美甲烤燈對(duì)主控 MCU 的要求可歸納為“五高”：高集成度、高抗干擾、高安全、高體驗(yàn)、高性價(jià)比。輝芒微MCU把 28 路電容觸摸、12-bit ADC、多路 PWM、豐富通信接口和多重保護(hù)電路全部裝進(jìn)了一顆 8-bit MCU，正好一次到位地滿足了“五高”需求。

系統(tǒng)原理框圖

USB 5 V ─┬─> 鋰電管理(Charger + Protect) ─┬─> LED Driver
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 └─> LDO 3.3 V ──> 輝芒微MCU ─┬─> 4×NMOS 驅(qū)動(dòng) 36 W UV/LED
  ├─> 觸摸滑條/按鍵
  ├─> NTC 溫度檢測(cè)
  ├─> 三色狀態(tài)燈
  └─> 蜂鳴器

輝芒微MCU通過 PWM 調(diào)節(jié)恒流驅(qū)動(dòng)占空比，實(shí)現(xiàn) 15-60 W 無級(jí)功率輸出；同時(shí)實(shí)時(shí)采樣 NTC，閉環(huán)保護(hù)燈珠與甲面溫度 ≤ 48 ℃。

功能亮點(diǎn)

1、極速啟動(dòng)：芯片上電 4 ms 穩(wěn)定運(yùn)行，用戶放下手指即可開始固化。

2、3+1 智能模式

? 速干 30 s（30 W）
? 標(biāo)準(zhǔn) 60 s（45 W）
? 低痛 90 s（30 W + 階梯降功率）
? 自動(dòng)感應(yīng)——手進(jìn)燈亮、手離即停，閑置 30 s 深度睡眠，整機(jī)待機(jī) 3 μA。

3、觸控交互：28 路觸摸矩陣自定義為“滑條調(diào)光 + 3 按鍵 + 童鎖”，濕手/戴手套不誤觸。

4、全程安全

? 硬件雙重過溫關(guān)斷（MCU + 驅(qū)動(dòng) IC）
? 電池欠壓/過壓/反接保護(hù)
? UV 燈罩開蓋即滅燈

5、動(dòng)態(tài)呼吸燈環(huán)：利用 16-bit PWM 模擬 1 kHz 無閃呼吸效果，提升產(chǎn)品“顏值”。

6、生產(chǎn)友好：支持 1-wire 在線調(diào)試與量產(chǎn)測(cè)試，單線完成燒錄、電流校準(zhǔn)、觸摸閾值學(xué)習(xí)，整機(jī)出廠 20 s 搞定。

關(guān)鍵設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)

1、低功耗策略
– 空閑：32 kHz LIRC 維持 RTC，平均 8 μA
 – 工作：16 MHz HIRC 動(dòng)態(tài)切換，指令周期 62.5 ns，效率相當(dāng)于 32-bit MCU 做同樣的 PID 運(yùn)算。

2、抗干擾
– 10 V CS 動(dòng)態(tài)注入測(cè)試一次通過，對(duì)講機(jī) 5 W 貼臉不誤觸發(fā)。

3、溫度補(bǔ)償算法
– 內(nèi)置 12-bit ADC 每 100 ms 采樣 NTC，查表 + 一階濾波，誤差 < ±1 ℃。

4、電池壽命
– 2200 mAh 鋰電在“30 次/天”典型場(chǎng)景下，續(xù)航 15 天；待機(jī) 1 年。

軟件架構(gòu)

main.c ├─ app.c (模式管理) 
 ├─ touch.c (滑條 + 按鍵) 
 ├─ pid.c (溫度閉環(huán)) 
 ├─ led_drv.c (PWM 輸出) 
 └─ sleep.c (功耗管理)

所有外設(shè)驅(qū)動(dòng)基于官方 FMD_SDK，3 天可完成原型，1 周通過 EMI/ESD 預(yù)認(rèn)證。

認(rèn)證與可靠性

? ESD 接觸 8 kV / 空氣 15 kV Class A
? Surge ±1 kV 電源端口
? 工作溫度 -20 ~ 60 ℃，滿足車載/旅行場(chǎng)景

開發(fā)套件

FMD 官方提供 Nail Lamp EVK：
– 板載MCU最小系統(tǒng)
– 4 路 NMOS 驅(qū)動(dòng) + UV-LED 模組
– Type-C 5 V 供電 & 1-wire 調(diào)試口
– 配套 PC 端上位機(jī)，實(shí)時(shí)查看溫度曲線、觸摸基線、功耗波形

結(jié)語

從原理圖到量產(chǎn)，輝芒微MCU用“單芯片”把傳統(tǒng)需要 3~4 顆 IC 才能實(shí)現(xiàn)的功能高度集成，既節(jié)省了寶貴的 PCB 空間，又把價(jià)格拉低了40%。

把復(fù)雜留給芯片，把光彩留給指尖——這就是輝芒微MCU為美甲行業(yè)帶來的全新答案。