背景

現代社會，人們的各種壓力越來越大，睡眠質量顯得尤為重要。智能手環作為熱門的穿戴式智能設備，其中集成了運動監測、睡眠追蹤、心率測量、體溫檢測等多種功能，其內部電路集中在較小的PCB板上要實現低功耗、高精度的平衡。合科泰將在以下講解其構成和PCB設計注意事項。

 

構成及原理

智能手環通常由射頻電路單元、時鐘電路單元、存儲器電路單元、傳感器電路單元和主控MCU單元等組成，其功能主要有睡眠檢測、心率測量、體溫檢測等。睡眠監測是在感應我們的身體在睡眠時有沒有比較大的動作，體動記錄儀有三軸傳感器能夠靈敏的從3個方向記錄到輕微的移動。

心率測量常見的方法有光電透射測量法和心電信號測量法，光電透射測量法利用心臟跳動引起血液透光率變化；心電信號測量法原理與醫院心電圖檢測類似，利用人體組織和體液導電，收集體表電極變化，經算法處理得出心率數值。體溫檢測采用高精度NTC熱敏電阻，在36-42度體溫范圍內精度可達0.01度，阻值精度±0.05%。但需保證與手腕緊密貼合，否則可能因熱量輻射問題影響測量準確性。

 

PCB注意事項

智能手環PCB設計需注意多方面事項。首先布局上要分區，將各電路單元合理劃分，時鐘與晶振電路走線短且避開數據線，關鍵走線做好敷銅、環地保護，晶振部分挖銅處理；其次，射頻電路作為關鍵部分，基于低功耗藍牙傳輸，要注重天線形狀、布局及外殼材料影響，需射頻天線工程師參與。同時要做好ESD防護設計與檢測，以適應不同地區標準。還要預留系統升級接口，前期確定USB接口或無線推送等升級方式。

  

綜上所述，智能手環的布局是實現多功能集成的核心，為此需要考慮到各模塊的元器件選型，如在充電回路控制中可使用合科泰NMOS管A03420，提高可靠性和降低損耗；維持電池均衡可使用合科泰的HKTQ30P03，低阻高效、快速響應；接口信號保護可使用肖特基二極管，推薦SD103AW。通過功能分區布局，結合短距走線與信號屏蔽設計，可實現緊湊空間內實現健康監測、無線傳輸與低功耗的平衡，合科泰為智能手環的高精度數據采集與長期可靠運行奠定硬件基礎。