一、需求分析
1.RTC功能，分為數(shù)顯式和指針式，兩種顯示模式可以互相切換，且可以手動設(shè)置時間，精確到秒。
2.秒表功能，精確到百分之秒，如果可以，精確到毫秒。
3.指南針功能。
4.抬腕亮屏與無操作自動息屏功能。
5.不帶按鍵且又可以進行各種切換操作。
6.電源方案需要實現(xiàn)軟件關(guān)機功能。
7.能較精確檢測電池電量，電源方案能使軟件識別當前是否正在充電。
8.IAP固件更新功能。
二、硬件設(shè)計
1.芯片選型
(1)RTC功能需要使用RTC芯片，選擇NXP的PCF8563，I2C通信協(xié)議。
(2)指南針功能需要磁力計，抬腕亮屏功能需要姿態(tài)傳感器，選擇MPU9250，自帶3軸加速度計、3軸陀螺儀與3軸磁力計。
(3)不帶按鍵實現(xiàn)切換操作，也可以使用MPU9250獲取姿態(tài)動作作為輸入。
(4)電源方案實現(xiàn)軟件關(guān)機功能，要求電源芯片必須有EN使能端，選擇SY8089A作為3.3V降壓IC。
(5)能使軟件識別當前是否在充電，要求鋰電池管理芯片必須有相應的查詢功能，選擇TP4056作為鋰電池充電管理IC，其CHG引腳在充電時為低電平，可以作為充電檢測。
(6)檢測鋰電池電量，采用ADC檢測電壓法。
(7)主控芯片選擇STM32F411CEU6，UFQFN48封裝，占PCB面積較小，F(xiàn)LASH與SRAM容量也足夠(512KB、128KB)。
(8)為了實現(xiàn)IAP功能，可能需要SPI Flash，暫時記錄W25Q128。
2.各部分原理圖設(shè)計
三、軟件設(shè)計
1.?IAP功能設(shè)計(選定方案1)
(1)?IAP功能方案1
利用STM32的USB將固件通過FAT32文件系統(tǒng)寫入外擴SPI Flash中，在bootloader中檢測Flash中是否有固件.bin文件，如果有將其更新到APP區(qū)，更新完畢將其刪除后，跳轉(zhuǎn)到APP處執(zhí)行。
(2)??IAP功能方案2
利用STM32的串口更新固件，開機時在bootloader中檢測當前姿態(tài)傳感器的x軸傾角是否大于45°，是則進入IAP模式，接收上位機發(fā)送的固件，采用應答機制：上位機先發(fā)送固件的大小，以便串口判斷該接收多少數(shù)據(jù)；串口接收2048字節(jié)的數(shù)據(jù)并將其寫入APP區(qū)域后，發(fā)送0x55給上位機通知其發(fā)送下2048字節(jié)數(shù)據(jù)，直到固件寫入完畢。利用STM32軟件復位重啟且確保重啟前姿態(tài)傳感器x軸傾角小于45°，以便令bootloader跳轉(zhuǎn)到APP區(qū)。若誤觸發(fā)IAP模式，則一定時間內(nèi)未檢測到串口數(shù)據(jù)，則自動復位。上位機采用QT5編寫。
2.UI設(shè)計
UI設(shè)計使用LittleVGL開源庫進行設(shè)計。
3.效果圖
反面:
正面：
一塊電路板是電路設(shè)計的最終呈現(xiàn)，也是工程師智慧的結(jié)晶。每個工程師對PCB設(shè)計都有自己的經(jīng)驗和技巧，同一個電路，不同的工程師會畫出不同的設(shè)計。
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