基于FRDM-MCXW71开发板的离线压力“微教练”腕带
一、项目概述：本作品为离线压力“微教练”腕带原型，采用 FRDM-MCXW71 开发板（板载 FXLS**AF 加速度计）与外接 MAXREFDES117 PPG 模块。系统低功耗巡航监测动作，检测到静止≥10秒后自动触发60秒心率采集，并进行数据质量筛选；合格则在端侧计算心率/心跳稳定度、更新个人基线与压力趋势，生成一句话干预建议，并支持USB日志与CSV导出。
二、作品实物图
作品主图
作品主控图：FRDM-MCXW71是一款紧凑且可扩展的开发板，可让您快速基于MCX W71无线MCU开展原型设计。它可以轻松地评估MCX W71对BLE、Zigbee、Thread和Matter的多协议无线支持。该板包括一个板载MCU-Link调试器、便于访问MCU I/O的行业标准头、一个加速度传感器、一个光传感器和一个外接SPI闪存。
外设模块图：MAXREFDES117 是一款低功耗光学心率模块，集成了红色和红外 LED 以及电源。这款小巧的电路板非常适合可穿戴设备项目，可以贴在手指或耳垂上，精确检测心率。该多功能模块兼容 Arduino 和 mbed 平台，可实现快速测试、开发和系统集成。示例固件中包含一个基本的开源心率和血氧饱和度 (SpO2 ) 算法。电路板上设有 8 个缝纫式贴片，方便与开发平台进行快速电气连接。
三、硬件连接框图
四、系统架构描述
本系统以 FRDM-MCXW71 为边缘计算核心，构建“板载惯性检测 + 外接光学心率采集 + 低功耗唤醒 + 有线/无线双通道输出”的端侧闭环。系统通过 I²C统一连接多传感器，并利用 中断线（INT）实现事件驱动的低功耗运行模式。
4.1 供电与调试链路
上位机/USB 供电作为系统电源入口与调试终端，通过开发板 USB-C 接口向系统提供 5V。
开发板内部的电源管理模块将 5V 转换为 3.3V，为主控与传感器供电。、
同一条 USB 链路同时承担 调试、日志输出、数据导出等上位机交互功能（USB 串口/日志/导出）。
4.2 边缘计算核心
MCXW71 主控承担系统调度与端侧处理：
1. 通过 I²C SDA/SCL 采集传感器数据；
2. 接收 FXLS**AF 的动作/唤醒中断，实现运动检测、静止窗口判定与测量触发；
3. 可选接收 MAXREFDES117 的数据就绪中断，实现低延迟、低轮询开销的数据抓取；
4. 负责数据融合、指标计算与结果封装，并向外部接口输出。
4.3 板载惯性传感
FXLS**AF 三轴加速度计为开发板板载器件，提供持续的低功耗运动监测能力：
与主控通过 I²C完成数据传输；
通过 INT（动作/唤醒）触发事件，支持系统从低功耗状态快速唤醒，实现“机会性采样”与“打断/运动终止测量”等策略。
4.4 外接光学心率采集
MAXREFDES117 PPG 心率模块作为外接生理信号采集单元：
通过 I²C SDA/SCL向主控输出光学采样数据；
可选使用 INT（数据就绪）在新数据准备完成时触发主控读取，提升实时性并降低 I²C 轮询功耗。
该模块提供稳定的心率相关原始数据输入，是** HR/HRV 等端侧计算的基础。
4.5 通信与数据输出
默认有线输出：通过 USB 接口实现串口日志、实时数据监视、以及 CSV 等格式的数据导出。
可选无线输出：利用 MCXW71 的 2.4G 无线链路将关键指标/事件上传至手机端，实现移动端展示与交互（框图以虚线表示可选路径）。
4.6 数据流与事件流总结
数据通路：
FXLS**AF（运动数据） + MAXREFDES117（PPG 数据） → I²C → MCXW71（端侧处理） → USB/无线输出
事件通路：
FXLS**AF INT（动作/唤醒） → MCXW71（触发测量/打断判定）
MAXREFDES117 INT（数据就绪，可选） → MCXW71（按需采样读取）
六、代码流程图
七、项目视频提取网盘
通过网盘分享的文件：微教练腕带项目资料
链接: https://pan.baidu.com/s/1fgYf5r_YRoLbbHQNMWiMbg?pwd=8888 提取码: 8888
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