美甲烤燈對主控 MCU 的要求可歸納為“五高”：高集成度、高抗干擾、高安全、高體驗、高性?xún)r(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電路全部裝進(jìn)了一顆 8-bit MCU，正好一次到位地滿(mǎn)足了“五高”需求。

系統原理框圖

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

輝芒微MCU通過(guò) PWM 調節恒流驅動(dòng)占空比，實(shí)現 15-60 W 無(wú)級功率輸出；同時(shí)實(shí)時(shí)采樣 NTC，閉環(huán)保護燈珠與甲面溫度 ≤ 48 ℃。

功能亮點(diǎn)

1、極速啟動(dòng)：芯片上電 4 ms 穩定運行，用戶(hù)放下手指即可開(kāi)始固化。

2、3+1 智能模式

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

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

4、全程安全

? 硬件雙重過(guò)溫關(guān)斷（MCU + 驅動(dòng) IC）
? 電池欠壓/過(guò)壓/反接保護
? UV 燈罩開(kāi)蓋即滅燈

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

6、生產(chǎn)友好：支持 1-wire 在線(xiàn)調試與量產(chǎn)測試，單線(xiàn)完成燒錄、電流校準、觸摸閾值學(xué)習，整機出廠(chǎng) 20 s 搞定。

關(guān)鍵設計細節

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，效率相當于 32-bit MCU 做同樣的 PID 運算。

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

3、溫度補償算法
– 內置 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，續航 15 天；待機 1 年。

軟件架構

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)

所有外設驅動(dòng)基于官方 FMD_SDK，3 天可完成原型，1 周通過(guò) EMI/ESD 預認證。

認證與可靠性

? 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(mǎn)足車(chē)載/旅行場(chǎng)景

開(kāi)發(fā)套件

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

結語(yǔ)

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

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