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血压计·低功耗硬件
30章 完整体系
📘 友好色系
01
课程导论与市场背景
血压计市场现状、低功耗设计的重要性、课程目标与学习路径。
📊 市场·概述
02
血压测量原理
示波法原理、柯氏音法原理、两种方法的对比与选型。
🧪 原理
03
系统架构概览
硬件系统框图、核心模块划分（传感器、MCU、电源、气路、显示）。
🏗️ 架构
04
核心器件选型（一）MCU
MCU选型要点（Cortex-M0+/M4、低功耗模式、外设资源）。
🔌 MCU
05
核心器件选型（二）气压传感器
精度、量程、功耗、I2C/SPI接口。
📡 传感器
06
核心器件选型（三）气泵与电磁阀
微型气泵、泄气阀、功耗与噪音。
⚙️ 气路
07
核心器件选型（四）电源管理
LDO、DC-DC、电池充电管理。
🔋 电源
08
核心器件选型（五）显示与交互
LCD段码屏、OLED、按键、蜂鸣器。
🖥️ 交互
09
低功耗硬件设计原则
时钟门控、电源域划分、动态电压频率调整（DVFS）。
🌱 低功耗
10
电源电路设计
电池供电电路、LDO与DC-DC选型布局、低功耗Buck电路。
⚡ 电路
11
气路系统设计
气泵驱动电路、电磁阀驱动、过压保护与泄压设计。
🌬️ 气路
12
传感器接口电路
气压传感器模拟前端、滤波电路、参考电压设计。
🔌 接口
13
MCU最小系统与低功耗模式
STM32/GD32的Sleep、Stop、Standby模式详解。
💤 模式
14
时钟系统设计
低速晶振(32.768kHz)、高速晶振、时钟切换策略。
⏱️ 时钟
15
ADC与信号调理
MCU内部ADC使用、差分输入、增益设置、采样率选择。
📈 信号
16
PCB布局与布线要点
模拟与数字分区、电源走线、地平面设计、抗干扰。
🧩 PCB
17
低功耗固件架构
事件驱动架构、状态机设计、任务调度与休眠策略。
📟 固件
18
传感器驱动开发
气压传感器初始化、数据读取、校准与滤波算法。
📦 驱动
19
气泵与电磁阀控制算法
PID压力控制、充气/放气时序、安全保护逻辑。
🎛️ 控制
20
血压计算算法
特征点提取（收缩压、舒张压）、经验公式与机器学习方法。
🧮 算法
21
显示驱动与用户交互
段码屏驱动、菜单设计、按键扫描与防抖。
🖥️ UI
22
蓝牙低功耗（BLE）通信
BLE协议栈选型、广播与连接、数据传输与功耗优化。
📶 BLE
23
数据存储与管理
Flash存储校准参数、历史记录、FATFS文件系统。
💾 存储
24
电池管理
电池电量检测（ADC法、库仑计法）、低电量告警、充电管理。
🔋 电池
25
系统功耗测量与优化
功耗测量工具（万用表、功耗分析仪）、各模式功耗分析。
📊 功耗
26
电磁兼容性（EMC）设计
辐射与传导干扰、滤波与屏蔽、PCB设计注意事项。
🛡️ EMC
27
可靠性设计
看门狗、电源监控、异常复位、数据校验（CRC）。
🔒 可靠
28
产品认证与测试
医疗设备标准（IEC 60601）、EMC测试、安规测试。
✅ 认证
29
项目实战：从需求到原型
需求分析、原理图设计、PCB打样、焊接调试。
🔧 实战
30
课程总结与进阶方向
低功耗设计趋势、AI辅助诊断、云端健康管理。
🚀 进阶