Linh kiện điện tử trong đồng hồ thông minh – Hướng dẫn chi tiết

Tổng quan về giải pháp đồng hồ thông minh

Đồng hồ thông minh là thiết bị đeo tay tiên tiến, tích hợp nhiều linh kiện điện tử để cung cấp các chức năng như theo dõi sức khỏe, thông báo, điều hướng và liên lạc. Chúng kết nối với điện thoại thông minh qua Bluetooth hoặc Wi-Fi và sử dụng cảm biến, bộ vi xử lý, màn hình hiển thị và pin để nâng cao trải nghiệm người dùng. Dữ liệu thu thập được xử lý bởi vi điều khiển MCU, giúp đồng hồ thông minh trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại.

1. Các linh kiện cốt lõi của đồng hồ thông minh

Bộ xử lý (CPU/GPU)

• Mẫu chip: Qualcomm Snapdragon Wear series (ví dụ: Snapdragon Wear 4100+)
• Chức năng: Đảm bảo hiệu suất mượt mà khi chạy ứng dụng, xử lý đồ họa và vận hành hệ thống.

Bộ nhớ (RAM/ROM)

• Mẫu chip: LPDDR4 RAM, eMMC hoặc UFS flash memory
• Chức năng: Hỗ trợ đa nhiệm và lưu trữ hệ điều hành, ứng dụng và dữ liệu giúp thiết bị hoạt động ổn định.

Các cảm biến

• Gia tốc kế (Accelerometer): STMicroelectronics LSM6DS3 – Đo lường chuyển động và hoạt động.
• Con quay hồi chuyển (Gyroscope): STMicroelectronics LSM6DS3 – Theo dõi tốc độ quay và hướng di chuyển.
• Cảm biến ánh sáng: AMS TCS34725 – Điều chỉnh độ sáng màn hình dựa trên ánh sáng môi trường.
• Cảm biến nhịp tim: AMS AS7000 – Giám sát nhịp tim bằng công nghệ PPG.
• GPS: u-blox NEO-M8 – Hỗ trợ định vị chính xác.
• Cảm biến áp suất/độ cao: Bosch Sensortec BMP280 – Đo áp suất không khí và độ cao.

Màn hình hiển thị

• Mẫu màn hình: Samsung/BOE/Sharp OLED hoặc LCD
• Chức năng: Cung cấp độ phân giải cao, tiết kiệm năng lượng và hiển thị rõ nét.

Pin

• Loại: Pin lithium-ion hoặc lithium-polymer
• Chức năng: Cung cấp năng lượng cho đồng hồ hoạt động trong thời gian dài.

Mô-đun kết nối

• Bluetooth: Nordic Semiconductor nRF52 Series
• Wi-Fi: Broadcom/Realtek
• NFC: NXP Semiconductor PN5180 – Hỗ trợ thanh toán không dây.
• LTE/4G/5G: Qualcomm Snapdragon X-series (X12, X20, X55) – Hỗ trợ kết nối mạng di động.

Động cơ rung

• Mẫu: Maxim Integrated MAX66220
• Chức năng: Cung cấp phản hồi rung cho thông báo và cảnh báo.

Mô-đun sạc

• Loại: Mạch sạc tùy chỉnh, hỗ trợ sạc nam châm hoặc sạc không dây.

2. Các bộ phận quan trọng của đồng hồ thông minh và chức năng

Gia tốc kế (Accelerometer)

Đo lường tốc độ và hướng di chuyển, giúp đếm bước chân và theo dõi hoạt động thể chất.

Cảm biến nhịp tim

Sử dụng công nghệ quang học PPG để theo dõi nhịp tim thông qua sự thay đổi lưu lượng máu trên cổ tay.

Con quay hồi chuyển (Gyroscope)

Hoạt động cùng gia tốc kế để đo chuyển động, xoay và hướng, giúp theo dõi vận động chính xác hơn.

GPS (Hệ thống định vị toàn cầu)

Sử dụng tín hiệu vệ tinh để xác định vị trí và theo dõi quãng đường di chuyển theo thời gian thực.

Màn hình hiển thị

Các công nghệ màn hình phổ biến trên đồng hồ thông minh gồm OLED, LCD, E-ink và MEMS, trong đó OLED được ưa chuộng nhất vì tiết kiệm năng lượng và hiển thị tốt.

Bộ xử lý (Processor)

Hầu hết đồng hồ thông minh sử dụng bộ xử lý ARM tối ưu hóa mức tiêu thụ điện năng, đảm bảo hiệu suất hoạt động mượt mà.

Chip kết nối không dây

Cho phép đồng hồ kết nối qua Bluetooth, Wi-Fi, GPS và NFC để đồng bộ dữ liệu, nhận thông báo và thanh toán điện tử.

3. Các nhà sản xuất chip đồng hồ thông minh hàng đầu

Qualcomm Snapdragon Wear

• Công nghệ 12nm với bộ xử lý 4 nhân A53.
• GPU Adreno 504, bộ xử lý hình ảnh ISP hỗ trợ camera 16MP, và đồng xử lý AON giúp tiết kiệm pin.

Realtek (RTL8762 & RTL8773 Series)

• RTL8762C hỗ trợ màn hình TFT 8080, cải thiện độ mượt khi sử dụng.
• RTL8773EW tích hợp Bluetooth kép, phát nhạc cục bộ và hỗ trợ màn hình AMOLED 480×480.

Nordic Semiconductor (nRF52840)

• Hỗ trợ Bluetooth Low Energy, NFC, Zigbee, Thread.
• CPU 32-bit ARM Cortex-M4, tốc độ 64MHz, hỗ trợ nhiều giao thức kết nối.

Kết luận

Đồng hồ thông minh kết hợp nhiều linh kiện điện tử tiên tiến để giám sát sức khỏe, theo dõi vận động và kết nối với điện thoại thông minh. Với sự phát triển không ngừng của cảm biến, bộ xử lý và mô-đun kết nối, tương lai của đồng hồ thông minh hứa hẹn mang đến nhiều tính năng đột phá hơn.