内容概要：本文详细介绍了如何在MSPM0G3507微控制器上实现GUI的快速移植，使用开源LittlevGL库驱动串口屏，并提供完整的性能实测和功耗对比数据。文中涵盖了从硬件准备、移植步骤到性能优化的具体方法，包括触摸/按键传感器数据的处理、UART串口屏的用户输入与数据采集、GUI界面显示等环节。还展示了移植代码的关键部分，如串口屏命令封装函数、显示刷新回调函数以及触摸事件处理等。通过优化技术如局部刷新、双缓冲机制和渲染加速，提高了系统的性能。实测数据显示，在多个性能指标上，MSPM0G3507的表现优于STM32F030，特别是在功耗方面有显著优势； 适用人群：嵌入式系统开发者、硬件工程师以及对低成本高效能GUI解决方案感兴趣的工程师； 使用场景及目标：①需要在资源受限的环境中实现图形用户界面的应用；②希望降低产品功耗并提高响应速度的设计项目；③寻找比STM32更具性价比替代方案的研发团队； 其他说明：文章最后提供了常见问题的解决方案，帮助开发者解决移植过程中可能遇到的问题，如屏幕无显示、触摸坐标偏移、界面卡顿等。此外，通过实际测试证明了MSPM0G3507在GUI性能和功耗方面的优越性，为经济型GUI应用提供了极具竞争力的解决方案。

winform 程序调用Windows.Devices.Bluetoot API 实现windows下BLE蓝牙设备自动连接，收发数据功能。不需要使用win10的UWP开发。 实际例子用vs2022编写,可直接编译运行

在科技不断进步的当下，智能化产品越来越多地出现在我们的生活中，尤其在辅助交流这一领域，各种新技术的应用极大地方便了人们的生活。最近，由《低功耗便携智能翻译手套系统.pdf》所介绍的创新产品——低功耗便携智能翻译手套，就将目光聚焦在了聋哑人士与普通人群之间的交流上，通过运用先进的传感器技术和智能算法，为他们提供了一种全新的沟通方式。 该翻译手套系统的设计包含两大重要部分：硬件端的数据采集与处理，以及软件端的手势识别与翻译。 在硬件部分，手套采用了STM32微处理器作为主控制器，它负责指挥传感器收集数据，并进行初步的处理。其中，弯曲传感器用于捕捉手指的弯曲状态，接触式传感器则能感知手部的接触动作，而陀螺仪则负责提供手势的空间姿态信息。这些传感器生成的数据被转化为数字信号后，通过数据融合和滤波技术进一步优化，最终通过Wi-Fi发送至识别端。 软件端的处理工作由高性能的Cortex-A53处理器承担，负责解析和匹配用户的手势。在这一过程中，动态时间规整算法起到了至关重要的作用。该算法通过动态规划技术比较输入手势序列与预设的手势模板库，寻找两者之间的最佳时间对应关系，从而实现精确的手势识别。通过矩阵网格计算欧式距离，找到总距离最小的匹配路径，确保手势识别的准确无误。 最终，识别出的文字信息将通过Wi-Fi传回数据端，在OLED屏幕上显示，并通过集成的XFC5152语音合成模块转换为语音。XFC5152模块支持多语言文本到语音的转换，使得用户能够听到清晰的手语翻译结果。 从硬件角度来看，Flex4.5弯曲传感器的引入将手指的弯曲动作准确地转化为可量化的电压变化，使得手势的微小变化也能被捕捉。而MPU9250传感器则提供了全面的手势三维姿态信息，包括加速度、角速度和磁场数据，从而极大地增强了手势识别的准确性和稳定性。 整套系统的创新之处不仅在于其技术的先进性，更在于其设计的便携性和低功耗特性。在智能设备普遍面临续航问题的当下，这款手套通过精心设计的硬件和软件配合，以及对功耗的有效控制，确保了用户长时间的无障碍交流。 这款智能翻译手套不仅仅是一个科技产品，它更是一种社会关怀的体现。通过提供一种新颖的沟通方式，它帮助聋哑人士跨越语言和沟通的障碍，与外界建立更紧密的联系。科技的力量在这里得到了充分的展示，它不仅提升了人们的生活质量，更为构建一个无障碍的社会环境提供了可能。未来，随着技术的进一步发展和完善，我们可以期待这样的智能设备能够更加普及，让每个人都能享受到无障碍沟通带来的便利。

### 多功能低功耗精密单端转差分转换器详解 #### 一、概述 在许多现代电子系统中，为了提高信号质量和抗干扰能力，通常需要将单端信号转换成差分信号。本文旨在详细介绍一种多功能低功耗精密单端转差分转换器的设计方法及其应用场景。 #### 二、单端转差分转换器的重要性 单端信号是指相对于公共参考点（通常是地）的信号，而差分信号则是指两个信号之间的差值。差分信号的优势在于： - **抑制共模噪声**：通过使用较大的信号幅度，差分信号能够更好地抑制共模噪声。 - **提高信噪比**：相比单端信号，差分信号可以显著降低二次谐波失真，从而实现更高的信噪比。 - **适用于多种应用场景**：例如驱动现代模数转换器(ADC)、通过双绞线电缆传输信号以及调理高保真音频信号等。 #### 三、基本单端转差分转换器设计 图1展示了一种简单的单端转差分转换器设计，该设计基于AD8476精密低功耗完全差分放大器。AD8476内部集成了精密电阻，简化了电路设计。其主要特点包括： - **差分增益为1**：这意味着输出信号直接反映了输入信号的变化。 - **输出共模电压控制**：通过VOCM引脚上的电压设置输出共模电压。若未接入外部电压，则输出共模电压将由内部1MΩ电阻分压器决定。 - **噪声滤波**：电容C1用于滤除1MΩ电阻引入的噪声，进一步提高信号质量。 - **增益误差**：由于AD8476内部激光调整增益设置电阻，电路的增益误差最大值仅为0.04%。 #### 四、高性能单端转差分转换器设计 对于需要更高性能的应用场景，图2展示了更复杂的单端转差分转换器设计。该设计通过将OP1177精密运算放大器与AD8476级联，并将AD8476的正输出电压反馈至运算放大器的反相输入端来实现。这种方式的优点包括： - **提高输入阻抗**：最大输入偏置电流为2nA，有利于提高输入信号的质量。 - **减小失调电压**：最大失调(RTI)为60µV，最大失调漂移为0.7µV/°C，有助于提高整体精度。 - **反馈环路优化**：大开环增益能够减少AD8476的误差，包括噪声、失真、失调和失调偏移。 #### 五、改进型单端转差分转换器设计 为进一步提高灵活性和性能，图3展示了具有电阻可编程增益的改进型单端转差分转换器设计。这种设计的关键在于： - **增益可调**：通过外部电阻RF和RG，可以调节电路的单端转差分增益。 - **稳定性考虑**：为确保系统的稳定性，必须注意差分放大器和运算放大器的带宽匹配。具体来说，差分放大器的带宽应高于运算放大器的单位增益频率。 - **带宽限制**：如果运算放大器的单位增益频率远大于差分放大器的带宽，则可以通过在反馈路径中加入带宽限制电容CF来改善稳定性。 #### 六、实验结果分析 图4展示了图2中电路在以地为基准的10Hz、1Vp-p正弦波驱动下的输入和输出信号示波图。这些结果证实了设计的有效性和稳定性。 #### 七、结论 多功能低功耗精密单端转差分转换器是一种重要的信号处理组件，在工业控制、通信和音频等领域有着广泛的应用前景。通过合理选择器件和技术方案，可以有效提升信号处理系统的性能和可靠性。未来的研究还可以探索更多创新的技术手段，以满足不断发展的应用需求。

在现代电子应用中，低功耗设计越来越受到关注，尤其是在电池供电和能量采集应用中。超低功耗看门狗芯片在确保系统稳定性的同时，尽可能降低设备的功耗。本文将详细介绍一种超低功耗看门狗芯片——TPL5010，并探讨其相关特性、应用以及如何在电路设计中实现。 介绍TPL5010的主要特性。这款芯片在2.5V电压下的典型电流消耗为35纳安培(nA)，能在1.8V至5.5V的电源电压范围内工作，提供了广泛的电源电压兼容性。芯片的定时时间间隔可调，范围从100毫秒(ms)到7200秒(s)，满足不同应用场景需求。此外，定时器精度高达1%（典型值），并通过外部电阻设置时间间隔。TPL5010还集成了看门狗功能，用于防止系统故障时的无限期运行，这对于确保系统可靠性和安全性至关重要。 在应用场景方面，TPL5010特别适合用于电池供电的系统唤醒。例如，在休眠模式下，微控制器的定时器可能会消耗大量电能。通过使用TPL5010，其低至35纳安培的休眠电流可显著减少系统总体能耗，延长电池寿命。正因为这种节能特性，TPL5010在物联网(IoT)、出入探测、篡改检测、家庭自动化传感器、温度调节装置、消费类电子产品、远程传感器、白色家电等应用中表现出色。 在设计方面，TPL5010的简化应用电路原理图说明了该芯片的基本连接方式。其6引脚SOT23封装尺寸为3.00mmx3.00mm，便于在小型电子设备中集成。在电源管理中，利用VIN、VOUT、GND、GPIO等引脚，可以实现微控制器的唤醒和复位功能。特别是通过RSTn引脚的控制，可以手动复位系统，确保在程序跑飞时能够及时重启。 在电气特性方面，芯片的绝对最大额定值、ESD额定值、推荐操作条件、热信息、电气特性、定时要求和典型特性都有详细描述。设计者需要仔细参考这些参数来确保设计的安全性和可靠性。在设备功能模式部分，详细介绍了TPL5010的运行方式，包括正常模式、睡眠模式、唤醒模式等，以及如何通过编程实现这些模式之间的转换。 在应用和实现方面，文档提供了典型应用示例，进一步帮助设计者理解如何将TPL5010集成到系统设计中。在电源管理建议中，提供了一些减少系统功耗的技巧和建议，如采用高效率的电源转换器、优化外部组件的选择等。在布局方面，设计师需要遵循一定的布局指南，以确保电路板设计的最优性能和稳定性。 文档还提供了芯片和文档支持的信息，包括商标、静电放电警告和术语表。制造商还提供了订制封装和订购信息，帮助设计者在需要时获取芯片和相关资料。 TPL5010作为一款超低功耗的看门狗定时器，其应用涵盖了物联网、消费电子、传感器应用等多个领域。在设计时，应注意其低电流消耗特性、宽电源电压范围、长定时时间间隔以及高定时精度，这些都是选择和使用该芯片时的关键考虑因素。通过文档提供的详尽信息，设计师可以更好地理解和应用这款看门狗芯片，实现低功耗且稳定可靠的电子系统设计。

低功耗数字多功能表是一种集成多种测量功能的便携式仪表，它能在保持高效能的同时降低能源消耗。本文主要探讨其设计与制作的关键技术点。 基础要求中提到的9V方电池供电系统需要自行设计，以确保仪表在工作时的低功耗特性。设计时，可以考虑采用DC/DC转换器，将其转换为适合各个功能模块的工作电压，并通过优化电路设计，如采用低功耗微控制器和高效能的电源管理芯片，以降低整体功耗。 在测量功能方面，低功耗数字多功能表需具备直流电压、交流电压、电阻和电容的测量能力。直流电压测量需要设计不同量程的电路，每个量程应具备±(1%+2个字)的精度和至少10MΩ的输入阻抗。交流电压测量则要求在40Hz至400Hz的频率范围内，精度为±(1.5%+5个字)，同样需要高输入阻抗。电阻测量提供200Ω、2kΩ和20kΩ三个量程，精度要求±(1%+5个字)。电容测量支持100nF和100uF，精度为±(5%+10个字)。此外，还包括晶体三极管β参数测试，测试范围0到1000，精度±(2%+2个字)，测试条件需在基极电流约为10uA，VCE约为3V的情况下进行。 发挥部分的设计增加了自动关机功能，这需要通过单片机编程实现，当仪表1分钟内无操作时，自动切断电源进入低功耗状态，再次按键则恢复到之前状态。另外，增加了正弦波信号源功能，输出频率10Hz至100kHz，非线性失真不超过3%，最大输出有效值5V，且幅值可调范围为100mV至5V。这些都需要深入研究模拟电路设计和微控制器编程。 在电路与程序设计中，单片机推荐选用MSP430，因为其低功耗特性非常适合此类应用。每个测量功能的电路设计需要详细计算和分析，包括放大器的选择、A/D转换器的配置以及滤波电路的设计，以保证测量精度和稳定性。同时，显示电路的设计也是关键，通常会使用LCD或者LED数码管显示测量结果。 测试方案与测试结果是评估设计成功与否的重要环节。测试方案应详细列出各个功能的测试条件，包括量程切换、精度验证、输入输出特性测试等。测试结果的完整性与分析将决定设计是否满足指标要求。 低功耗数字多功能表的设计制作涵盖了电源管理、信号处理、测量电路设计、微控制器编程等多个领域，要求设计者具备扎实的电子工程基础和实践能力。通过这个项目，不仅可以提升硬件设计和软件编程的技能，还能深入理解低功耗系统的设计原则和方法。

在开发案子的时候遇到了功耗降不下来，或者功耗不能满足客户的要求的 问题，下面就讲怎么降功耗。下面以 AC6321 为例进行讲解。在讲解之前先介绍几个关于杰理芯片的几个名词  powerdown -->系统进低功耗  poweroff（shutdown） -->软关机  sniff -->蓝牙呼吸模式 poweroff 该模式功耗为 2uA，基本所有的芯片都是这个功耗。该模式下 RAM 是会掉电的，芯片 只能通过按键来唤醒，其实 RTC 闹钟也可以。 powerdown AC632 在此模式下在此模式下的功耗为 18uA，不同的芯片该模式下的功耗是不一样的， 该模式下 RAM 是不掉电的，也就是说蓝牙在该模式下还能保持连接。一般我们降功耗也是希望芯片能更长的时间处于 power down 的状态。该 状态下除了通过按键和 RTC 可以唤醒以为，还可以通过系统定时器中断来唤醒。 sniff 指的是通过减少主设备发送数据的时隙数并相应减少从设备监听的时隙数，从而达到节 省电源的目的。他更多讲的是蓝牙软件上面的一种策略，实际功耗有没有降下来还是要看硬件有没有进 powerdown 在开发基于杰理芯片的蓝牙低功耗(BLE)设备时，降低功耗是一个关键的考虑因素，以确保产品能够满足客户的续航需求。本文将详细解释如何管理和优化杰理AC6321芯片的功耗，并提供一些实用的技巧。 了解杰理芯片的几种功耗模式至关重要。主要有三种模式： 1. **Powerdown**：系统进入低功耗模式，功耗约为18uA。在这种模式下，RAM不会断电，因此蓝牙连接得以保持。可以通过按键、RTC闹钟或系统定时器中断唤醒芯片。例如，可以使用`sys_timer_add()`或`sys_timeout_add()`函数设置定时器唤醒。 2. **Poweroff (Shutdown)**：软关机模式，功耗仅为2uA。RAM在此模式下会断电，唤醒通常依赖于物理按键或RTC闹钟。 3. **Sniff**：蓝牙呼吸模式，是一种软件策略，通过减少主从设备通信时隙以节省电源。实际功耗降低的效果还需查看硬件是否进入Powerdown模式。 为了降低功耗，首先需要准备合适的环境，包括一个可正常烧录程序的板子和电流测量工具，如功耗盒子。在进行功耗测试时，应移除与杰理芯片无关的硬件，以获取准确的基线数据。此外，软件配置也需调整，如关闭不必要的功能（如AD按键、电量检测和经典蓝牙），启用低功耗模式，并根据硬件配置选择DCDC或LDO供电。 在分析芯片功耗时，需要关注以下几个关键阶段： 1. **低功耗模式**：芯片进入低功耗模式后，功耗应稳定在18-20uA。如果过高，检查外围电路或更换板子。 2. **广播状态**：广播状态下，平均功耗大约为185uA，广播间隔为500ms。 3. **上电状态**：全擦除闪存上电时，由于校准过程，功耗会稍高。 4. **连接状态**：连接时的功耗受连接参数（interval、latency、timeout）影响。通过调整这些参数，可以优化连接性能并降低功耗。 杰理芯片的进出低功耗流程相对复杂，不能直接控制，而是依赖于特定的条件和事件触发。为了实现更有效的功耗管理，开发者需要深入理解芯片的低功耗逻辑，并结合软件控制策略，如合理配置Sniff模式，以及适时地使芯片进入和退出Powerdown模式。 降低杰理BLE芯片功耗的关键在于理解不同功耗模式的特点，优化软件配置，精确控制唤醒机制，以及适当调整蓝牙连接参数。通过这些方法，可以显著提升设备的电池寿命，满足各种应用场景的需求。

便携式医疗设备的设计人员正面临着一些独特的挑战。医疗照护领域对电子产品的审查控管相当严格，尤其在产品设计的寿命、使用周期、还有使用上的稳定性，皆有高规格的要求。此外，电子设备的设计用途，一旦与医疗设备相关时，就产生了非常重大的意义。 　　举例来说，低功耗为所有设计人员共同的追求目标，低功耗意味电池可以变得更小、更轻，藉以提高产品的可移植性；对于医疗设备来说，可移植性的提高改善患者的生活质量，且患者的生命更需直接仰赖电池的寿命。 　　在本文中，我们将说明设计人员如何利用微控制器(MCU)进行设计、并符合医疗设备的低功耗要求。 　　电压和电池寿命 　　在低功耗应用中，微控制器的静态功耗是很 在医疗电子设备的设计中，降低功耗是至关重要的任务，特别是在便携式设备中，它直接影响设备的可移植性和电池寿命。设计者需要遵循严格的行业标准，确保产品的长期稳定性和可靠性，同时考虑到设备的特殊用途，如医疗监护，低功耗设计会直接影响患者的生活质量和安全。 微控制器（MCU）在实现低功耗设计中扮演了核心角色。MCU的选择应当注重其静态功耗，尤其是在休眠模式下的电流消耗。一些高性能MCU在休眠状态下能将电流消耗降至50 nA以下，这有助于显著延长电池寿命。此外，MCU应能在广泛的电源电压范围内工作，以适应不同类型的电池，比如1.8 V的碱性电池工作电压，确保设备能够在电池电压下降时仍能正常运行。 在设计中，采用外围电源切换策略是减少功耗的有效手段。通过微控制器控制外围设备的电源通断，只在需要时才为传感器、存储器等供电，例如在医疗监视器中，当不进行数据采集时关闭传感器和EEPROM，可以显著降低系统总功耗。利用MCU的I/O口可以直接为这些设备供电，减少了额外组件的需求，从而降低成本。 微控制器自身的功耗管理模式也是关键。当系统负载较轻时，MCU可以进入休眠模式，以进一步减少能耗。例如，如果测量和数据处理只需要11ms，那么在两次测量之间的大部分时间，MCU都可以休眠，以降低平均功耗。看门狗定时器的设置和选择也很关键，因为它决定了MCU何时从休眠状态唤醒，确保定期的数据采集。 为了准确评估设备的功耗，设计者需要进行电源预估，计算每个组件在不同状态下的电流消耗，以及在整个操作周期内的平均功耗。这包括MCU、传感器、EEPROM以及其他任何电源依赖的组件。通过这些计算，设计者可以优化设备的电源管理策略，确保在满足性能需求的同时，最大限度地延长电池寿命。 降低医疗电子设备功耗的关键在于选择低功耗MCU，智能电源管理，合理利用MCU的功耗模式，以及精确的电源预算计算。通过这些方法，设计者能够开发出既满足医疗标准又具有高效能源利用的便携式医疗设备，从而提高患者的生活质量，并保障其安全。

【基于BLUEZ的低功耗蓝牙开发】 在物联网（IoT）领域，低功耗蓝牙（Bluetooth Low Energy，简称BLE或Bluetooth LE）技术扮演着重要的角色，尤其在可穿戴设备、智能家居、健康监测等场景中广泛应用。BLUEZ是Linux内核中的蓝牙协议栈，为Linux系统提供了完整的蓝牙支持，包括对低功耗蓝牙的支持。本文将深入探讨基于BLUEZ进行低功耗蓝牙开发的相关知识点。 1. **BLUEZ简介** - BLUEZ是由Haiku, Inc.的Jouni Malinen开发的开源项目，它是Linux平台上的官方蓝牙协议栈。 - 该项目提供了API接口，允许开发者通过C++或者其他语言（如Python、Java）来实现蓝牙应用。 - BLUEZ支持各种蓝牙规范，包括经典蓝牙（Bluetooth BR/EDR）和低功耗蓝牙（Bluetooth LE）。 2. **低功耗蓝牙（BLE）基础** - BLE是一种针对短距离、低功耗通信设计的无线技术，它在蓝牙4.0及以后的版本中引入。 - BLE的特点包括低功耗、高速度、低成本以及多设备连接能力。 - BLE的角色分为中央设备（Central）和外围设备（Peripheral），中央设备通常为主动扫描和连接的设备，外围设备则提供服务。 3. **BLE服务与特性** - BLE的核心是服务（Service），服务由一组特性和它们的值组成。服务可以是标准的GATT（Generic Attribute Profile）服务，也可以是自定义服务。 - 特性（Characteristic）是服务的基本数据单元，它可以被读取、写入或者订阅。 - BLE设备通过广告（Advertising）来发现其他设备，广告包中包含设备名称、服务UUID等信息。 4. **BLUEZ API** - 开发者可以通过BLUEZ提供的DBUS接口进行BLE开发，这包括`org.bluez`命名空间下的各种对象，如Adapter、Device、Agent等。 - `Adapter`代表蓝牙适配器，用于管理设备的扫描、连接、配对等操作。 - `Device`表示连接的蓝牙设备，可以读取其属性和服务。 - `Agent`是处理用户输入和输出的代理，如配对密码的输入。 5. **GATT服务和特征操作** - GATT是BLE的核心，用于传输数据和服务发现。 - 使用BLUEZ，开发者可以创建、修改服务和特性，以及执行读取、写入、订阅等操作。 - 示例代码可能包括创建自定义服务、添加特性、监听并响应来自其他设备的数据变化。 6. **BLE安全与隐私** - BLE支持安全连接，包括加密和身份验证，以保护数据的安全。 - 隐私模式可以防止设备被持续跟踪，通过随机化MAC地址来降低被识别的风险。 7. **调试与工具** - `bluetoothctl`是BLUEZ提供的命令行工具，用于控制蓝牙适配器，进行设备扫描、连接、配对等操作。 - `gatttool`是另一个命令行工具，可以用于GATT服务的交互，如读取、写入特性值。 总结，基于BLUEZ的低功耗蓝牙开发涉及多个层面，包括理解BLE技术本身、熟悉BLUEZ提供的API和工具、以及实际编写和调试BLE应用。开发过程中，开发者需要掌握如何构建服务和特性，处理连接和数据交换，并确保安全性。通过深入学习和实践，开发者能够创建出满足需求的BLE应用。

内容概要：本文详细介绍了一款超低温漂带隙基准电路的设计过程，涵盖理论推导、电路设计、调试优化及最终性能评估。该电路采用Cadence 618进行设计，实现了2.4ppm的温度系数、90dB的电源抑制比（PSRR）和14.47uA的工作电流。文中不仅展示了关键代码片段，还分享了调试过程中遇到的问题及解决方案，如温度补偿、运放结构优化、电源噪声抑制等。此外，作者提供了完整的工艺库和虚拟机安装包，便于读者复现设计。 适合人群：从事集成电路设计的专业人士，尤其是对带隙基准电路设计感兴趣的研发人员和技术爱好者。 使用场景及目标：适用于需要高精度、低功耗参考电压的应用场合，如便携式设备、精密测量仪器等。目标是帮助读者掌握带隙基准电路的设计方法，提高电路的稳定性和可靠性。 其他说明：文章中包含了详细的电路设计步骤、仿真设置、调试技巧以及最终的实测数据，有助于读者深入理解带隙基准电路的设计原理和实践要点。同时，提供的工艺库和虚拟机安装包可以降低初学者的学习门槛，加快设计进程。