第二章 血压计硬件平台选型
做血压计，硬件选型是第一步。这一步走错了，后面软件写得再好也白搭。我见过不少团队，芯片选得太高端，成本压不住；选得太低端，算法跑不动。今天咱们就聊聊，怎么选才靠谱。
2.1 主控芯片选型：MCU还是MPU？
先说结论：99%的家用血压计，用MCU就够了。为什么？因为血压计不需要跑Linux，不需要复杂的图形界面。一个Cortex-M内核的MCU，主频几十兆赫兹，完全能搞定。
我个人习惯这样选：
- 入门级血压计：Cortex-M0/M0+，比如STM32G0系列。成本低，功耗小，适合做百元以内的产品。
- 中端血压计：Cortex-M3/M4，比如GD32F103或STM32F4。带浮点运算单元（FPU），算滤波算法更轻松。
- 高端联网款：Cortex-M4 + Wi-Fi/蓝牙SoC，比如ESP32。或者MCU+蓝牙芯片的双芯片方案。
关键指标：
- Flash：至少64KB，推荐128KB以上。算法库、UI字库、蓝牙协议栈都吃空间。
- RAM：至少16KB，推荐32KB以上。滤波缓冲区、波形数据存储都需要。
- ADC：12位以上，采样率不低于1kHz。压力传感器信号很微弱，ADC精度不够会直接导致测量不准。
我的经验：曾经有个项目，选了颗8位单片机，Flash只有32KB。结果算法优化到吐血，最后不得不换芯片。嗯，选型时一定要留余量，至少留30%的Flash和RAM空间给后期迭代。
2.2 传感器选型：压力传感器、气泵、电磁阀
这三个器件，是血压计的“心脏”。选不好，测量结果就是废纸一张。
2.4.1 压力传感器
压力传感器负责把气压信号转成电信号。我建议选压阻式或电容式的。压阻式更常见，成本低，线性度好。
选型要点：
- 量程：0~300mmHg足够。人体血压最高也就260mmHg左右，留点余量。
- 精度：±1%以内。低于这个数，算法再牛也救不了。
- 输出方式：模拟输出（需要MCU自带ADC）或数字输出（I2C/SPI接口）。我更喜欢数字输出，省去模拟前端设计的麻烦。
避坑指南：我曾经遇到过一批压力传感器，温度漂移特别大。夏天测和冬天测，结果能差10mmHg。后来换了带温度补偿的型号，问题才解决。所以，一定要选带温度补偿的传感器，或者自己加温度校准算法。
2.4.2 气泵
气泵负责给袖带充气。选型看两个参数：
- 最大气压：至少能打到300mmHg。有些泵标称280mmHg，实际用起来可能不够。
- 噪音：低于45dB。用户对噪音很敏感，尤其是老人。我见过一个产品，气泵一响，用户以为机器坏了。
市面上常见的是微型隔膜泵，比如日本SMC或国产的。国产的性价比高，但一致性差一些。批量采购时一定要抽检。
2.4.3 电磁阀
电磁阀负责快速放气。选型要点：
- 响应时间：小于10ms。放气慢了，测量周期会变长，用户体验差。
- 泄漏率：越低越好。泄漏大会导致测量误差。
我习惯用常闭型电磁阀，断电时自动关闭，安全可靠。
2.3 电源管理方案
血压计通常是电池供电，4节AA电池或锂电池。电源管理做不好，用户三天两头换电池，产品口碑就砸了。
我的建议：
- 升压芯片：如果电池电压低于3.3V，需要升压。比如TPS61023，效率能到90%以上。
- 低功耗设计：待机电流小于10μA。MCU进入休眠模式，气泵和电磁阀完全断电。
- 电池检测：用ADC实时监测电池电压，低于阈值时提醒用户充电或换电池。
一个典型功耗数据：
| 工作模式 | 电流 | 说明 |
|---|---|---|
| 待机 | 5μA | MCU休眠，RTC运行 |
| 测量中 | 80mA | 气泵工作，ADC采样 |
| 蓝牙传输 | 30mA | 数据发送完成后立即关闭 |
我的习惯：在电源入口加一个MOS管开关，MCU控制。这样待机时能彻底切断气泵和电磁阀的电源，避免漏电流。你想想看，一个电磁阀的漏电流可能就有几十微安，积少成多啊。
2.4 显示与按键模块
显示和按键，是用户和血压计交互的窗口。选型时别太随意。
2.4.1 显示屏
家用血压计主流是段码LCD或OLED。段码LCD成本低，功耗小，但只能显示固定图案。OLED可以显示更多信息，比如波形图、心率数据，但贵一些。
我建议：
- 低端产品：段码LCD，配背光。显示收缩压、舒张压、心率就够了。
- 中高端产品：128x64 OLED，可以显示脉搏波形，提升科技感。
2.4.2 按键
按键至少需要3个：开始/停止、记忆、设置。多了用户记不住，少了功能不够用。
选型要点：
- 寿命：10万次以上。用户每天按3次，能用10年。
- 手感：有明确的触感反馈。我遇到过按键太硬的，老人按不动；太软的，容易误触。
避坑指南：我曾经设计过一款产品，用了触摸按键。结果用户手上有汗或者袖带摩擦时，经常误触发。后来老老实实换回机械按键。嗯，有些场景下，传统方案反而更可靠。
2.5 小结
硬件选型没有绝对的标准答案，但有几个原则：
- 主控芯片留余量，别抠门。
- 传感器选带温度补偿的，省去后期校准的麻烦。
- 电源管理做低功耗，用户会感谢你。
- 显示和按键，以用户体验为先。
下一章，咱们聊聊软件架构怎么搭。硬件选好了，软件才能跑得稳。