在线观看www成人影院-在线观看www日本免费网站-在线观看www视频-在线观看操-欧美18在线-欧美1级

0
  • 聊天消息
  • 系統消息
  • 評論與回復
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學習在線課程
  • 觀看技術視頻
  • 寫文章/發帖/加入社區
會員中心
創作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領取20積分哦,立即完善>

3天內不再提示

如何在單板計算機上構建無線傳感器電路

h1654155282.3538 ? 來源:陳翠 ? 作者:電路城 ? 2019-09-28 17:22 ? 次閱讀

打造新的多傳感器系統可能是一項艱苦工作,因為您必須確保設計符合傳感器的特定要求,并做到長期的準確性和可靠性。當根據應用的要求,需要更多無線連接時,設計師很難提供這樣一種解決方案——既能最大限度提高無線電靈敏度,擴大其覆蓋范圍,又能維持無噪聲信號鏈運行。專為傳感器應用而設計的單板計算機(SBC)可提供出色的解決方案,來滿足無線傳感器的復雜要求,而不影響緊湊的項目時間表。

通常,傳感器系統設計會將微控制器MCU)與更多的模擬電路與數字控制邏輯相結合,后者用于準確可靠地獲取并發送傳感器數據(圖1)。SBC可通過提供結合軟硬件與傳感器應用開發工具的測試平臺,來加快這些系統的設計。開發人員可以專注于優化所需的特性與功能以滿足其獨特應用的特定要求,而不必花時間重新創建眾多傳感器設計所通用的基本系統。

德州儀器NXP推出的專業板級系統專門用于傳感器應用,結合了無線傳感器硬件和專業軟件庫,以及能幫助加快設計和測試這些應用的完整開發環境。

緊密集成的SBC

德州儀器SensorTag提供一種緊密集成的解決方案,可以在僅5x6.7x1.4cm的封裝內提供全面的傳感器處理系統。SensorTag基于TICC2650無線MCU的功能構建,并增加了一些必要的元器件,用于連接CC2650與在SensorTag板上構建的多個傳感器和用戶接口備(圖2)。

TISensorTag專門用于所連接傳感器應用的快速開發,是一個全面的、可支持許多不同開發風格的開發套件。實際上,開發人員使用其默認模式就可以開始快速處理傳感器數據。在以默認模式啟動后,SensorTag會向智能手機等支持低功耗藍牙的核心設備廣播自己。開發人員通過云端從SensorTag即可訪問傳感器數據,或者使用JavaScript和jQuery直接訪問數據。在此模式下,開發人員可以使用AndroidiOS移動應用作為起點,或根據與套件一起提供的網絡應用項目樣例中的源代碼寫入獨立于HTML5平臺的代碼。

對于更復雜的定制應用,SensorTag硬件會提供一個基于開放式硬件解決方案構建的高級開發平臺。其中,開放式硬件解決方案旨在展示如何使用多樣化低功耗傳感器。開發人員可以使用稱為DevPack的子卡進一步擴展SensorTag,這使設計和測試其他類型的傳感器和致動器變得容易。需要特別說明的是,SensorTag和可用的DebugDevPack結合后,可提供一個實惠、全面的平臺,用于為傳感器應用開發定制軟硬件(圖3)。

對于無線部署,SensorTag套件包括低功耗藍牙(BLE)堆棧,進而在TI實時操作系統(TI-RTOS)軟件環境中運行。TI-RTOS是一個實時、先占式、多線程操作系統,可以同步執行應用程序與BLE協議棧,此二者皆在RTOS內作為單獨任務運行。在此,BLE堆棧按最高優先順序運行,以幫助確保可靠通信

在SensorTag中,無線事務本身利用CC2650的集成RF核心,其中包括與模擬RF及基帶電路集成的ARM?Cortex?-M0處理器。盡管工程師無法對RF核心的M0處理器進行編程,但TI提供高級別、基于命令的應用編程接口(API),可實現從主處理器上運行的代碼發布命令至RF核心。RF核心轉而使用其專用的4KBSRAM(用于數據)和ROM(用于代碼),以自主方式處理無線協議的時間關鍵型部分——減輕主CPU的負載,并保留資源供應用本身使用。

簡化的軟件開發

借助CC2650中的集成自主處理器——傳感器控制器引擎(SCE),傳感器信號的處理可以同樣高效。正如RF核心可獨立地執行無線事務,SCE可獨立于主處理器控制傳感器和關聯的外設。因此,SCE可以運行模數轉換器ADC)或通過集成的串行外設接口(SPI)輪詢數字傳感器而不用喚醒主處理器,從而消除了采集傳感器數據所需的的額外功耗和喚醒時間。

與RF核心不同,工程師可以對SCE進行編程。通過使用類C語言,開發人員可以編寫定制代碼來執行傳感器輪詢或應對特殊條件和處理要求。因此,開發人員可以創建更多動態傳感器處理功能,而不必依靠為傳感器數據采集設置外設時常用的這種靜態配置。TI針對傳感器代碼部署提供SensorControllerStudio(SCS),這是一種用于為SCE編寫、測試和調試代碼的特殊軟件工具(圖4)。

SCS會生成傳感器控制器接口驅動程序,即一組C源文件。開發人員會轉而使用TICodeComposerStudio(CCS)編譯這些C源文件,其中的任何其他定制代碼專門作為主要應用的一部分在CC2650的ARMCortex-M3主機處理器上運行。

CCS是一個基于Eclipse的集成開發環境(IDE),為TIMCU系列的應用開發和調試提供給了全套工具。在其開發功能中,CodeComposerStudio包括一個不斷優化的C/C++編譯器、源代碼編輯器、項目構建環境、調試器和分析器——全部通過IDE的單用戶接口訪問,該接口旨在方便開發人員完成應用程序開發的每個階段。

靈活的傳感器解決方案

NXP為其OM13078傳感器處理運動解決方案(SPM-S)采取了不同的方法。SPM-S以NXPLPC54102MCU為基礎,結合了NXP的OM13077LPCXpresso板與通過LPCXpresso的擴展接口連接的傳感器擴展板(圖5)。如圖所示,傳感器擴展板包括一個用于無線通信的BLE模塊(AMS0002)和多個用于溫度、壓力、環境光和距離的傳感器,以及用于更復雜的運動檢測應用的加速計陀螺儀和磁力儀傳感器。

對于隨附的運行時間軟件環境,NXP提供其LPC傳感器框架,其中包括系統軟件和傳感器處理軟件(圖6)。正常操作期間,LPC54102MCU會對傳感器進行采樣,并使用BoschSensortecBSXLite庫處理傳感器數據。通過無線BLE通信或LPCXpresso板支持的多個主機接口中的任一接口,可將結果進一步發送至其他設備或主機處理器。

傳感器融合架構

除了從多個傳感器收集數據的基本功能外,SPM-S解決方案還具有通過專為高級情境感知應用而設計的傳感器融合算法合并多個傳感器輸出的能力,因此在眾多解決方案中脫穎而出。傳感器融合功能結合了多個傳感器的結果,可提供無法從任何單個傳感器獲得的信息。例如,專門識別方向的應用需要加速計、磁力儀和陀螺儀傳感器的組合結果。NXP專門設計了SPM-S系統,以使用系統中包括的傳感器融合軟件來匯總多個實體傳感器的數據。

SPM-S架構中深度嵌入了對傳感器融合的支持功能。正如典型的傳感器系統那樣,SPM-S架構會將傳感器設備識別為連接至SPM-S硬件的獨特實體設備。軟件使用sensors.h傳感器頭文件中提供的唯一ID訪問每個設備(圖7)。

要在應用層級支持傳感器融合,SPM-S架構可利用其在底層軟件層支持虛擬傳感器來擴展此基本概念。單個虛擬傳感器包含多個物實體傳感器,這些傳感器的結果按照傳感器融合算法合并后產生新信息。

例如,對計算方向信息所需的加速度計、磁力儀和陀螺儀傳感器數據進行合并而產生的傳感器融合結果,會由虛擬方向傳感器傳回。在SPM-S開發環境中,開發人員可以指定系統的SensorMap陣列中的虛擬傳感器(圖8)。在此陣列中,會將每個虛擬傳感器列為單個條目,并由該條目指定該虛擬傳感器使用哪些實體傳感器。

SPM-S架構中的另一個深度嵌入功能,可以在一個虛擬傳感器中結合多個傳感器的結果時幫助維持同步。

準確的傳感器融合結果需要準確計時,以確保按傳感器融合算法只合并相同“時間點”的樣本。在SPM-S中的中斷驅動采樣期間,傳感器會按預先定義的速率自主采樣并在結果就緒時產生中斷。每個中斷驅動的傳感器都有關聯的中斷處理程序,中斷處理程序只是在發生中斷時存儲時間戳;實際的傳感器結果讀取在后續服務程序中執行。此方法有助于維護所需的準確時序數據,以從多個單獨物理傳感器的數據生成準確的虛擬傳感器結果。

結論

基本無線傳感器系統的設計可能會形成影響項目時間表,以及不利于應用本身的重大挑戰。專業的單板計算機為傳感器處理提供成熟可靠的軟硬件基礎,讓各公司可以將資源更明確地集中于差異化的傳感器應用。通過使用SBC及其關聯的開發環境,工程師可以快速開發傳感器應用,甚至擴展基本的軟硬件以打造滿足更復雜要求的定制解決方案。

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
  • 無線傳感器
    +關注

    關注

    15

    文章

    771

    瀏覽量

    99062
  • 單板計算機
    +關注

    關注

    0

    文章

    84

    瀏覽量

    15901
收藏 人收藏

    評論

    相關推薦
    熱點推薦

    GE最新雙核Intel Core處理單板計算機

    繼最近發布三款基于四核第三代Intel Core處理的加固單板計算機之后,GE智能平臺發布了最新的基于雙核Intel Core處理單板計算機。SBC625, XVR15 和 XC
    發表于 06-19 09:32 ?2342次閱讀
    GE最新雙核Intel Core處理<b class='flag-5'>器</b>的<b class='flag-5'>單板計算機</b>

    基于PowerPC的單板計算機該怎樣去設計?

    基于PowerPC的單板計算機該怎樣去設計?實時操作系統VxWorks的BSP開發過程是怎樣進行的?
    發表于 04-27 06:37

    如何使用工業相機和單板計算機組建視覺采集系統,通過利用labview實現該系統的遠程控制和圖像采集?

    進行設置調整,同時中途需要監控系統的運行狀態(主要是是否運行出錯)。目前的想法是在單板計算機上運行Labview視覺采集程序,單板計算機作為整個系統的下位機,系統的監控和記錄通過labview上位機遠程
    發表于 05-08 17:21

    基于8085的低成本單板計算機

    描述8085單板電腦系統SBC-85 CPU v1.1注意:gerber 文件更新到 1.1 版我一直想回到我的根源,以與 MIL MOD8 相同的概念構建 8080 或 8085 單板計算機
    發表于 08-24 06:18

    什么是單板計算機

    單板計算機基于單一電路板而構建的完整計算機,包括微處理、內存、以太網、I/O、視頻和音頻輸出。設計的核心架構是微處理
    發表于 03-09 14:51 ?1.8w次閱讀

    2014國外創客最具創意10大DIY單板計算機項目

    在2014即將結束之際,廠商積極抓住機會發布新的單板計算機(SBC)設計。此外,今年創客DIY設計的單板計算機同樣很吸引眼球。本文是國外10大有創意的項目。
    的頭像 發表于 12-29 16:57 ?4w次閱讀
    2014國外創客最具創意10大DIY<b class='flag-5'>單板計算機</b>項目

    IoT時代的單板計算機的需求及應用

    單板計算機 (SBC) 為構建智能設備提供了一種便利的方式,這些智能設備適用于涵蓋如工業、媒體、醫療健康和通訊等領域的眾多應用。
    的頭像 發表于 04-01 08:42 ?3317次閱讀
    IoT時代的<b class='flag-5'>單板計算機</b>的需求及應用

    易于構建的68008 CPU SBC(單板計算機)68k-MBC

    電子發燒友網站提供《易于構建的68008 CPU SBC(單板計算機)68k-MBC.zip》資料免費下載
    發表于 07-11 16:16 ?3次下載
    易于<b class='flag-5'>構建</b>的68008 CPU SBC(<b class='flag-5'>單板計算機</b>)68k-MBC

    STD Bus 8085單板計算機開源分享

    電子發燒友網站提供《STD Bus 8085單板計算機開源分享.zip》資料免費下載
    發表于 08-11 09:34 ?3次下載
    STD Bus 8085<b class='flag-5'>單板計算機</b>開源分享

    歐時RS的多款ROCK單板計算機技術優勢

    OKdo是物聯網(IoT)和單板計算機領域的專家,ROCK由Radxa提供支持并基于可信賴的Rockchip處理構建
    發表于 05-11 11:04 ?1008次閱讀
    歐時RS的多款ROCK<b class='flag-5'>單板計算機</b>技術優勢

    單板計算機為什么對于嵌入式計算設計很重要?

    ”。心臟對應于單板計算機為所有物聯網設備和傳感器提供電源和連接的能力。大腦代表了單板計算機在處理、分析和存儲從所有物聯網設備收集的數據方面的關鍵作用。沒有單板計算機
    的頭像 發表于 09-27 16:15 ?1258次閱讀
    <b class='flag-5'>單板計算機</b>為什么對于嵌入式<b class='flag-5'>計算</b>設計很重要?

    使用Raspberry PI 4單板計算機構建Samba NAS服務

    電子發燒友網站提供《使用Raspberry PI 4單板計算機構建Samba NAS服務.zip》資料免費下載
    發表于 07-05 09:50 ?0次下載
    使用Raspberry PI 4<b class='flag-5'>單板計算機構建</b>Samba NAS服務<b class='flag-5'>器</b>

    如何選擇適合教育用途的單板計算機?

    了處理、內存、輸入輸出接口和操作系統的完整計算機系統,尺寸通常只有幾英寸。它們提供了一個實踐學習的平臺,使學生能夠親手進行編程、電子項目和硬件控制。 然而,面對市場上眾多的單板計算機選擇,如何選擇適合教育的
    的頭像 發表于 09-01 10:26 ?772次閱讀

    單板計算機是什么?它與其他計算機有何不同?

    、存儲、通信接口等。它們通常以一個小而緊湊的電路板形式出現,并提供了完整的計算和控制功能。 與傳統的臺式機和筆記本電腦相比,單板計算機的尺寸更小、功耗更低、價格更便宜。它可以方便地集
    的頭像 發表于 12-15 09:58 ?2225次閱讀

    使用邏輯和轉換優化單板計算機(SBC)系統

    電子發燒友網站提供《使用邏輯和轉換優化單板計算機(SBC)系統.pdf》資料免費下載
    發表于 09-21 11:28 ?0次下載
    使用邏輯和轉換優化<b class='flag-5'>單板計算機</b>(SBC)系統
    主站蜘蛛池模板: 色色网视频 | 在线精品91青草国产在线观看 | 国产福利资源在线 | 乌克兰一级毛片 | 黄频网站免费大全在线观看 | 永久在线免费 | 亚洲视频在线免费看 | bt天堂资源在线种子 | 免费黄色福利 | 免费一级欧美片片线观看 | 成人爽a毛片在线视频网站 成人窝窝午夜看片 | 欧美一级二级三级视频 | 天天色啪 | 久久国产成人精品国产成人亚洲 | 国产精品美女一区二区三区 | 手机看片1024国产基地 | 午夜影院欧美 | 国产青草| 免费黄色大片在线观看 | 日本一区二区视频在线观看 | ts人妖国产一区 | 日本一区二区三区四区不卡 | 夜夜操狠狠操 | 色天使色婷婷丁香久久综合 | 天天插天天爱 | 一级毛片在线免费视频 | 亚洲国产精品久久网午夜 | 色天使在线观看 | 国产网站在线播放 | 国产精品bdsm在线调教 | 久久久久久久综合狠狠综合 | 成人午夜网址 | 久久九九国产精品怡红院 | 久久国产午夜精品理论篇小说 | 靠比久久 | 日韩一级在线 | 国产未成女年一区二区 | 天天插天天插天天插 | 免费观看黄视频 | 国产香蕉久久精品综合网 | 国产精品vv在线 |