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百元开源手表,PCB 到系统全放出来了

OV-Watch 把 PCB、3D 打印外壳、STM32 固件和桌面仿真工程全部公开。焊不动硬件,也能先从界面和代码学起。

2300 多个 Star 的 OV-Watch,把一块智能手表拆到了零件级。

PCB 工程、 Gerber 、原理图、 3D 打印外壳、 BootLoader 、应用固件、 STM32 工程和 LVGL 桌面仿真代码都能下载。项目采用 GPL-3.0 协议,硬件资料也随仓库和立创开源页面公开。

这类项目最适合学生课程设计、嵌入式入门和想练 STM32 图形界面的人。做出来能戴,做不出来也不至于白折腾,软件部分可以单独跑。

来源链接:https://github.com/No-Chicken/OV-Watch

一块表里塞了什么

主控是 STM32F411CEU6,系统用 FreeRTOS,界面基于 LVGL 8.2 。硬件分成 Core 和 Back 两块 PCB,再用 FPC 连接。

传感器和外设包括:

  • MPU6050:计步、姿态和翻腕亮屏;
  • EM7028:心率检测;
  • SPL06-001:气压与海拔;
  • LSM303DLHC:电子指南针;
  • AHT21:温湿度;
  • KT6368A:蓝牙串口通信和无线升级;
  • 1.69 英寸触摸屏、外部 EEPROM 、磁吸充电。

表内还有日历、计算器、秒表、计时器和小游戏。血氧页面虽然已经留出,仓库说明明确写着血氧算法尚未完成,不能把它当医疗设备使用。

蓝牙能传数据,也能升级固件

OV-Watch 的蓝牙更接近“无线串口”,并非带成熟手机 App 和云端账户的消费级手表。

官方文档公开了几条串口命令:

OV                 // 测试连接
OV+VERSION         // 查询版本
OV+SEND            // 读取传感器数据
OV+ST=20230629125555 // 同步时间

安卓端可以使用随文档提供的蓝牙串口助手。固件升级则通过 BootLoader 、蓝牙 SPP 、 Ymodem 和 SecureCRT 完成。手表装进外壳后,不必每次拆开接下载器。

这套 OTA 流程带有完整性标记:应用文件传输结束后才写入有效标志,避免半截固件直接启动。它比常见的演示级小项目多走了一步。

功耗数据要看清测试条件

程序设置了三种状态:

  • 正常运行:屏幕工作,实测约 70—80mA;
  • 睡眠:STM32 进入 STOP 模式,MPU6050 继续计步;
  • 关机:TPS63020 关闭 3.3V,仅 RTC 保持供电。

V2.4.1 继续处理串口 IO 和蓝牙供电,仓库记录的睡眠电流降到 800 多微安。这里测的是 3.3V 端,电池经过 DC-DC 后的整机功耗没有完整测试,续航还会受到电池容量、屏幕亮度、抬腕频率和转换效率影响。

项目使用 3.7V 聚合物锂电池,配件清单里的示例容量为 400mAh,并非纽扣电池。

想上手,按难度选一条路

路线一:先在电脑上改界面

仓库自带 lv_sim_vscode_win。 Windows 上配置好 VS Code 工程路径后,可以直接运行 LVGL 模拟器,不需要先买 PCB 、屏幕和传感器。

git clone https://github.com/No-Chicken/OV-Watch.git
cd OV-Watch/lv_sim_vscode_win

适合先练表盘、菜单、页面跳转和 LVGL 控件。界面改好后,再把 FuncGUI_App 目录移植回 Keil 工程。

路线二:拿 STM32F411 开发板学软件

细间距器件和双层 PCB 对焊接有要求。只想学 FreeRTOS 、 LVGL 和驱动逻辑,可以改用同系列的 FryPi STM32F411 开发板。它不能直接变成手表,却能把调度、界面和外设通信先跑通。

FryPi 地址:

https://github.com/No-Chicken/FryPi

路线三:完整复刻整块手表

完整路线需要准备 PCB 、元件、 FPC 、屏幕、传感器、锂电池、磁吸充电线、表带、 3D 打印件、 ST-Link 和焊接工具。

仓库已经给出:

Hardware/            PCB 工程、Gerber、原理图
3D Modle/            前壳、后壳、按键 STL
Firmware/            可直接烧录的 BootLoader 与应用固件
Software/IAP_F411/   BootLoader 工程
Software/OV_Watch/   手表应用工程

第一次烧录仍要使用 ST-Link 连接 SWD 。建议先刷仓库提供的固件,确认屏幕、按键和传感器正常,再折腾自行编译,排查会轻松很多。

“百元造表”要把隐性成本算进去

早期资料和玩家复刻把它归到百元级 DIY 项目,这个说法建立在自己打板、自己焊接、能找到合适 3D 打印渠道的前提下。

单块元件可能便宜,PCB 起订、运费、焊接耗材、 ST-Link 、热风枪和失败重做都会抬高第一次成本。已经有工具的人容易压价;从零购齐设备,预算很难只看 BOM 。

OV-Watch 的吸引力也不只在省钱。它把一件消费电子产品里很少同时公开的部分放到了一起:硬件设计、结构件、实时系统、图形界面、传感器驱动、低功耗管理和无线升级。

想完整复刻,先评估焊接能力;想学代码,模拟器和 FryPi 已经留好了入口。你更想改表盘和功能,还是愿意把两块 PCB 焊出来?

来源:https://github.com/No-Chicken/OV-Watch