在过去的几周里，我一直在迭代温度传感器电路板的最终设计，它将与Sensor Watch一起面世。正如几周前提到的，Sensor Watch有一个9针的柔性连接器，可以让你在Sensor Watch上添加额外的硬件级功能。到目前为止，我已经为这只手表试玩了大概十几种不同的传感器，感知了从温度，到湿度，到光照，到运动检测等等。但对于这款手表的第一次迭代，我认为小小的温度传感器将是一个极好的开端。

最后，我认为设计比较令人满意了，所以这周我给PCB制造商PCBWay下达了制作指令，开始制作首次测试版温度电路板！这也意味着我有一个非常炫酷的拼板效果图给你们看了：

开诚布公：PCBWay给了我这个电路板拼板打了赞助折扣，但他们没有告诉我任何需要我特别广告的东西；所以，现在我只是分享这个效果图，因为我实在是太兴奋了！。这是我第一次对柔性板进行拼板，看到它们是如何拼接镶嵌到一起的，确实令人大开眼界。这里，它是10块横着10块竖着拼在一起的，这意味着当我组装（我将自己组装，就在纽约布鲁克林）这些电路板时，我将能一次做出100块传感器电路板。

不同与玻璃纤维PCB，柔性电路板没有鼠齿口需要打磨；这些板子只有几分之一毫米薄，所以我觉得我可以用剪刀来分板。另外，与大多数玻璃纤维印刷电路板不同的是，这些柔性印刷电路板在镀金的9个引脚接触点附近还增加了一个加固层（它是9个亮绿色焊盘周围的茶色轮廓）。我还觉得，它们上下互插的互锁方式非常炫酷，就像俄罗斯方块游戏中的小方块对叠在一起。

我做了两块这样的拼板，如果一切顺利，它们将制作成为第一批90块传感器电路板，送给特别版的认购支持者。就在我写这篇文章的时候，拼板正在制作中；我激动的不行，恨不得立马就能拿到它们，赶紧组装起来，并与第一批90块板子打包发出给支持者。

来认识下传感器电路板

我在上面提到，我已经玩了很多传感器电板的设计。今天我们来讨论一下温度传感器电路板，看看我们都把什么东西都塞了进去。然后，我想我们可以看看其他一些板子，可能会激发你的思路，看看你想自己的Sensor Watch 感应些什么。

首先，让我们看一下温度传感器的正面：

我是一个自解释（self-documenting）PCB的热粉：这块电路板的正面只有两个部件，但由于有丝印内容，很容易看出它们是什么：上面是一个B系数为3380K的10KΩ（千欧姆）热敏电阻，下面是一个极其精确只有0.1%误差的10KΩ电阻。你其实不必担心这些数值；Sensor Watch的社区固件Movement所包含的表盘已经做了专门配置，可以从这个板子上读取温度值。但是，为了满足你对好奇心，我来解释一下：这两个器件被设计成一个分压器：当温度上升时，热敏电阻的电阻值下降，我们可以使用SAM L22中的模数转换器测量这一变化。通过一点数学运算（和B系数），我们可以将模拟电压水平变成一个非常精确的温度读数。

这就是正面。现在让我们看一下底面。

我得承认：这可能是为更高级的用户准备的。问题是，温度传感器板只使用9针连接器上七个信号中的两个。这些测试点引出了I²C总线和另外两个GPIO引脚，以及3V电源和接地的焊盘。你可以在这些测试点上焊接极细的漆包线，以测试其他的小玩意儿，或者尝试着将它们装入手表外壳中！表壳这里空间不大，不过你可以随时为手表3D打印一个新的背板，以给你腾出一点点额外的空间。(注意，如果你在这些测试点上焊接连线，你最好也在微控制器旁边的调试垫上贴一些胶带，以防止你的电线撞到它们或着引起短路）。

在这里，还有一件事要记住，Sensor Watch中的传感器电路板可以很容易地被替换成其它的；不要因为你只有温度传感器电路板，就只能使用它一个。如果以后有了新的传感器电路板，只要你愿意，你可以很容易地把它换掉--不需要焊接! 虽然温度传感器和测试点很酷，但我玩过的另一个设计（很遗憾没有被列入众筹产品单）取消了这些测试点，提供了一个光线传感器：

我决定不在众筹活动中使用这个设计，因为它需要两倍的器件数量，而且上下颠倒地放置光敏电阻要放100个，这实在太麻烦了。不过，这个设计是开源的，所以如果你想制作一个的话，完全没问题！传感器电路板大小尺寸的柔性印刷电路板2.30美元可以买三块，可以从OSH Park买到，零件可从Mouser买到；总之，你可能用10美元就能造出三个这样的东西。估计你肯定要问的，我先回答了：是的，有足够的光线穿过屏幕，所以这是有用的！ F-91W有一个半透反射式的LCD，本来是让LED背光照射到前面；那么同样一些光线反向从外向内射进去也没什么奇怪的了。

我极力想做的一块板子是加速度计电路板。这个基于LIS2DW的运动传感器的电量消耗只有几微安，而且可以感应到运动的速率，这可能使它在计步、睡眠跟踪和低功率唤醒等方面很有用。它还为在片上进行机器学习打开了大门：手表中的Cortex M0+足够强大，可以使用这个加速度计数据来运行机器学习模型。 最后，这个加速度计还可以检测单次和双次敲击，并把这个信号传给中断引脚，及其高效地给你提供两个手表交互按钮。

这块板子上有一个闪存芯片，可以存储多达两兆字节的数据。你可能会问：我到底需要两兆字节的数据在手表上做什么？我要问：你能把纽约市的整个地铁系统的时间表放在这个芯片上吗？如果可以的话，你可以让手表在几个选定的车站显示预定的发车时间。或者是美国每个潮汐站的谐波成分？这样一来，你就可以在从圣地亚哥到石狮的任何地方准备好潮汐冲浪。今天，我正在组装一块新的电路板，它结合了一个Flash芯片和一个加速度计，用以捕获大量的加速度数据来训练一个机器学习模型。

最后，这里有一个我们还在Sensor Watch论坛上进行头脑风暴的项目：NFC。我不知道这是否可行，但我们正在考虑Sensor Watch内部的可用表面积是否足够大，以便安装NFC天线。这可以让Sensor Watch通过I²C总线上的NFC EEPROM与智能手机交换数据位。你有NFC天线设计方面的专业知识吗？如果你愿意的话，请在那里留言。我知道大伙儿对这个功能很感兴趣，我非常想了解它是否可行。

Sensor Watch最新消息

上周的认购支持者更新发出后不久，我就开始思考：我们的功耗数字很好，但是怎么做能让它们变得更好呢？在上周四和周五，我发现功耗还可以大幅降低：唤醒模式下18 µA （微安），睡眠模式下约4 µA（微安）。这个影响是非常大的。现在我估计，即使没有睡眠模式，这款手表的电池使用时间也有一年之久--如果使用睡眠模式，电池还能用上更久。

我还更好地了解了在佩戴与不佩戴情况下，睡眠模式功耗的不同，这意味着我可以在一定范围内估计电池使用时间：根据不同的佩戴习惯，我在上次更新中提出的方案（每天正常模式2小时）现在应该可以在单个纽扣电池上取得430到667天的电池使用时间。如果你想在技术上深入了解我们是如何找到这最后几个 µA （微安）的，参见我在做这一研究时分享的一系列消息。TL;DR：现在我们用一个更有效的时钟来定期检查按钮，并且可以花更少的时间检查LCD电压。

我也一直在研究一些新的功能：我从一个Tidbyt的朋友那里移植了一个月相程序，这让我重新思考我的明星表盘：星盘（orrery）。星盘（orrery）是一种显示行星绕太阳运行的位置的装置。一直以来，它们是充满齿轮和电枢的迷人的复杂装置，但数学原理是已知的，并且可以在计算机上完成（即便是一个很小的计算机也足够）。无论如何，我一直钟情于在Sensor Watch中实现这个功能，现在这种功能实现了。这还带来了更好的东西：天文学复杂功能(an astronomy complication)。

天文学表盘可以计算太阳系中所有行星的位置，并为业余天文学家显示关于它们的有用数据点：高度（altitude）和方位角（azimuth）（描述你在天空中寻找它们的位置），赤经（right ascension）和赤纬（right declination）（描述它们相对于其他星星的位置），以及天文单位（astronomical units）距离（技术上不是那么有用，但非常酷）！ 在我把它合并入Movement代码库之前，它还需要做一些工作，但我非常兴奋，很快你就能把整个太阳系戴在手腕上了。

这项众筹活动将在星期二结束--离现在只有五天了！你们也都知道，Sensor Watch已经获达成了将近350%的目标资金！我对此深感惊讶。我为大家对这个东西的兴趣劲儿感到震惊，我已经要迫不及待地开始订购零件，并为最后的生产组装做准备了。我再次感谢你们的支持。从现在开始，我不会定期更新，但只要有进展可以分享，或者有令人兴奋的事情发生，我肯定会不时地联系你们的。

- Joey 乔伊

Sensor Watch是 Microchip Get Launched 设计竞赛的一部分!