Arduino编程神器探索can总线通信的技术艺术

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  • 2025年05月19日
  • 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I/O接口以及无线通信能力而受到广泛青睐,成为了云服务分析数据的关键设备。然而,不论是作为网关功能的执行者还是数据聚合者,或是在本地控制或多种应用场景中发挥作用,都需要更强大的计算资源、用户友好的操作界面和丰富的连接选项。

Arduino编程神器探索can总线通信的技术艺术

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I/O接口以及无线通信能力而受到广泛青睐,成为了云服务分析数据的关键设备。然而,不论是作为网关功能的执行者还是数据聚合者,或是在本地控制或多种应用场景中发挥作用,都需要更强大的计算资源、用户友好的操作界面和丰富的连接选项。

制造商们正在努力创造出能够满足每个设备独特需求的嵌入式解决方案,他们往往选择一种平台方法,即使用一块主板并根据需要添加外围设备。在小批量生产中,开源单板计算机(SBC)的流行趋势尤为显著,这不仅可以节省大量研发成本,还能加速开发团队对应用程序设计的快速上手,无需评估、设计和原型制作各种可能集成进去的硬件组件。

对于许多工程团队来说,IoT带来了处理新项目方式的一次根本性转变。虽然他们有能力从零开始设计嵌入式板,但交付高质量工作设计才是最终目标。在创建自己的开发板之前使用SBC平台进行快速评估的人,将会发现访问所有机械文件、布局图和BOM清单至关重要。

UDOO Neo 是一个代表性的 SBC 示例,由于它基于适用于 Android 和 Linux 的 Freescale i.MX6 SoloX 应用处理器构建。本文将深入探讨 UDOO Neo 完整版。此款芯片搭载了运行频率为 1 GHz 的强大单核 ARM Cortex-A9 处理器,以及运行频率达 200 MHz 的 ARMCortex-M4 I/O 实时协处理器。这两颗核心通过高速 AXI 总线连接在一起,可以共享并利用大量硬件实现功能,如 GPIO、UART、I2C 等。

UDOO Neo 完整版配备了 1GB 闪存,以及丰富的 GPIO 接口、小巧串行端口、一套完整 Wi-Fi 802.11b/g/n 和 BLE 连接。该开发板内置了便携式九轴运动传感器、三轴加速度计、二维磁力计及陀螺仪、LVDS 触摸屏支持、高分辨率 HDMI 输出以及摄像头及音频接口,使其非常适合工业级别应用需求。

从操作系统角度看,Cortex-A9 内核可以运行 Android Lollipop 或 UDOO Ubuntu (14.04 LTS);而 Cortex-M4 拥有完整堆栈 Arduino 环境访问权限,并且拥有Arduino扩展排针,使其成为一个极具灵活性的平台。此外,由于内部引脚由尺寸与 Arduino UNO 引脚相同的大 Cortex-M4 分配和控制,因此这些引脚可直接从文件系统(Linux/Android)控制,而不是仅限于 Arduino 环境。

UDOONeo 还提供了简单易用的 Web 控制面板,该面板不仅显示有关有线与无线连接状态以及传感器信息,而且还允许设置无线网络配置,更改显示输出等,同时也提供来自加速度计、中子仪等传感器数据,以便测试其性能。在 Web 控制面板上还提供了一些简单代码草稿示例供用户尝试编程,如闪烁 LED 等基础任务,也支持通过 Ardublocky 应用以图形化逻辑块方式创建代码草稿,从而降低编程门槛。

此外,在命令行下,可以轻松地控制 GPIO 引脚,以读取或写入值或者设置输入或输出模式,为复杂应用程序提供更细致的手动调控能力。而 UDOObuntu Linux 中预安装软件包 udoo-gpio-export 则负责导出所有 GPIO 作为输入供进一步管理使用,为高级要求奠定基础。