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傳統(tǒng)牙刷只負(fù)責(zé)“刷”，電動牙刷負(fù)責(zé)“刷得好”。如果再往前一步，它應(yīng)該“刷得準(zhǔn)、刷得省、刷得有趣”。輝芒微MCU的出現(xiàn)，讓“有趣”這件事不必用高昂的成本換取——一顆芯片就能把電機(jī)、燈、聲音、無線充、藍(lán)牙全部串起來，還能留一半Flash給產(chǎn)品經(jīng)理繼續(xù)“加戲”。
? 電機(jī)控制親兒子：自帶多路PWM、硬件死區(qū)互補(bǔ)輸出，直接驅(qū)動H橋，省去外圍驅(qū)動IC。
? 低功耗三連：運(yùn)行<2 mA、睡眠<1 μA、喚醒<5 μs，電動牙刷可以“躺”一個(gè)月不掉電。
? 豐富內(nèi)存：64 KB Flash + 8 KB SRAM，放進(jìn)一個(gè)精簡版藍(lán)牙協(xié)議棧和刷牙數(shù)據(jù)緩存毫無壓力。
? 車規(guī)級抗干擾：浴室里的吹風(fēng)機(jī)、剃須刀一起開，MCU也不“暈車”。
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│ 無線充電 │ 5 V/1 W
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│ VBUS
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│鋰電3.7│←─→│ 輝芒微 │←─→│H橋驅(qū)動 │
│ V 200 │ │ MCU │ │ MOSFET │
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▲ │ │
│NTC │I2C/SPI │PWM
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│ BLDC電機(jī) │
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+LED RGB +蜂鳴器 +霍爾位置 +按鍵
無線接收線圈→整流→5 V LDO→鋰電充電IC→系統(tǒng)3.3 V DCDC。
輝芒微MCU自帶Battery Monitor，省掉獨(dú)立電量計(jì)。
用MCU的高級定時(shí)器TIM1輸出互補(bǔ)PWM，驅(qū)動H橋；電流采樣電阻+運(yùn)放→ADC做閉環(huán)恒力矩。
? 霍爾：檢測刷頭轉(zhuǎn)速，閉環(huán)補(bǔ)償。
? NTC：貼在電池旁，0 ℃以下禁止充電。
? RGB LED：3路PWM，呼吸、流水、警示三合一。
? 蜂鳴器：無源壓電片，一路PWM出和弦提示音。
Bootloader(4 KB) → APP(40 KB) → Data區(qū)(20 KB)
? 裸機(jī)事件總線：1 ms SysTick分發(fā)，按鍵、充電、霍爾、BLE事件統(tǒng)一入隊(duì)。
? 分層驅(qū)動：BSP→DRV→APP，把電機(jī)、LED、電量、BLE抽象成C++對象，移植無痛。
? 離線數(shù)據(jù)：刷牙時(shí)長、壓力、換區(qū)次數(shù)→打包成32字節(jié)記錄，存Flash循環(huán)隊(duì)列，手機(jī)連上即同步。
目標(biāo)轉(zhuǎn)速30 000 rpm，霍爾每轉(zhuǎn)一圈反饋8個(gè)脈沖。MCU在1 ms內(nèi)計(jì)算實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速→PID→PWM占空比，穩(wěn)速誤差<1 %。
在APP里可設(shè)“4象限”或“6象限”。軟件用軟定時(shí)器+蜂鳴器短促和弦“滴-滴”提示，LED環(huán)閃藍(lán)光。
使用Qi 5 W接收器，MCU檢測Vrect>4.5 V即進(jìn)入充電任務(wù)：
? CC階段：恒流200 mA，電池電壓4.2 V截止。
? LED呼吸紅燈→綠燈。
電量計(jì)：開路電壓法+卡爾曼濾波，誤差<5 %。
每次刷完牙MCU把數(shù)據(jù)寫入Flash，手機(jī)靠近后BLE廣播“FAST DFU”模式，3秒完成20條記錄同步。
? 運(yùn)行模式：MCU 8 MHz + 電機(jī)PWM 24 kHz → 全速功耗≈250 mW，2分鐘耗電≈8.3 mWh。
? 待機(jī)模式：關(guān)閉電機(jī)、LED，保留RTC+BLE廣播，睡眠電流<20 μA，理論待機(jī)>6個(gè)月。
? 動態(tài)調(diào)頻：空載時(shí)MCU降至1 MHz，振動強(qiáng)度>90 %時(shí)瞬間拉滿。
安規(guī)與認(rèn)證：少走彎路
? CE/UL：無線充需做EMC和SAR預(yù)掃，電機(jī)PWM在24 kHz避開廣播頻段。
? 防水：整機(jī)IPX7，按鍵用一體硅膠，充電線圈區(qū)域灌膠+防水透氣膜。
? 電池：選帶NTC、PTC雙重保護(hù)的14500，過充、過放、短路三重保險(xiǎn)。
? 開發(fā)板：輝芒微官方EVB+電機(jī)驅(qū)動子板，十分鐘跑通“Hello Vibration”。
? 調(diào)試：SWD接口預(yù)留5針，J-Link RTT日志+邏輯儀看PWM波形。
? 量產(chǎn)：
① PCBA測試：電機(jī)空轉(zhuǎn)10 s，LED全亮全滅，BLE廣播檢測。
② 整機(jī)老化：45 ℃ 4小時(shí)+振動循環(huán)，驗(yàn)證電池膠殼不鼓包。
③ 校準(zhǔn)：每支牙刷寫入“空載轉(zhuǎn)速-占空比”曲線，PID參數(shù)一鍵燒錄。
Flash尾部預(yù)留8 KB雙分區(qū)OTA區(qū)，BLE支持“斷點(diǎn)續(xù)傳”。產(chǎn)品經(jīng)理下一版想加“AI語音提醒”？直接在APP里把固件推送到牙刷，刷完牙自動重啟升級，用戶無感。
電動牙刷正在從“家電”變成“個(gè)護(hù)IoT入口”。輝芒微MCU以恰到好處的集成度、超低功耗和電機(jī)控制基因，讓開發(fā)者用最少的外圍、最低的BOM做出差異化體驗(yàn)。用一顆“芯”刷出未來，其實(shí)比你想象的更簡單。