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嵌入式简介

2019-6-15 14:10| 发布者: admin| 查看: 464| 评论: 0

摘要: Embedded嵌入式简介///代码和PCB的艺术1软件篇对于一个机器人,如果说机械结构是支撑他的骨肉,那么控制程序是来自大脑的命令。01软件开发工具“工欲善其事,必先利其器”要想对机器人进行精准的控制,我们必须能够 ...
Embedded

嵌入式简介

///

代码和PCB的艺术

1
软件篇









对于一个机器人,如果说机械结构是支撑他的骨肉,那么控制程序是来自大脑的命令。

01
软件开发工具

“工欲善其事,必先利其器”

要想对机器人进行精准的控制,我们必须能够熟练地使用一些软件。目前,实验室单片机编程使用的集成IDE主要是Keil5,仿真时使用的是MATLAB。有些程序的STM32初始化配置使用ST公司开发的图形化工具STM32CubeMX(建议搞好单片机基础后,再尝试使用)。









02

编程语言

“万丈高楼,始于平地”

嵌入式控制的根本,便是对各种计算机语言的使用:C,C++,C#,Java等(尤其是C语言)

语言越熟悉,程序越精炼,机器人的性能才能发挥到极致。

03

通讯协议

    人体各部分通过神经来传递电信号,机器人内部模块也在互相进行着通讯。但机器的通讯需要遵循相应的协议,否则互相之间只是在发送无意义的乱码。
   实验室现在用的通信方式主要有TTL、232、CAN、 485、 SPI、IIC、USB,以前4项为主;我们需要理解各个通讯协议,保证机器人的通讯稳定。



2

硬件篇
01
硬件开发工具

目前硬件的开发主要是使用两款软件:AltiumDesigner和Multisim,前者是用于PCB的设计,而后者用于电路的仿真。






02

PCB的设计

电路板是程序的载体,没有电路板所有的控制都是在纸上谈兵。而电路板性能的好坏,决定着机器人控制的稳定与否。

因此,每一块PCB的设计都需要精益求精。在这里你需要结合所学的模电,数电,以及电路原理的知识,将它们运用到实际之上。每一块PCB的从无到有需要严谨复杂的流程:芯片的选型,电路模块的确定,电路的仿真,原理图的完成,元器件的布局,线路的连接。其间还充斥着各种细致的规则需要你注意。

尽管这个过程比较辛苦,但每一块PCB的完成都是对你理论知识最坚定的肯定。而当你独自设计的电路板成为机器人的一部分时,你会收获极大的自信和成就感。

03

焊接和线路制作

当设计完成一块PCB后,需要将微小的元器件焊接在其上,而机器人上每块电路板之间的电源线、信号线也需要进行“贴身”制作,整个机器人的硬件结构都需要布置得整洁而有规则,不只是为了美观,更是为了方便日后机器人的维护和检修。

04

模块的开发与更新

硬件组的日常工作主要是对之前的硬件模块进行更新,对新模块进行开发。通过不断地寻找并尝试新的芯片或者传感器件,学习新的控制方法,优化前代的程序结构,使机器人的硬件结构愈发完善。

05

尾语

这只是对嵌入式一个简单介绍。看到此处,如果对嵌入式产生了兴趣,我们热烈地欢迎每一份带有着热情的新鲜血液。相信我,来到这里,加入我们,伴随着洒落的头发汗水,你将会得到一个极富意义与收获的大学生活。





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