情人节礼物到了！

硬件笔记本

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大家好，我是王工。

4 G8 \5 M; E1 S3 H9 p2 j给老婆买的情人节礼物到了，既不是花，也不是项链和戒指什么的，早就过了十多二十岁的年龄了，更喜欢买些实用的东西，也更关注身心健康，于是买了一个智能手环。

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! Q2 U' H/ C( t. w手环正面

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, l( i. p0 ?6 Y' R手环背面
参数如下：

屏幕?：1.47英寸AMOLED彩屏，分辨率为194 x 368像素，282 ppi

?颜色?：拂晓粉

?防水等级?：5ATM，相当于50米静止水深的压力，基本防水是没问题的，特别注意洗澡最好取下来，它不防水蒸气，热水淋浴也可能弄坏。

充电接口：磁吸顶针充电。

数据连接：支持蓝牙5.0，支持NFC可刷门禁，公交卡。

续航时间：标准续航时间9天（很多型号是3天，毕竟电池很小）

心率监测：实时监测

血氧监测：实时监测
; {' P1 a) K: a2 b我比较在意的是它的健康监测，还有NFC功能，给我们的生活带来了方便，感觉还比较实用。
; J+ E  M9 V  ]. R虽然智能手环上市很多年了，但可能还是有人跟我一样没仔细了解过它，它的心率和血氧是怎么来检测的，准不准呢？还有它里面的构造是什么样子的呢，用了哪些芯片和电路呢，下面咱们一起来看一看吧。

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监测心率和血氧的原理
4 q5 W3 B/ S) o. |1 U% j我们先来看个视频，可以明显看到靠近手臂一侧有灯光在不停的闪烁，它就是靠这个闪烁的LED灯光来监测我们的心率和血氧，这个灯光大概每秒会闪动数百次。
0 h: Y$ x+ o* r1 j. W; b网上查到心率和血氧都是通过一个叫PPG技术监测的，PPG技术也被称为“光体积变化描记法”，是以光学的方式来测量脉搏的一种技术。
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先来说说“心率”，动脉中的血流量会随着心脏的收缩、舒张呈现周期性的规律变化，收缩时，血红素的密度高，会吸收较多的绿光，舒张时，血红素的密度低，反射较多的绿光。
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再说说“血氧”，血氧用的不是绿光，而是红光和红外光。两种光源以不同的时间间隔交替照射到皮肤上，血液中的血红蛋白对这两种光的吸收能力不同。含血氧红蛋白对红光的吸收率高于红外光，因此反射的红光强度会更高，而脱氧血红蛋白对红外光的吸收率更高，反射的红外光强度较低。
8 p9 w- O: v4 v( C4 m, m最后，通过手环的算法，分析出这些反射光强度，就可以计算出心率和血氧饱和度。所以算法这一块很重要，它也决定了我们监测的准确性。
智能手环最大的缺陷就是电池续航能力不足，普通的基本3-5天都要充一次电，毕竟这么小的体积，要装下容量较大的电池确实不太容易。
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02
, B9 h9 O* k) Z* h6 f内部电路结构
6 q3 x' \$ |5 n2 T3 K+ H$ |刚买的这个智能手环是新的，我不打算拆，在B站上找到一个博主的拆解视频，带大家一起来看看。

先用热风枪，温度调到200度的样子，从后盖加热，然后用拆机片拆开。
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拆开后是这样子，芯片较多，整个电路板的集成度非常高。
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8 J( J. D  f0 S; m" j主控芯片是?Apollo3 Blue Plus，是美国品牌Ambiq公司的产品?。它集成了Arm Cortex-M4F内核的微控制器（MCU），具有高性能和超低功耗的特点。

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右侧是一颗存储器，表面打了胶，没见过这种工艺，不知道是干什么用的。还有九轴传感器（运动监测芯片），NFC控制芯片。
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! U3 C& R& {/ ^9 l健康监测芯片用的是汇顶科技的GH3020，它是一款集成了多通道PPG的健康监测芯片，具备心率（HR）、心率变异性（HRV）和血氧饱和度（SpO2）等监测功能，以及超低功耗、超高精度的特性。

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# h& {+ H' `, {* C总体来看，硬件电路芯片较多，电路应该不复杂，对layout和结构有较大的考验。主要还是靠软件的算法，网评：相比前几个版本，算法有了提升，健康监测更加准确。
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& Y$ E; j# Y6 y! BB站的视频链接如下：
https://www.bilibili.com/video/BV1RE421K7UH/?spm_id_from=333.1007.top_right_bar_window_history.content.click&vd_source=061c269f45dee93b48c593d7243a8f9e

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% ]3 \5 h7 q2 W) n7 }# c写在最后
都说硬件工程师越老越吃香，这句话也告诉我们硬件也是需要积累的，王工从事硬件多年，也会不定期分享技术好文，感兴趣的同学可以加微信，或后台回复“加群”，管理员拉你加入同行技术交流群。

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