🩺 血氧仪硬件实战

📘 从原理图到PCB · 30章完整目录

01 血氧仪概述

工作原理应用场景市场现状

02 硬件系统架构

整体硬件框图核心芯片选型电源树设计

03 传感器与前端电路

PD与LED驱动跨阻放大器TIA 环境光抑制

04 模拟前端AFE芯片详解

AFE4404/MAX30102 寄存器配置 I2C通信时序

05 主控MCU选型与电路

STM32/GD32最小系统晶振与复位 Boot模式配置

06 电源管理电路

LDO与DC-DC选型 3.3V/1.8V电源轨电池充电TP4056

07 显示与交互电路

0.96寸OLED接口按键与触摸蜂鸣器驱动

08 通信接口设计

USB转串口CH340 蓝牙HC-08接口 SWD调试接口

09 原理图设计工具入门

Altium Designer界面新建工程与库元器件放置与连线

10 创建原理图库

自制血氧仪元器件库 LED与PD符号 AFE芯片Datasheet解析

11 绘制完整原理图（上）

MCU最小系统与电源网络标签与总线 ERC电气规则检查

12 绘制完整原理图（下）

AFE前端与传感器 OLED与通信接口 ERC检查

13 PCB设计基础

层叠结构2层/4层过孔与焊盘设计 DFM可制造性

14 PCB布局规划

板形与结构定位电源地平面分割模拟数字分区

15 关键元器件布局

MCU与AFE摆放去耦电容放置晶振与时钟线

16 PCB布线实战（上）

电源走线宽度模拟信号线I2C/SPI 差分信号处理

17 PCB布线实战（下）

地线处理与覆铜热焊盘与散热泪滴与过孔盖油

18 设计规则检查DRC

间距/线宽/过孔规则 DRC报错分析修正与优化

19 Gerber文件输出

Gerber格式说明输出设置与光绘 IPC网表比对

20 BOM表与元器件采购

BOM导出与分类封装核对采购渠道与替代料

21 PCB打样与工艺

板材FR4 表面处理HASL/ENIG 阻抗控制

22 焊接与装配

回流焊与手工焊 QFN焊接技巧清洗与检查

23 硬件调试入门

万用表与示波器电源上电顺序时钟信号测量

24 AFE模块调试

LED驱动电流测量 PD信号波形 I2C抓包分析

25 MCU固件烧录与验证

SWD烧录接线 Keil工程配置点灯与串口打印

26 OLED显示调试

初始化序列字符与图形显示刷新率优化

27 血氧算法与数据处理

PPG信号特征心率血氧计算滑动平均滤波

28 整机联调与性能测试

手指插入测试运动伪影测试功耗测量与优化

29 EMC与安规基础

医疗标准ISO 80601 静电防护ESD 辐射骚扰对策

30 项目总结与文档归档

设计文档编写测试报告模板开源发布与版本管理