此專案的核心產品為可與院內資訊系統整合的電子秤，透過有線及無線傳輸減少醫護人員手動抄寫與人為錯誤。我負責 MCU 資源規劃、電源管理、秤重訊號品質與時鐘穩定性等工作。
MCU Pin-out 重整
接手時原型已完成，但客戶回饋持續增加感測器與功能模組。考量 COVID-19 期間的供應風險與醫療認證時程，必須保留 STM32L4S9ZI。我重新規劃 PinMux，並與硬體團隊共同平衡腳位數量、電源架構、訊號完整性與 EMC。
| 周邊介面 | 原始 | 最終 | 變更 |
|---|---|---|---|
| UART | 2 | 4 | 增加 Wi-Fi 與外接光學感測器介面 |
| I2C | 2 | 2 | Bus 數不變，增加 Gyro、RGB LED、Touch Sensor、電池及 EEPROM 等裝置 |
| SPI | 2 | 3 | 增加 Ethernet；NFC 由 PN7100 改為 ST25R3916 |
| GPIO | 10 | 22 | 增加 Load Cell、Ethernet、Wi-Fi、光學感測器等子系統的電源控制 |
三電源架構與待機時間
我與硬體團隊重新規劃電池選型、power tree 與 MCU 控制策略，建立 Main Battery、Sub Battery 與 AC 110/240V 三電源架構。AC 供電可驅動系統並為兩顆電池充電；主電池耗盡或抽換時由板載副電池接手，系統不中斷並通知院內系統。MCU 也會依情境關閉 Ethernet、Wi-Fi、Optical Sensor 與 Gyro 等 power domain，降低功耗。
將秤重精度提升至 ±0.5%
我建立 Load Cell 線性度、重複性與溫度補償驗證方法，分別檢查零負載漂移、不同負載的一致性，以及相同負載在不同溫度下的穩定性。依測試結果逐步完成：
- 為 Load Cell 增加獨立 5V 供電，降低電源雜訊。
- ADC 由 HX711 升級為 ADS1232，並改善前端與 RC 濾波。
- 連接器改用具 friction lock 的 JST，降低接觸阻抗變異。
- 在 MCU 資料流程加入濾波、校正與溫度補償。
最終秤重精度達到 ±0.5%，並通過醫療產品認證測試。
將 RTC 漂移由 3500 ppm 降至 34 ppm
系統長時間運作時每天會偏移約五分鐘；院內網路不穩也使 NTP 無法持續校時。我們確認根因為 MCU 時鐘精度不足，改採外部高精度 32.768 kHz、±10 ppm crystal，改善元件保存流程與 PCB layout，最終把實測漂移由約 3500 ppm 降至 34 ppm。
傳統驗證需要超過 24 小時，因此我把 MCU clock 輸出至 GPIO，以 Arduino Uno 計數脈波，再與 DS3231 高精度 RTC 比對，建立快速估算 drift 的方法，大幅縮短後期調校週期。