硬件部分：

一、硬件选型

1. MCU选型

   • 选择STM32F4411C1U6，因为它具备较大的ROM和RAM，能够运行FreeRTOS和VIGL。

2. 显示屏

   • 采用触摸显示屏，具体型号可在淘宝搜索。

3. 电源部分

   • 充电芯片：采用TP4056，用于3.7V锂电池的充电。

   • 升降压芯片：采用TPS63020，用于解决电池在3V-4V波动时的放电问题。

4. 通信部分

   • NFC：采用UID卡，通过模拟开关连接。

   • 蓝牙：采用HC-04。

5. 传感器

   • 包括心率传感器、海拔指南针等，具体型号未提及，但需按照说明手册连接。

6. 看门狗

   • 由于STM32内部看门狗无法关闭，进入休眠模式会导致重启，因此采用外部看门狗TPS3823。

二、原理图设计

1. MCU部分

   • 不使用外部高速时钟源，直接使用内部HSI。

   • RTC时钟源需使用外部32.768kHz晶振。

2. 电源部分

   • 放电电路：根据TPS63020手册设计，通过电阻和二极管连接到MCU的IO口，实现按键和IO口控制放电。

   • 充电电路：按照TP4056手册设计。

   • 电池电量检测：通过两个大电阻分压后连接到MCU的ADC端口。

3. 通信部分

   • NFC通过模拟开关连接到UID芯片。

   • 蓝牙模块的VCC通过模拟开关连接到3.3V。

4. 传感器部分

   • 所有传感器的I2C接口统一连接到总线上。

三、PCB设计

1. 结构设计

   • 手表分为两块板：主板和背板，通过FPC连接器连接。

   • 背板放置心率传感器，贴近手腕皮肤。

   • 磁吸充电接口设计为两层焊盘，尺寸根据磁吸充电线定制。

2. 层级关系

   • 第一层：屏幕。

   • 第二层：主板。

   • 第三层：电池。

   • 第四层：背板

UI设计：

一、UI设计部分概述

本节内容分为三个部分：

1. Square Nice Studio的使用：用于设计UI界面。

2. 生成代码的说明：将设计好的UI界面转换为代码。

3. Code Blocks的仿真：在开发环境中运行和测试代码。

---

二、Square Nice Studio的使用

1. 新建文件与基础设置

• 打开Square Nice Studio，新建文件。

• 设置屏幕尺寸为240×280像素。

• 修改工程名称，选择工程存放路径。

• 选择版本和主题，点击生成。

2. 界面设计

• 初始界面：生成后界面为黑色背景，需要手动调整控件布局。

• 控件操作：从左下角的控件库中选择控件（如Label控件）并拖动到设计区域。

• 命名规范：为控件命名时需符合规范，便于后续代码生成和维护。

3. 自定义字体的生成与使用

• 字体来源：从阿里巴巴矢量图库下载字体文件（.ttf格式）。

• 字体导入：

  1. 将下载的.ttf文件复制到工程文件夹的assert文件夹中。

  2. 在Square Nice Studio中点击Font Manager，选择.ttf文件。

  3. 设置字体参数（如BPP、字体大小）。

  4. 为字体命名（如“阿里巴巴”），并点击生成。

• 字体应用：

  • 在主界面中拖动Label控件，输入文字（如“你好”）。

  • 选择自定义字体（如“阿里巴巴”）并调整字体大小。

  • 生成不同字号的字体文件时，建议在名称中注明字号（如“阿里巴巴32”）。

4. 图标字体的生成与使用

• 图标来源：从阿里巴巴矢量图库中搜索并选择图标（如心跳图标）。

• 图标导入：

  1. 将图标加入购物车并下载项目文件，提取其中的.ttf文件。

  2. 在Font Manager中选择图标字体文件（.ttf）。

  3. 命名图标字体（如“icon_font16”）。

  4. 使用Range选项，复制并粘贴图标编码。

• 图标应用：

  • 在网页中复制图标编码，通过在线工具（如UIQ和UTF编码转换）生成字符。

  • 将字符复制到Label控件的文本框中，完成图标显示。

  • 可以调整图标颜色等属性。

---

三、生成代码

1. 导出代码

• 完成UI设计后，点击Export按钮。

• 选择CREUIFI，指定代码存放路径（如创建一个UIQ文件夹）。

• 生成的文件包括：

  • 字体文件（.ttf）。

  • UI界面代码文件（.c文件）。

2. 代码结构

• 字体文件：用于存储自定义字体和图标字体。

• UI代码文件：包含界面布局和控件的代码。

---

四、Code Blocks的仿真

1. 开发环境准备

• 假设已经安装了Code Blocks开发环境。

• 使用韦东山的LVGL工程作为基础框架。

• 可以从相关教程网站下载工程资源。

2. 代码移植与配置

• 将生成的UI代码文件复制到工程文件夹中。

• 在Code Blocks中创建一个文件夹（如user_test），并将代码文件放入其中。

• 将新文件夹添加到工程中。

• 修改代码中的屏幕宽高设置，以匹配手表屏幕尺寸。

• 修改颜色深度设置，以适应硬件需求。

3. 代码运行与仿真

• 编译工程，运行代码。

• 如果需要添加事件（如按钮点击事件）：

  1. 在Square Nice Studio中添加事件并生成代码。

  2. 替换工程文件夹中的旧代码。

  3. 重新编译并运行。

---

五、其他注意事项

1. 设计规范：

   • 控件命名需规范，便于代码维护。

   • 字体和图标文件需妥善管理，避免混淆。

2. 功能限制：

   • Square Nice Studio无法实现所有功能，部分复杂功能需手动编写代码。

3. 学习资源：

   • 可以通过在线教程和社区（如QQ群）获取帮助。

   • 多尝试和熟悉控件操作，逐步掌握UI设计技巧。