各位佬尽情喷... 都是0603封装,热风枪吹小白也没问题,不过我第一次焊接虚焊了,MPU6050的IIC死活用不了,type-C也连锡了软件说明
使用arduino框架编写(也是赶时间的妥协...);不过不得不说arduino框架+PlatformIO确实太方便了,下面是我使用的一些基本信息
代码块:
[env:esp32-s3-devkitm-1]
platform = espressif32
board = esp32-s3-devkitm-1
framework = arduino
lib_deps =
bodmer/TFT_eSPI@^2.5.43
fbiego/CST816S@^1.1.1
lvgl/lvgl@8.3.6
tockn/MPU6050_tockn@^1.5.2
sparkfun/SparkFun MAX3010x Pulse and Proximity Sensor Library@^1.1.2
UI部分采用LVGL官方的图形化工具设计,运行还挺丝滑,在LVGL自动生成的代码基础上,依托极其强大的开源库,硬生生2天搞定赶上DDL,代码有些难崩,后续有了新版本再开源,现阶段可能只能开源个不太完整的工程供参考
按照计划,后续将有其他同学跟进完善该项目,计划转到ESPIDF,使用freertos,完善剩余部分。
实物展示说明
封面是板子+屏幕+血氧,外壳设计了三版不太成功,电池体积有些太大,加上血氧没有集成到板子上,厚度难以控制,暂时没有好看的外壳。
注意事项
设计的十分抽象,目前已知会出现两个问题,其中版本1莫名其妙3.3v短路(经过后期查证,可能是因为用的锡膏焊接后残留物导电),版本2工作基本正常,但在一次烧录后出现很奇怪的问题,显示等待下载,最离谱的是电池开关关闭以后还断断续续有电。gen2的问题在后续会尝试调整解决。
演示视频
等稍后不这么忙了,看看之前费尽心思拍摄的视频能不能传上来,不行的话也许会是一个b站视频
--保研结束,待续未完--
设计图

BOM


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