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實(shí)戰(zhàn)制作寵物自動(dòng)喂食器

5CTi_cirmall ? 來(lái)源:電路設(shè)計(jì)技能 ? 作者:電路設(shè)計(jì)技能 ? 2020-09-24 11:44 ? 次閱讀

各位工程師朋友,大家好!我是電子風(fēng)清揚(yáng),本期“來(lái)實(shí)戰(zhàn)”項(xiàng)目《寵物自動(dòng)喂食器》的執(zhí)行官。先做一個(gè)簡(jiǎn)單的自我介紹,我是一名懷揣著夢(mèng)想的新一代嵌入式軟件工程師,目前從事物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的開(kāi)發(fā)。一路自學(xué)過(guò)來(lái),走過(guò)很多的彎路,也曾經(jīng)無(wú)數(shù)次迷茫過(guò),找不到學(xué)習(xí)的方向。我很了解一個(gè)電子初學(xué)者在剛剛開(kāi)始時(shí)的艱辛,不知道學(xué)什么,怎么去學(xué),不知道實(shí)際工作中需要具備什么能力。希望可以通過(guò)本次的項(xiàng)目來(lái)幫助更多的新人了解什么是真正的實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目,需要具備哪些能力,幫助更多的電子初學(xué)者找到學(xué)習(xí)的方向,更順利的進(jìn)入這個(gè)行業(yè),為電子行業(yè)做出一份自己的貢獻(xiàn)。

我會(huì)在這次的項(xiàng)目中,逐步為大家分享一些工程項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)、調(diào)試技巧、如何打造一套屬于自己的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。也希望大家可以通過(guò)本次的項(xiàng)目找到以下這些問(wèn)題在自己心目中的答案。

1、為什么很多電子初學(xué)者不會(huì)做項(xiàng)目?

初始階段掌握的技術(shù)還太少,沒(méi)有形成完整的知識(shí)體系,也并沒(méi)有見(jiàn)過(guò)真正的項(xiàng)目(涉及到保密問(wèn)題,很多項(xiàng)目并不會(huì)開(kāi)源)。僅有的技術(shù)完全限制了自己的想象力,一旦遇到自己不會(huì)的技術(shù)就會(huì)想盡辦法回避,不愿意去學(xué)習(xí)。久而久之造成了惡性循環(huán),思路越來(lái)越窄,越來(lái)越迷茫,最后走上了從入門(mén)到放棄的道路。

2、為什么說(shuō)單片機(jī)只是一個(gè)工具?

在一個(gè)項(xiàng)目中,它只是代替人來(lái)處理各種電信號(hào),處理數(shù)據(jù),完成對(duì)電路控制。它只是項(xiàng)目中的一部分,想完成一個(gè)完整的項(xiàng)目?jī)H有單片機(jī)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

3、真正的工程代碼應(yīng)該是什么樣的?

模塊化、層次分明、面向?qū)ο?、良好的?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、清晰的業(yè)務(wù)邏輯、可維護(hù)性。

4、項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)流程,以及人員分工?

· 實(shí)現(xiàn)哪些功能:確定需求

· 需要哪些器件:元器件選型

· 如何控制器件:電路設(shè)計(jì)

· 如何實(shí)現(xiàn)需求:編程(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)邏輯)

· 方案可行嗎?:軟硬件結(jié)合

· 產(chǎn)品可以投產(chǎn)么?:現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,老化

· 如何轉(zhuǎn)產(chǎn)?:整理整個(gè)項(xiàng)目的相關(guān)文件

· 賣出去了壞了怎么辦?:整理維修相關(guān)的技術(shù),形成標(biāo)準(zhǔn)文件

書(shū)歸正傳,開(kāi)始介紹本次的項(xiàng)目。本次的項(xiàng)目希望打造一款寵物自動(dòng)喂食器,解放鏟屎官。項(xiàng)目計(jì)劃按以下功能點(diǎn)來(lái)進(jìn)行:

1、具備定時(shí)定量喂食功能(每周喂食曲線,每天喂食的時(shí)段,每個(gè)時(shí)段的百分比可調(diào)節(jié)),實(shí)現(xiàn)不同階段的喂食需求。

2、自動(dòng)完成對(duì)喂食情況的統(tǒng)計(jì),方便鏟屎官查看一段時(shí)間喂食的情況,結(jié)合寵物的體態(tài)信息進(jìn)行健康判斷,以及調(diào)整喂食量減少浪費(fèi)。

3、自動(dòng)保持飲水盆中的飲水量,對(duì)每次的飲水量以及時(shí)間進(jìn)行記錄。

4、對(duì)料倉(cāng)中的喂料量進(jìn)行監(jiān)測(cè),在料倉(cāng)中飼料量不足時(shí)提醒鏟屎官及時(shí)補(bǔ)充。

5、對(duì)水倉(cāng)中的水量進(jìn)行監(jiān)測(cè),在水倉(cāng)中飼喂量不足時(shí)提示鏟屎官及時(shí)補(bǔ)充。

6、警戒線的閾值可調(diào)。

7、良好的人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)。

8、可以連接WIFI,將數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器。(視時(shí)間而定,如果時(shí)間緊張,延后開(kāi)發(fā))

9、手機(jī)APP端完成信息查看,控制喂食。(視時(shí)間而定,如果時(shí)間緊張,延后開(kāi)發(fā))

項(xiàng)目設(shè)計(jì)

步驟1:確定項(xiàng)目電路原理

相信LM2596是廣大電子愛(ài)好者熟悉的一款降壓型電源管理芯片了。LM2596系列是德州儀器(TI)生產(chǎn)的3A電流輸出降壓開(kāi)關(guān)型集成穩(wěn)壓芯片,它內(nèi)含固定頻率振蕩器(150KHZ)和基準(zhǔn)穩(wěn)壓器(1.23v),并具有完善的保護(hù)電路、電流限制、熱關(guān)斷電路等。利用該器件只需極少的外圍器件便可構(gòu)成高效穩(wěn)壓電路。提供的有:3.3V、5V、12V及可調(diào)(-ADJ)等多個(gè)電壓檔次產(chǎn)品。相關(guān)芯片數(shù)據(jù)手冊(cè),請(qǐng)點(diǎn)擊文末“相關(guān)芯片與數(shù)據(jù)手冊(cè)”進(jìn)行下載閱讀。

此外,我們項(xiàng)目需要用到的電源有3.3V、5V、12V,所以我們采用19V(15V-24V)筆記本充電電源供電以及電池組成的UPS系統(tǒng)進(jìn)行供電。將設(shè)計(jì)兩個(gè)LM2596模塊,一個(gè)5V,一個(gè)12V。查詢數(shù)據(jù)手冊(cè),我們得到Demo電路圖如下:

步驟2:軟件平臺(tái)搭建

第二個(gè)步驟給大家?guī)?lái)本次項(xiàng)目的嵌入式軟件平臺(tái)的建設(shè)思路,本次的嵌入式軟件平臺(tái)分為四層。

1、MyLib:底層驅(qū)動(dòng)代碼—>硬件抽象層

本層在C語(yǔ)言的平臺(tái)下,盡可能的實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο蟮乃枷搿1敬蔚钠脚_(tái)借鑒了高煥堂先生提出的OOPC的思想,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),特此聲明。本次描述可能大家一開(kāi)始看的不太清楚,后續(xù)我會(huì)出一個(gè)專題課程來(lái)講解本次的平臺(tái)設(shè)計(jì)思想,敬請(qǐng)期待。

本次平臺(tái)MyLib層,從兩個(gè)角度出發(fā),一個(gè)是個(gè)人角度,一個(gè)是公司角度。

個(gè)人:

· 個(gè)人技術(shù)以及研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的積累;

·減少重復(fù)性勞動(dòng),已經(jīng)開(kāi)發(fā)好的模塊進(jìn)行重復(fù)調(diào)用;

·加快個(gè)人的研發(fā)進(jìn)度;

·提升自我的編程能力以及研發(fā)境界;

公司

·平臺(tái)化代碼,集中全公司研發(fā)力量;

·實(shí)現(xiàn)公司業(yè)務(wù)代碼的積累,研發(fā)技術(shù)的積累;

步驟3:焊接和硬件測(cè)試

全網(wǎng)第一份手動(dòng)移植TouchGFX視頻教程,不使用CubeMX?。?!

在本次的項(xiàng)目中GUI采用了最新的TouchGFX,放棄了已經(jīng)使用多年的emwin。一個(gè)原因是因?yàn)門(mén)ouchGFX以后的使用是免費(fèi)的了,而且界面華麗酷炫;另一個(gè)原因也是對(duì)自己的一個(gè)挑戰(zhàn),在資料非常稀少的情況下能否挑戰(zhàn)成功。本期視頻我將介紹移植過(guò)程中的重點(diǎn)以及注意事項(xiàng),帶領(lǐng)大家感受一下TouchGFX的威力。

很慶幸又一次堅(jiān)持了下來(lái),期間無(wú)數(shù)次想過(guò)放棄,最終還是靠著意志力堅(jiān)持了下來(lái)。當(dāng)成功的那一刻,我發(fā)覺(jué)自己又成長(zhǎng)了。其實(shí)能力的提升就是在這一次次的挑戰(zhàn)中,查閱資料、仔細(xì)分析原因、查找解決方案。在這個(gè)過(guò)程中鍛煉自己的學(xué)習(xí)能力,不斷完善自己的知識(shí)體系。而當(dāng)你完成了一次次的挑戰(zhàn)后,那么你將不再懼怕接觸新鮮的事物,離成為大佬又近了一步。

1、新建文件夾

2、添加必要的移植接口文件

3、添加touchgfx_lib

4、修改OSWrapper.cpp改為使用RT-Thread

5、修改BoardConfiguration.cpp

注意要開(kāi)啟CRC,否則會(huì)進(jìn)硬件錯(cuò)誤?。。?/p>

6、初始化SDRAM、LTDC

初始化SDRAM

初始化LTDC

注意這里要編寫(xiě)LTDC中斷服務(wù)函數(shù)

7、初始化touchgfx

修改DMA

8、觸摸移植

9、生成touchgfx工程

新建TouchGFX文件夾,用來(lái)存放touchgfx工程

步驟4:開(kāi)發(fā)項(xiàng)目需求和系統(tǒng)整體測(cè)試

步驟5:機(jī)器各結(jié)構(gòu)搭建與組裝

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