原创 【富芮坤物联网开发板评测】物联网小车初设计

2020-7-9 18:39 329 0 分类: 智能硬件

非常荣幸能够参加此次《2020年度富芮坤杯 物联网开发板设计大赛》,今年毕业季和疫情冲撞,对我个人而言时间充裕资源丰富,恰好借此机会在大学本科阶段的末尾阶段实现我一直梦寐以求的电脑鼠智能小车,挑战一下自己的学习能力,温故知新,检索资料,争取在一个半月内实现小车的全部功能。博文随进度不断更新完善,请大家多多批评指正

本次设计所关注的是过程而非结果,探究在实施中所遇到问题的本质,通过解决这些问题而锻炼自己的思维和能力。

任务书

本次DIY设计想要实现一个智能小车。核心功能为寻迹和运动控制、方案设计。

1、查阅智能小车相关制作资料,论文技术文件,写一篇综述。同时形成自己的设计思路,整理并购买耗材。

2、学习物联网开发板的基本原理与应用。对开发板进行开箱测试,体验其基本的应用。

3、重点进行硬件电路设计,进行软件电路设计,对整个开发体验做出总结。

官方任务需求:

文献综述

智能小车的设计往往考虑以下几个方面的内容:电源、轮子种类、电机(动力源)及其电路设计、小车的底盘布局、小车的驱动设置、小车的控制(包括调速与反馈)。智能小车的开发往往从以下几个方面进行DIY设计:小车可以实现的智能功能,和控制的快速性。

参考文献:

《自主移动机器人导论》小车运动方程的详细建立方法;

《机器人设计与控制》舵机的改造、电机和车轮的连接方式等;

《电动机的单片机控制》电机驱动的实现方式。

开箱报告

这款开发板我第一块准备上手的开发板。比较小巧节能,连了一下午电,板子都没有发热,可见其功耗很低。粗看其板载资源,显眼的有麦克风,LED,LCD显示屏、陀螺仪、步进电机接口、喇叭接口、PWM调速、Jlink调试口、温湿度传感器,三个复位控制按键,WIFI接口。查看资料后发现,FR8016HA是一个蓝牙芯片,支持C语言开发,粗略的构思了一下,我觉得可以做一个躲避人还会滋儿哇乱叫翻滚的小车,但是考虑到只有一个电机接口于是只安排独轮小车。

这个板子本身的应用为物联网,从板子的设计角度仔细理解一下它的功能:首先,BLE5.0较传统蓝牙最大的特点就是低功耗,多适用于对实时性要求较高,但对数据传输速率要求比较低的场景,比如血压计、键鼠等设备,完全是物联网的应用场景。其次,16位audio codec:支持音频输入的输出,板子上有麦克,支持物联网设备的声音监听,如果实现高级功能的话,是否还可以实现语音控制,声纹识别。内置PMU:电源管理,可以对外提供充电,这应该是考虑到多种有源传感器的需要,比如我给小车加一个光电测速传感器,可以控制它逃跑的速度。 FR8016H 芯片因其计算量不达标,并不十分适合AI使用场景,但是只要把海量的传感器通过 FR8016H 芯片收集上来,通过BLE 传到云端处理,就好了。

资料下载地址2:http://www.freqchip.com/gjhkfb

这个是官方的教程地址,里面有视频教程,里面有所有资料的应用和视频解说,以及用PWM控制马达正反转的代码解说教程。粗看一遍以后感觉真的太良心了。下面是示例程序展示:

 

应用思路

 

购买耗材

步进电机(四拍)

1个

 

Jlink调试器

1个

 

跳线帽

10个

 

杜邦线

30根

 

面包板

2块

 

喇叭

1个

 

麦克姆轮子

4个

 废掉

红外传感器

1个

 

操作方法

功能体验

客观评价与总结

这块板子对于一个学生党来说,作为学习板子已经很优秀了,作为我第一块上手的板子,能够用例程就实现这么高级复杂的功能,对于我这种完全小白来说是莫大的鼓励,重点:这是完全可以玩起来的一块板子,也可以实现很多实际应用,就像我做的这只独轮玩具老鼠,实现的功能都是可以在同学面前拿出手的。

对于小小白来说,资料丰富到保姆级呵护程度,总观过程,也算是无痛开机和开发了吧。

作者: 诚不欺我也, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-3887682.html

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