本開發(fā)板采用了STM32F103RET6作為核心CPU，72MHZ工作頻率，512KB flash，64KB Sram。本開發(fā)平臺外設模塊有ESP8266 WIFI模塊、1.3寸LCD彩屏、SYN6288語音模塊、MAX30102心率血氧傳感器、AD8232心電圖監(jiān)測模塊、BH1750環(huán)境光傳感器、RGB全彩燈和3個按鍵。本開發(fā)平臺支持串口自動下載電路和ST_Link下載接口。

1.功能展示

時鐘界面

心率采集界面

心電圖監(jiān)測

實時天氣

2.模塊簡介

2.1 1.3寸TFT彩屏

超大可視角度:大于160°(顯示屏中可視角度最大的一種屏幕)

寬電壓供電(3V~5V),兼容3.3V和5V電平邏輯,無需電平轉換芯片

采用7線制SPI接口。

工作溫度范圍為工業(yè)級(-20℃~60℃)

軍工級工藝標準,長期穩(wěn)定工作

本次使用屏幕為1.3寸LCD彩屏，分配率為240*240，驅動IC為ST7789。SPI通訊方式。

ST7789VW是一款用于262K彩色圖形型TFT-LCD的單片機控制器/驅動器。它由720個組成源極線和320柵極線驅動電路。該芯片能夠直接連接到外部微處理器，并接受8位/9位/16位/18位并行接口。顯示數(shù)據(jù)可以存儲在240x320x18位的片上顯示數(shù)據(jù)RAM。它可以執(zhí)行顯示數(shù)據(jù)RAM讀/寫操作，無需外部操作時鐘，以最大限度地減少功耗。此外，由于集成電源驅動液晶所必需的電路；可以用最少的部件制造一個顯示系統(tǒng)。

2.2 ESP8266WIFI模塊

ESP8266 系列無線模塊是安信可科技自主研發(fā)設計的一系列高性價比WiFi SOC 模組。 該系列模塊支持標準的 IEEE802.11 b/g/n 協(xié)議，內置完整的 TCP/IP協(xié)議棧。用戶可以使用該系列模塊為現(xiàn)有的設備添加聯(lián)網功能，也可以構建獨立的網絡控制器。

特性：

完整的802. 11b/g/n Wi-Fi SoC模塊；

內置 Tensilica L106 超低功耗32位微型MCU，主頻支持 80 MHz和160 MHz，支持RTOS；

內置1路10 bit高精度ADC；

支持UART/GPIO/ADC/PWM/SPI/I2C接口；

采用SMD-22封裝；

集成Wi-Fi MAC/ BB/RF/PA/LNA；

支持多種休眠模式，深度睡眠電流低至 20uA

串口速率最高可達4Mbps；

內嵌Lwip協(xié)議棧；

支持 STA/AP/STA+AP工作模式；

支持安卓、IOS的Smart Config（APP） /AirKiss（微信）一鍵配網；

支持串口本地升級和遠程固件升級（FOTA）；

通用AT指令可快速上手；

支持二次開發(fā)，集成了Windows、Linux開發(fā)環(huán)境；

2.3 MAX30102心率血氧模塊

MAX30102是一種集成的脈搏血氧計心率監(jiān)測模塊。它包括內部LED，光電探測器、光學元件和低噪聲電子器件具有環(huán)境光抑制。

MAX30102提供簡化設計過程的完整系統(tǒng)解決方案用于移動和可穿戴設備。

MAX30102在單個1.8V電源上運行以及用于內部LED的單獨3.3V電源。通信通過標準I2C兼容。

MAX30102的SpO2（經皮動脈血氧飽和度）子系統(tǒng)包含環(huán)境光消除（ALC），連續(xù)時間∑-ΔADC和專有的離散時間濾波器。ALC有內部跟蹤/保持電路，用于消除環(huán)境光，以及增加有效動態(tài)范圍。SpO2 ADC具有可編程滿量程范圍從2μA到16μA。這個ALC可抵消高達200μA的環(huán)境電流。

MAX30102具有片上溫度傳感器，用于校準SpO2子系統(tǒng)的溫度依賴性。溫度傳感器的固有分辨率為0.0625°C。設備輸出數(shù)據(jù)對IR LED的波長相對不敏感，其中紅色LED的波長對于正確解釋數(shù)據(jù)至關重要。與MAX30102輸出信號一起使用的SpO2算法可以補償與環(huán)境溫度變化相關的SpO2誤差。

MAX30102集成了紅色和紅外LED驅動器，以調制用于SpO2和HR測量的LED脈沖。

使用適當?shù)碾娫措妷海琇ED電流可以從0編程到50mA。LED脈沖寬度可從69μs編程到411μs，以允許算法根據(jù)使用情況優(yōu)化SpO2和HR精度和功耗。

2.4 AD8232心電圖監(jiān)測模塊

AD8232是一款用于ECG及其他生物電測量應用的集成信號調理模塊。該器件設計用于在具有運動或遠程電極放置產生的噪聲的情況下提取、放大及過濾微弱的生物電信號。

該設計使得超低功耗模數(shù)轉換器(ADC)或嵌入式微控制器能夠輕松地采集輸出信號。

AD8232采用雙極點高通濾波器來消除運動偽像和電極半電池電位。該濾波器與儀表放大器結構緊密耦合，可實現(xiàn)單級高增益及高通濾波，從而節(jié)約了空間和成本。

AD8232采用一個無使用約束運算放大器來創(chuàng)建一個三極點低通濾波器，消除了額外的噪聲。用戶可以通過選擇所有濾波器的截止頻率來滿足不同類型應用的需要。對于可穿戴式運動器械， AD8232通常置于心臟附近的容器中。兩個檢測電極置于胸肌下面；無需使用驅動電極。由于從心臟到AD8232的距離很短，因此心臟信號很強并且肌肉偽像干擾較小。

應用

健身及運動心率監(jiān)護儀

便攜式ECG

遠程健康監(jiān)護

游戲外圍設備

生物電信號采集

2.5 SYN6288語音模塊

SYN6288-A語音合成模塊是一款性價比更高，效果更自然的一款中高端語音合技術 。 SYN6288-A通過異步串口接收待合成的文本，實現(xiàn)文本到聲音（TTS）的轉換。

國內首款語音合成評估板SYN6288-A的推出繼承了OSYNO6188-A模塊的優(yōu)秀特點：最小體 積，硬件接口簡單，極高的性價比；除此之外，SYN6288-A文本識別更智能 ，語音合成更自然，語音合成效果和智能識別效果大幅度提高，是一款面向中高端應用領域的語音合技術 。

特性：

支持GB2312、GBK、BIG5和UNICODE內碼格式的文本；

清晰、自然、準確的中文語音合成效果；可合成任意的中文文本，支持英文字母的合成；

具有智能的文本分析處理算法，可正確識別數(shù)值、號碼、時間日期及常用的度量衡符號；

具備很強的多音字處理和中文姓氏處理能力；

支持多種文本控制標記，提升文本處理的正確率；

每次合成的文本量最多可達20字節(jié)；

支持多種控制命令，包括：合成、停止、暫停合成、繼續(xù)合成、改變波特率等；

支持休眠功能，在休眠狀態(tài)下可降低功耗；支持多種方式查詢芯片工作狀態(tài)；

支持串行數(shù)據(jù)通訊接口，支持三種通訊波特率：9600bps，19200bps、38400bps；

支持6級音量調整；播放文本的前景音量和播放背景音樂的背景音量可分開控制；

可通過發(fā)送控制標記調節(jié)詞語語速，支持6級詞語語速調整；

芯片內固化有多首和弦音樂、提示音效和針對某些行業(yè)領域的常見語音提示音；

內部集成19首聲音提示音，23首和弦提示音，15首背景音樂；

2.6 GY-302 BH1750光照度傳感器

GY-30是一款內置ROHM-BH1750FLV芯片的數(shù)字光照強度模塊,用于光照強度采集。

BH1750FVl是一種用于RC總線接口的數(shù)字環(huán)境光傳感器LC。該芯片最適合于獲取移動電話液晶顯示器和按鍵背光功率的環(huán)境光數(shù)據(jù)。在高分辨率(1~65535 l×)范圍內檢測是可行的。

特性：

IIC總線接口

光強數(shù)字轉換器

16位分辯率(1~65535)

直接數(shù)字輸出，省略復雜的計算，省略標定

不區(qū)分環(huán)境光源，接近于視覺靈敏度的分光特性

2.7 主控MCU

STM32F103RET6是一款32位高密度性能微控制器單元，提供三個12位ADC和4個通用16位定時器以及兩個PMW定時器，以及多達兩個I2C、三個SPI和兩個I2S的標準和高級通信接口、一個SDIO、五個USART、一個USB和一個CAN。它集成了以72MHz頻率運行的高性能ARM?Cortex?-M3 32位RISC內核、高速嵌入式存儲器以及連接到兩條APB總線的各種增強型I/O和外設。64針通用微控制器單元(MCU)具有512kB閃存。

特征

ARM 32位Cortex?-M3中央處理器，72 MHz最大頻率,.25 DMIPS/MHz（雙音2.1）

256至512 KB的閃存

高達64 KB的SRAM

時鐘、復位和電源管理

2.0至3.6 V應用電源和I/O

POR、PDR和可編程電壓

4至16 MHz晶體振蕩器

內部8 MHz晶體振蕩器

內部40 kHz RC，帶校準

32 kHz振蕩器，用于帶校準的RTC

睡眠、停止和待機模式

RTC和備份寄存器的VBAT電源

3×12位，1μs A/D轉換器（最多21個通道）轉換范圍：0至3.6 V

2×12位D/A轉換器

DMA:12通道DMA控制器

支持的外圍設備：計時器、ADC、DAC、SDIO、I2S、SPI、I2C和USART

51個通用IO，所有可映射到16個外部中斷向量，幾乎所有5個V容限

8個定時器，每個計時器最多有4個IC/OC/PWM或脈沖計數(shù)器和正交（增量）編碼器輸入

2×16位電機控制PWM定時器，具有死區(qū)時間生成和緊急停止功能

2個看門狗定時器（獨立和窗口）

SysTick計時器：24位下計數(shù)器2×16位基本計時器，用于驅動DAC

2×I2C接口（SMBus/PMBus）

5個USART（ISO 7816接口、LIN、IrDA功能、調制解調器控制）

最多3個SPI（18 Mbit/s），2個帶I2S接口復用

CAN接口（2.0B激活）

USB 2.0全速接口

SDIO接口

CRC計算單元，96位唯一ID

審核編輯黃宇