Arduino代码解密探索总线协议的奥秘开启创意编程之旅
在物联网的浪潮中,紧凑型无头微板扮演着至关重要的角色,它们被设计来与各种传感器和执行器协同工作。这些微型开发板因其低功耗、少量输入输出接口以及无线通信能力而受到欢迎,它们能够将数据发送到云端进行分析。然而,对于许多应用来说,更多的计算资源、用户界面和连接选项是必需的。这就要求单板计算机具备更强大的功能和资源,以便执行网关任务、整合多个传感器数据或启动本地控制。
制造商正在努力创造出满足每种设备不同需求的嵌入式解决方案,他们通常采用平台方法,即使用一块主板并根据需要添加外围设备。在选择开源单板计算机时,中小批量生产尤为受益,因为它不仅可以节省大量研发成本,还能让开发团队快速上手,不必对可能集成的一系列组件进行评估、设计和原型制作。
物联网的一个显著影响就是改变了工程团队处理新项目的方式。虽然一些团队可能会从零开始设计嵌入式硬件,但交付高质量、高效率的产品仍然是最终目标之一。在创建自定义开发板前,快速评估SBC平台是一个明智之举,这样可以访问所有机械文件、布局图及BOM清单。
UDOO Neo 是一个代表性的SBC例子,由Freescale i.MX6 SoloX应用处理器构建,其独特之处在于运行频率为1GHz的大师ARM Cortex-A9内核,以及运行频率200MHz的小助手ARM Cortex-M4实时协处理器。这两个内核通过高速AXI总线相互连接,可以共享和实现大量硬件功能,如GPIO、UART等。通过复用可编辑配置,可分配外设功能给哪个内核使用。
UDOO Neo完整版配备有1GB闪存,丰富的GPIO接口、串行接口以及Wi-Fi 802.11b/g/n 和BLE连接。此外,它还包含嵌入式9轴运动传感器、三轴加速度计、一条磁力仪、一条陀螺仪、一根LVDS,一根HDMI,一根摄像头接口及音频接口,使其适用于多种工业设计。
从操作系统角度看,该Cortex-A9内核支持Android Lollipop或UDOO Ubuntu (14.04 LTS),而Cortex-M4则拥有完整堆栈Arduino环境,并且具有Arduino扩展板排针,这使得它成为一个极为灵活的地理位置。此外,该板由单一6-15VDC电源供电,全体GPIO均以3.3VDC工作。
基于i.MX6应用处理器框图如图所示,其中包括主要组成部分及其接口。如果预期应用不需要运动传感器或较多内存,则可以选择基本或扩展版本以降低成本。而对于远程应用,无头配置通常是一个可行选择,可以通过SSH远程终端或者类似工具与之通信。
进入UDOO Neo开发过程,只需下载所选操作系统并按照指南完成解压缩,然后插入microSD卡即可安装操作系统。一旦安装完成,将microSD卡插回Neo,再连接鼠标键盘(通常USB)、HDMI显示屏,并通电后即可看到LED灯闪烁并进入Linux桌面。如果选择Android,那么也会看到熟悉的用户界面。此外,还有一套Web控制面板提供了关于网络状态、本地硬件信息等详细信息,以及设置无线网络连接等配置选项,让用户能够轻松管理Neo内部状态及设置参数。
此外,Web控制台还提供了一些简单代码草稿示例,如 Arduino UNO 的“闪烁”示例,这使得编程变得更加容易。这个控制台允许你以图形化逻辑块方式编写代码,而不是直接书写文本。这意味着任何熟悉 Arduino IDE 或者其他编程环境的人都能很快上手 UDoo Neo 的编程模式,从而提高了效率,同时减少学习曲线的问题。