不用蓝牙,不用配对,不用 App——手机麦克风“听”一段超声波,浏览器里就画出了你的波形。
—— 华秋开源硬件社区
工程师的名片卷过镀金、卷过开孔、卷过能跑起来小游戏,但这一张的路数不太一样:双手拇指按住名片正面的 L/R 电极,手机扫码打开网页,几秒钟后,屏幕上开始跳动你的心电图。
这是开发者 Silbøwald Simon Bowald 的开源项目ECG PCB Business Card:一张信用卡尺寸的 PCB,内置完整的单导联心电采集电路(KiCad 工程 12.8MB 全开源,MIT 协议)。最妙的是它的数据传输——没有蓝牙,没有 WiFi,心电信号被调制成人耳听不见的超声波,靠手机麦克风“听”回来。
本文看点
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AD8233 单导联心电前端,一根手指就够
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FM 超声波载波,省掉整套无线模块
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CR1220 供电,闲置电流仅 1μA
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WHY
为什么不用蓝牙
给一个“名片”加无线,第一反应当然是 BLE 模组——但成本、天线、配对流程、App 依赖会瞬间把这个项目的优雅感毁掉。
作者的替代方案相当聪明:用 LTC69xx 定时器/压控振荡器(VCO)生成 FM 超声波载波,把心电信号调制到音频频段的超声波上,通过空气传播,手机麦克风接收,浏览器端解调还原。
这条路径的好处逐条数:① 零无线硬件——省掉蓝牙模组、天线布局和射频调试,BOM 和 PCB 面积都省下来;② 零安装——纯前端网页(HTML/JS/CSS,无后端),扫名片背面的二维码就开,只要一个麦克风权限;③ 零配对——声波是“广播”的,不存在连接流程,名片递过去就能演示。
「对一张需要在三秒内让人“哇”出来的名片来说,这是把传输方案和产品定位对齐了。」
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HARDWARE
硬件:四个模块,一张名片
心电前端:AD8233——单导联心电模拟前端,集成仪表放大器与低通滤波器。手指电极采到的心电信号是微伏级的,还混着工频干扰和运动伪影,这颗芯片的活就是把微弱信号放大、把噪声滤掉。
载波生成:LTC69xx VCO——把处理后的心电信号做 FM 调制,生成超声波载波,由板上的发声元件播出去。
NFC 标签:ST25DV——一身兼三职:安卓设备可以靠它做 NFC 能量采集(无电池演示模式)、存储名片信息、指向项目二维码。
供电:CR1220 纽扣电池——闲置电流仅1μA,意味着这张名片可以常年在名片夹里待命,拿出来就能演示;安卓设备还能走 NFC 能量采集,连电池都不用装。
正面印 L/R 手指电极触点,背面印二维码、波形示例和开发者信息——功能件就是装饰件,装饰件就是功能件。
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FLOW
数据流:从拇指到屏幕
1
双手拇指按住 L/R 电极,AD8233 采集单导联心电,完成放大与滤波;
2
VCO 把信号调制成 FM 超声波,通过空气传播;
3
手机麦克风拾取声波;
4
浏览器端解码、解调,还原心电数据;
5
实时绘制波形,计算心率与 HRV。
整个解析链路跑在浏览器里,iOS 推荐 Safari,安卓推荐 Chrome。从“递出名片”到“看到波形”,全程不需要安装任何东西——这就是把演示成本压到零的意义。
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LIMITS
边界要讲清楚:它是玩具,不是仪器
原项目在这点上非常坦诚,这几个限制建议原文保留:
1
非医疗设备——精度与稳定性无法达到临床标准,不可用于诊断、监测或任何临床决策;
2
皮肤干燥、按压压力不足会显著增大噪声;手臂要放松、静止,减少运动伪影;
3
强噪声环境、手机距离太远、蓝牙音频设备都会干扰超声波接收;
4
金属手机壳会屏蔽 NFC 能量采集,无电池模式下记得把壳摘了;而且 NFC 供电仅安卓支持,iOS 不行。
把“能做什么”和“不能做什么”印在同一张名片上,本身就是一种工程师式的体面。
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REPLICATE
复刻路径
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从项目页下载 ecg-pcb-business-card-main.zip(12.8MB),KiCad 打开——原理图、PCB、BOM、Gerber 齐活;
2
打板时注意名片尺寸的板框与厚度(信用卡规格是它的社交属性的一部分,别随意加厚);
3
焊接后装 CR1220,注意电池极性与 PCB 标识一致;
4
扫码打开网页、允许麦克风权限、拇指按电极、点 Start——从打板到看到自己的心电图,一个下午的量。
想深入的话,作者留了明确的二开方向:优化信号处理算法提升波形质量、增加多导联采集、适配更多供电方案。项目地址:https://p.eda.cn/d-1381186636934545408
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THE END
结语
这个项目最值得学的不是心电电路——AD8233 的参考设计满地都是——而是那个用声波替代无线的决定:当产品的目标是“三秒内让陌生人看懂”,把蓝牙换成一段超声波,成本、配对、App 依赖三个麻烦同时消失。
技术选型永远服务于产品意图。名片如此,产品亦然。
你的名片最“卷”的一次设计是什么?评论区晒晒。