如何讓傳感器變得更簡單
發(fā)布時間：2016/11/17 訪問人數(shù)：1872次
傳感器的數(shù)量在整個地球表面和人們生活周遭空間激增，提供世界各種數(shù)據(jù)訊息。這些價格親民的傳感器是物聯(lián)網(wǎng)（IoT）發(fā)展和我們的社會正面臨數(shù)字化革命，背后的驅(qū)動力，然而，連接和獲取來自傳感器的數(shù)據(jù)并不總是直線前進(jìn)或那么容易，以下有5個技巧以協(xié)助緩解工程師與傳輸接口到傳感器的第一次戰(zhàn)爭。
技巧1―先從總線工具開始
第一步，工程師應(yīng)當(dāng)采取首次介接到傳感器時，是透過一個總線工具的方式以限制未知。一個總線工具連接一臺個人計算機(jī)（PC），然后到傳感器的I2C、 SPI或其他可讓傳感器可以“說話”的協(xié)議。與總線工具相關(guān)的PC應(yīng)用程序，提供了一個已知與工作來源用以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，且不是未知、未經(jīng)認(rèn)證的嵌入式微控制器（MCU）驅(qū)動程序。在總線工具的工作環(huán)境下，開發(fā)人員可以傳送和接收訊息以得到該部分如何運(yùn)作的理解，在試圖于嵌入式等級操作之前。
技巧2―在Python編寫傳輸接口碼
一旦開發(fā)者已嘗試使用總線工具的傳感器，下一步就是為傳感器編寫應(yīng)用程序代碼。并非直接跳到微控制器的代碼，而是在Python編寫應(yīng)用程序代碼。許多總線 工具在編寫腳本（writing scripts）配置了插件（plug-in）和范例碼，Python通常是隨著.NET中可用的語言之一。在Python編寫應(yīng)用程序是快速且容易的， 其并提供一個方法已在應(yīng)用程序中測試傳感器，這個方式并未如同在嵌入式環(huán)境測試的復(fù)雜。擁有高層級的代碼，將使非嵌入式工程師易于挖掘傳感器的腳本及測 試，而不需要一個嵌入式軟件工程師的照看。
技巧3―以Micro Python測試傳感器
在Python寫下第一段應(yīng)用程序代碼的其中一個優(yōu)勢是，透過調(diào)用Micro Python，應(yīng)用程序調(diào)用到總線工具應(yīng)用程序編程接口（API）可易于進(jìn)行更換。Micro Python運(yùn)作在實時嵌入式軟件內(nèi)，其中有許多傳感器可供工程師來了解其價值，Micro Python運(yùn)作在一個Cortex-M4處理器，且其是一個很好的環(huán)境，以從中為應(yīng)用程序代碼除錯。不僅是簡單的，這里也不需要去寫I2C 或SPI驅(qū)動程序，因為它們已被涵蓋在Micro Python的函式庫中。（可在EDN網(wǎng)站閱讀Using Micro Python for real-time software development或5 Advantages of using Micro Python for Embedded Software Programming兩篇文章，以獲得更多相關(guān)細(xì)節(jié)。）
技巧4―利用傳感器供貨商代碼
任何可以從傳感器制造商“搜括”到的范例碼，工程師需要走一段很長的路才能了解傳感器如何工作的原理。不幸的是，許多傳感器供貨商并非嵌入式軟件設(shè)計的專家，因此不要期待可以發(fā)現(xiàn)一個可投入生產(chǎn)的漂亮架構(gòu)和優(yōu)雅的例子。就使用供貨商代碼，學(xué)習(xí)這部分如何運(yùn)作，之后重構(gòu)的挫折感將出現(xiàn)，直到它可以被干凈利索地整合到嵌入式軟件。它可能如“意大利面條般（spaghetti）”開始，但利用制造商對其傳感器如何運(yùn)作的理解，在產(chǎn)品推出之前，將有助于減少許多得 被毀掉的周末時間。
技巧5―使用一個傳感器融合函式庫
機(jī) 會是，傳感器的傳輸接口并不是太新，且先前沒有人這么做過。已知的所有函式庫，如由許多芯片制造商提供的“傳感器融合函式庫”，以協(xié)助開發(fā)人員快速掌握、 甚至更好，更可避免他們陷入重新開發(fā)或大幅修改產(chǎn)品架構(gòu)的輪回。許多傳感器可以被整合至一般類型或類別，而這些類型或類別將使驅(qū)動程序順利被開發(fā)，若處理得當(dāng)，幾乎是普遍或是少可重復(fù)使用。尋找這些傳感器融合函式庫，并學(xué)習(xí)它們的優(yōu)點(diǎn)和短處。
最后的想法
感測器被整合至嵌入式系統(tǒng)時，有許多方式可以幫助提高設(shè)計時程和易用性。開發(fā)者在開始設(shè)計時，透過一個高層次抽象概念，以及在把傳感器整合進(jìn)一個較低等級的 系統(tǒng)之前，學(xué)習(xí)傳感器如何運(yùn)作，就絕對不會“走錯路”。今天存在的眾多資源將可協(xié)助開發(fā)人員“旗開得勝”，而無須從頭開始。
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