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使用現(xiàn)成的單板設(shè)計進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)原型開發(fā)

2512970 2022-11-25 | pdf | 455.65KB | 次下載 | 免費

資料介紹

物聯(lián)網(wǎng)，尤其是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT)，不僅對許多業(yè)務(wù)部門產(chǎn)生變革性影響，而且對嵌入式 IIoT 解決方案開發(fā)方式產(chǎn)生根本性轉(zhuǎn)變。許多面臨此類項目的工程師都選擇了商用單板計算機(jī) (SBC) 作為設(shè)計的基礎(chǔ)。雖然這種方法可以快速產(chǎn)生結(jié)果，但它也會讓開發(fā)人員走上一條難以輕松地將最終設(shè)計投入大批量生產(chǎn)的道路。選擇原型平臺時，務(wù)必仔細(xì)審查設(shè)計所基于的 MCU 以及大量支持組件，看看它們是否可以單獨購買并從頭開始整合到新設(shè)計中。物聯(lián)網(wǎng)，尤其是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT)，不僅對許多業(yè)務(wù)部門產(chǎn)生變革性影響，而且對嵌入式 IIoT 解決方案開發(fā)方式產(chǎn)生根本性轉(zhuǎn)變。許多面臨此類項目的工程師都選擇了商用單板計算機(jī) (SBC) 作為設(shè)計的基礎(chǔ)。雖然這種方法可以快速產(chǎn)生結(jié)果，但它也會讓開發(fā)人員走上一條難以輕松地將最終設(shè)計投入大批量生產(chǎn)的道路。選擇原型平臺時，務(wù)必仔細(xì)審查設(shè)計所基于的 MCU 以及大量支持組件，看看它們是否可以單獨購買并從頭開始整合到新設(shè)計中。本文將重點介紹用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計的簡單溫度傳感器平臺的設(shè)計，還將重點介紹所使用的各個組件。此外，該平臺不僅將用于證明設(shè)計概念，還將展示如何通過功耗曲線調(diào)查以及如何優(yōu)化它來微調(diào)開發(fā)。本文將重點介紹用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計的簡單溫度傳感器平臺的設(shè)計，還將重點介紹所使用的各個組件。此外，該平臺不僅將用于證明設(shè)計概念，還將展示如何通過功耗曲線調(diào)查以及如何優(yōu)化它來微調(diào)開發(fā)。圖 1：IIoT 溫度傳感器的基本功能要求。圖 1：IIoT 溫度傳感器的基本功能要求。考慮圖 1 中所示的簡單溫度傳感器設(shè)計。這突出顯示了需要為將數(shù)據(jù)存儲在云平臺上的電池供電溫度傳感器設(shè)計的基本功能塊。微控制器 (MCU) 以預(yù)設(shè)間隔輪詢溫度傳感器，然后使用無線設(shè)備建立通信鏈路并將數(shù)據(jù)發(fā)送到接收云應(yīng)用程序。對于設(shè)計工程師來說，需要做出許多單獨的決定，這些決定將決定所用組件的選擇，進(jìn)而影響物料清單成本。例如，溫度傳感器可以包括專用溫度傳感器，例如 Analog Devices 廣受歡迎的考慮圖 1 中所示的簡單溫度傳感器設(shè)計。這突出顯示了需要為將數(shù)據(jù)存儲在云平臺上的電池供電溫度傳感器設(shè)計的基本功能塊。微控制器 (MCU) 以預(yù)設(shè)間隔輪詢溫度傳感器，然后使用無線設(shè)備建立通信鏈路并將數(shù)據(jù)發(fā)送到接收云應(yīng)用程序。對于設(shè)計工程師來說，需要做出許多單獨的決定，這些決定將決定所用組件的選擇，進(jìn)而影響物料清單成本。例如，溫度傳感器可以包括專用溫度傳感器，例如 Analog Devices 廣受歡迎的TMP36TMP36系列，或者更全面的溫度、濕度和氣壓組合，例如系列，或者更全面的溫度、濕度和氣壓組合，例如Bosch Sensor tec Bosch Sensortec BME280BME280 ，或來自Epcos-TDK的不起眼的表面貼裝 PTC ，或來自Epcos-TDK的不起眼的表面貼裝 PTC熱敏電阻熱敏電阻。成本只是一個考慮因素，精度、公差和接口方法是其他因素。傳感器的選擇也會影響 MCU 規(guī)格。如果您使用便宜的熱敏電阻，它可能不會在所需溫度范圍內(nèi)與溫度呈線性關(guān)系，因此需要某種程度的基于軟件的斜率計算。實現(xiàn)此目的的 MCU 資源量很少，但仍需考慮。在另一個極端，BME280 需要與主機(jī) MCU 進(jìn)行 SPI 或 I ² C 通信，因此需要具有這些接口功能以及控制傳感器和處理更多數(shù)據(jù)的能力的設(shè)備。