基于MCU的室外移动机器人组合导航定位系统

对于在室外环境工作的移动机器人通常使用惯导/卫星组合导航方式。惯性导航系统[1]具有完全自主、抗干扰强、隐蔽能力好和输出参数全面等优点,但它的鲁棒性极低,误差会不断随时间累积发散。卫星导航系统具有精度高、定位范围广和误差不随时间累积等优点,但其自主性差、易受外界遮挡和干扰、接收机数据更新频率低等缺点。因此工程上常常将两者互补结合使用,组成卫星/惯性组合导航系统。

本文以低功耗MSP430F149为核心,设计了能够同时实现卫星导航(GNSS)接收机、惯性测量单元(IMU)、气压高度等导航信息的高速采集与高速合路传输,并进行初步导航定位信息融合的导航系统,即可为室外移动机器人提供直接的导航服务,也可作为高精度组合导航系统的原始测量信息高速采集系统。

系统设计的关键是利用单片机有限的接口资源实现了多传感器信息并行采集,设计了有效的数据同步方法,解决了气压传感器数据手册疏漏导致的无法接入问题,给出了机器人组合定位的基本方法。系统充分利用了MSP430F149单片机的能力,具有结构简单、低功耗、对传感器具有普适性等优点。

1 总体设计

本系统由电源、气压计接口、IMU接口、GNSS接收机接口、SPI转UART模块及MSP430F149构成。系统组成如图1所示。

MCU是什么

导读:MCU是什么?MCU就是我们日常生活中所用的单片机(微控制单元Microcontroller Unit)简称MCU。它集成了内处理器(CPU)、存储器(RAM、ROM)、计数器、以及I/O端口为一体的一块集成芯片。在此硬件电路基础上,将要处理的数据、计算方法、步骤、操作命令编制成程序,存放于MCU内部或外部存储器中,MCU在运行时能自动地、连续地从存储器中取出并执行。

MCU

MCU是什么——原理

  MCU同温度传感器之间通过I2C总线连接。I2C总线占用2条MCU输入输出口线,二者之间的通信完全依靠软件完成。温度传感器的地址可以通过2根地址引脚设定,这使得一根I2C总线上可以同时连接8个这样的传感器。MCU需要访问传感器时,先要发出一个8位的寄存器指针?然后再发出传感器的地址,(7位地址,低位是WR信号)。传感器中有3个寄存器可供MCU使用,8位寄存器指针就是用来确定MCU究竟要使用哪个寄存器的。主程序会不断更新传感器的配置寄存器,这会使传感器工作于单步模式,每更新一次就会测量一次温度。

HOLTEK推出HT66F0187 A/D Flash MCU for LED/LCD产品应用

HT66F0187Holtek A/D Flash MCU with EEPROM系列新增HT66F0187,此颗MCU提供较丰富的系统资源,符合工业上-40°C ~ 85°C工作温度与高抗噪声之性能要求,而内建的LED/LCD Driver更俱备4段电流输出控制,可直推LED/LCD不须外挂限流电阻或三极管,大幅简化产品应用零件及降低成本,非常适合应用于各式俱备LED/LCD家电及车表产品。

国产IC卡芯片商做MCU,你怎么看

一直以来,无论是工业控制、医疗、安防、车用,还是消费类电子,超低功耗MCU的应用都十分广泛。而伴随着物联网和可穿戴设备的急速成长,半导体厂商对超低功耗MCU技术领域的关注度也越发密切。现在,一家国内IC公司表示,他们要进入这一领域,宣称要做中国人自己的超低功耗MCU。

超低功耗

这家名为上海华虹集成电路有限责任公司(华虹设计)的芯片商,是CEC下属子公司,其一直是以智能卡和信息安全芯片解决方案供应商的“身份”为业界所熟知。所以很多人会这样的疑问,这家IC卡芯片公司为何要做MCU?同时又如何在这一国际大厂主导的市场做出自己的一番天地呢?对此,华虹副总经理谢文录博士为我们一一作了阐述。

图1 上海华虹副总经理 谢文录博士

图1 上海华虹副总经理 谢文录博士

谈谈智能车窗升降设计

当整个汽车产业都在热衷于无人驾驶汽车的时候,我们不能避免一个尴尬的事实:目前还没有办法做到,而且未来十几年也未必能做好。但是从各种无人驾驶概念车的演示中不难发现,无人驾驶最重要的因素之一是关键部件能“自发地”工作。“兵马未动,粮草先行”是个不错的主意,与其激进地从头到尾重新定义无人汽车,不如先让一些部件智能起来,例如动力总成、车载信息娱乐系统、仪表板、安全和车身应用等汽车电子系统。而车身电子作为汽车的电子框架,可以作为智能汽车演进的起点。

  车身电子系统涉及驾驶舱内部的多种应用,涵盖了舒适性、安全和安防功能以及高性能计算与车内网络等功能。飞思卡尔半导体(Freescale)丰富的8位、16位和32位微控制器(MCU)系列产品是这类应用的核心所在,配以各种模拟器件,提供卓越的电源管理和控制。凭借综合全面的支持,飞思卡尔可以为车身电子应用提供完整的解决方案。车身电子应用主要包括:中央网关/车内网络,车门、车窗升降及座椅控制,入门级车身控制模块,暖通空调(HVAC),高端车身控制模块,照明以及无线充电等。

ST隔空喊话英特尔:MCU领域多一个不多,少一个不少!

作者:张国斌
针对昨日英特尔将大举进入MCU领域的传闻,今天我在第四届深圳国际嵌入式系统展上采访意法半导体(ST)中国区MCU高级经理曹锦东时,他表示:“全球MCU领域这两年有走的有合并的也有新来的,对于这个市场,多一个不多,少一个不少,我们没什么可畏惧的。”

分区建置温度传感器 车载温控系统提升感应效能

作者:Nitin Gupta/Manish Jindgar/Ravinder Dasila 皆任职于飞思卡尔半导体

人们对更高舒适度和豪华感的需求促进了车内环境温度控制系统的开发。汽车环境温度控制系统主要是透过暖通空调(HVAC)控制冷/热,管理指定区域的温度,来使车内和汽车驾驶座变得舒适。

惊爆!英特尔杀入MCU领域,下半年将推40余款MCU产品!

全力进军物联网和可穿戴领域的英特尔目前主打的产品就是爱迪生和下半年将推出的居里系列,不过爱迪生系列似乎直接用于物联网终端有点太浪费了,这么强大的计算能力仅用于收集几个数据,简直就是高射炮打蚊子。对于云、关、端分层的物联网应用,英特尔处理器擅长的是云和关(网关),不适合做终端应用,怎么办?英特尔会坐视ARM系列处理器在终端高歌猛进吗?当然不会,据传,英特尔已经要放大招了,它要在下半年推出40多款MCU产品!!

可穿戴式医疗设备设计挑战及对策

导读: 医疗保健不再是医院的专利,它们与人们日常生活的关系日益紧密。医疗设备正逐渐从便携式设备发展为可穿戴式设备,这样就意味着设备应能够长期连续使用。这些新设备给设计人员带来了许多新的挑战。本文将探讨其中一些挑战并给出解决之策。

医疗保健不再是医院的专利,它们与人们日常生活的关系日益紧密。医疗设备正逐渐从便携式设备发展为可穿戴式设备,这样就意味着设备应能够长期连续使用。这些新设备给设计人员带来了许多新的挑战。本文将探讨其中一些挑战并给出解决之策。

电动自行车应用中的MCU

摘要:本文将主要探讨采用微控制器或可编程片上系统(PSoC)实现电动自行车的设计技术和相关挑战。当前业界的电动自行车系统采用微控制器以及外部信号调节和比较器电路来驱动三相电机;采用外部ADC和外部放大器支持不同的传感器输入;采用继电器驱动电路支持刹车灯、车头灯和转向灯;此外还可支持LED/LCD显示屏和温度测量等。

可编程SOC器件不但可作为电机控制、模拟测量以及直接驱动LCD显示屏的统一电路板系统用于电动自行车应用,而且还能支持电容式感应技术以取代键盘上的机械按键。此外,SOC器件还能利用内部PWM、MUX和比较器来驱动和控制三相电机,利用内部ADC和PGA来支持传感器输入电池监控,以及利用热敏电阻或RTD等温度感应器件来实现温度感应。该器件不但能直接驱动继电器,以支持刹车灯、车头灯和转向灯,而且能直接驱动LCD显示屏,以显示温度、电池状态、速度、骑行距离及各种错误/警告消息等。

采用基于IDE的工具,可为SoC设计出各种界面和逻辑。这些工具还能提供直接可用的组件模块,可用于设计更为复杂的逻辑,如监控界面的电容式传感器、支持模拟传感器和其它输入的ADC、驱动蜂鸣器的PWM、DAC以及段式、字符或图形化LCD显示屏等。因此,利用可编程SOC,电动自行车系统的开发和生产成本能够大幅降低。

车用MCU可靠度/安全性达标

文.吕昆龙 任职于工研院资通所车用电子设计应用部

车用电子产业正迈向一个新纪元。随着电动车以及混合动力车的市占率越来越高,车用电子在传统动力车中扮演的角色也越来越重要,这意味着车用电子产业正处于蓬勃发展的阶段。

以往透过机械或是液压来达成的相关车辆控制功能,正逐渐被电子控制系统所取代,而诸如先进驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistant System, ADAS),危险警示系统(如车道偏移警示系统及行人侦测警示系统等),以及危害自动闪避系统(如防追撞系统及前方危障防撞系统)等,也让车用电子具有无限的应用发展性。

物联网 MCU:小尺寸、大影响

MCU 几乎是每一个联网设备的关键元件,并有望推动数百万物联网 (IoT)“终端节点”的部署。 每个终端节点都包括各种不同的元件,如表计、传感器、显示器、预处理器,以及将多种功能合并在 MCU 几乎是每一个联网设备的关键元件,并有望推动数百万物联网 (IoT)“终端节点”的部署。 每个终端节点都包括各种不同的元件,如表计、传感器、显示器、预处理器,以及将多种功能合并在单一器件中的数据融合元件。 IoT 终端节点的常见要求是小尺寸,因为这些器件通常被限制在很小的基底面内。 例如,当考虑可穿戴设备时,体积小和重量轻是获得客户认可的关键。

更智能,更好,更小

使用新的集成 MCU 和设计工具在将来的设计中添加丰富且用户友好的图形界面

Lee K. Koh
AMAD 市场部
Microchip Technology Inc.

现在,无论是机械开关上的图形覆盖物还是触摸传感图形显示屏上的“软”按钮,使用图标和图形菜单均为实现用户界面的首选方法。简单地说,图形用户界面可以使产品更易于上手、更吸引用户,并有助于 OEM 提升价值并彰显个性。

有诸多理由可以说明使用图像代替或补充文本很有道理,不仅是因为它可以打破语言障碍或消除对专业知识的要求。用户现在期待图形界面的进步,不仅改善产品的外观而且便于产品的使用;这也是 OEM 渴望满足的愿望。这推动了对以下解决方案的需求,即技术和商业均可行且简单但具有所需功能的图形解决方案。

Microchip 为用户开发产品提供咨询,其高质量和完善的软件/硬件实现方案意味着它将不断提供必要的集成和功能水平,以满足市场需求。例如,为了响应对更直观更吸引人的用户界面日益增长的需求,Microchip 已经开发了一系列 PIC®单片机,提供一个完全集成的、具有竞争力的解决方案来实现图形用户界面,并支持交付完整的系统解决方案。

市场发展

HPI在MCU和DSP接口中的应用

描述HP I接口的工作原理及C8051F060和TMS320VC5409 (简称C5409)之间的接口电路设计,给出了HP I接口的软件设计。该系统具有设计灵活、数据传输速度快、适用于其他含有HP I接口的DSP应用系统,为开发人员提供了一种便捷稳定的数据共享、传输方式。

  1 TMS320VC5409的HPI - 8接口

德州仪器 (TI) 推出32位MSP432™ 微控制器 (MCU):最低的功耗,最佳的性能

全新MSP430™ MCU平台将超低功耗的领先地位扩展至ARM® Cortex®-M4F内核,致力通过最低的功耗提供最佳的性能

德州仪器宣布推出其业内最低功耗的32位ARM® Cortex®-M4F MCU——MSP432TM 微控制器 (MCU) 平台。这些全新的48MHz MCU通过充分利用TI在超低功耗MCU的专业知识,实现优化性能的同时避免了功率的损耗,而其有效功耗和待机功耗也分别只有95µA/MHz和850nA。诸如高速14位1MSPS模数转换器 (ADC) 等行业领先的集成模拟器件进一步优化了功效和性能。MSP432 MCU可帮助设计人员开发工业和楼宇自动化、工业传感、工业安防面板、资产追踪及消费类电子等超低功耗嵌入式应用,此类应用中高效的数据处理和增强的低功率运行至关重要。

目前全球最低功耗的Cortex-M4F MCU

公司信息: 

MCU助力无线充电市场起飞

无线充电

无线网络让我们摒弃了网线,无线充电能否放我们丢掉电线呢?

智能手机经过多年的发展和普及,在改变我们生活的同时也让我们越来越依赖于它。手机的性能不断的强大,功能也越来越多,可电池成为了制约其发展的瓶颈。电池技术暂时无法突破的今天,无线充电或许成为了另一种可能。从诺基亚的Lumia920问世以来,其无线充电的功能至今还为人们所津津乐道。

但今天智能手机屏幕越做越大,机身拥有了更大的空间可用于存储更大容量电池,对无线充电的需求也变得不那么的迫切了。但对于大多作为手机配件的可穿戴设备来说,对续航的渴求或许远远高于智能手机。

基于单片机的可测温式电子万年历

随着科技的发展,生活中电子万年历越来越普遍,功能也越来越多。根据人们的日常基本需求,设计一种电子万年历,可以实现测温、闹钟、秒表和语音报警等功能,为人们的日常生活提供舒适和便捷,具有重要的使用价值。

本文设计了一种基于单片机STC89C52 的可测温式电子万年历,能实时地将当前时间和周围的环境温度显示出来,并具有闹钟、秒表、语音报时的功能。万年历主要使用温度传感器DS18B20 采集温度信息,与单片机实现双向通信;时钟芯片DS1302 实现时钟,准确计时;并通过语音芯片完成整点报时和温度报警功能。该万年历电路结构简单,具有时间精确、抗干扰能力强、功耗低、可靠性高等优点。

该可测温式电子万年历主要由STC89C52、时钟芯片、温度采集、显示电路、语音报警等组成。按键可以实现显示内容的切换、时间的调整以及语音报警的设置。

1 硬件电路的设计

该可测温式电子万年历工作时,首先初始化时钟芯片,单片机从时钟芯片读取时间和日期等信息,同时又从温度传感器采集当前环境温度,经过驱动电路送给液晶显示屏,显示相关的信息。其中,按键可以对时间、日期、星期和温度进行调整,并控制闹钟和秒表的功能。万年历又加入了语音芯片,可以实现整点报时和温度报警的功能。

(1)时钟芯片DS1302

实现LED路灯网络的智能监控

城市道路照明越来越多采用LED照明技术代替传统的照明技术,其目的是为了降低对电能的消耗。由于LED使用低压直流电源,便于附加检测与控制电路,这对路灯网络的智能化管理,进一步节能降耗带来了方便。对于路灯网络的管理与控制,既可以采用电力载波通信技术,也可技术的快速发展,使得短距离无线通信技术在应用成本、可靠性与通信速率等方面均已优于电力载波通信技术,例如Zigbee短距离无线通信技术。本文提出一种解决方案,采用短距离无线通信技术构建LED路灯无线传感网络,能对LED路灯网络任意单盏灯或多盏灯或全网络所有灯进行开关、调光等控制,进行发光亮度、电流参数等检测,从而实现对LED路灯网络的智能化管理。作为c,其体系结构应该包含四个基本层次:物理层和数据链路层、网络层以及应用层。LED路灯无线传感网络采用IEEE 802.15.4标准作为其物理层和数据链路层的技术标准,网络层与应用层集成在一起,采用单跳、双跳以及变跳3种接力通信模式作为网络协议的基础。本文围绕LED无线传感网络的体系结构,以网络拓扑及通信节点的组成为基础,论述了网络层的协议包格式、路由工作原理,以及节点通信的设计流程。

1 网络体系

LED无线传感网络的网络体系是网络层实现路由的基础,包括节点组成及网络拓扑结构。

针对便携式工业测量应用延长电池寿命的诀窍

对于便携应用而言,电池寿命至关重要。正如烟雾探测器、安全设备和自动调温器等应用,工厂原装的电池需要能够维持长达10年以上的工作时间。因此,延长电池寿命已成为便携式应用设计中的关键组成部分。

  为了最大程度地延长电池寿命,设计师需要将系统的平均电流消耗降至最低。要实现这个目的,采用多种低功耗工作模式及选用合适的元器件就非常重要。就低功耗工作模式而言,其中就包括关断模式和实时时钟待机操作模式。而主要的元器件包括:微控制器(MCU)、电源和信号链路元件。由于各种MCU在成本、外设设计、CPU架构及片上资源集成度等方面的差异日益增多,要为具体应用选择一款最佳的MCU变得更具挑战性。

  对于便携式工业测量应用而言,要挑选出最适合的MCU,就须优先考虑个中的关键应用需求,如拥有更长的电池寿命、高性能的模拟外设和丰富的用户接口。右文谈到了一些实现最长电池寿命的诀窍,供设计人员参考。

  应该

  1.尽量将待机模式的电流消耗降至最低。在许多便携式应用中,在超过99%的时间内,CPU都处于空闲状态。这种情况下,电流消耗会逐渐向空闲模式过渡,在这种模式下,既可以进入完全关断模式或等待外部中断直至被唤醒的模式,又可利用定时器进行实时时钟操作。

无线充电看俏 MCU厂兵家必争

无线充电市场前景看俏,国内包括凌通、盛群、新唐及松翰等多家微控制器(MCU)厂陆续抢进,无线充电俨然成为MCU厂兵家必争之地。

苹果(Apple)首款智慧手表Apple Watch将于4月24日上市,尽管Apple Watch搭载苹果专有的感应式充电方案,不过,市场仍看好可望驱动无线充电应用快速成长。

除苹果外,多领域大厂争相投入无线充电领域发展;如三星(Samsung)新旗舰手机Galaxy S6/S6 Edge即内建无线充电功能,华为也推出支援无线充电功能的智慧手表。

家具大厂宜家(IKEA)推出整合无线充电模组的家具,且将推出售价仅30欧元的无线充电组合。连锁咖啡店星巴克也扩大提供无线充电服务。

各界看好,无线充电市场可望蓬勃发展,将今年视为无线充电元年。

研调机构IHS预估,今年穿戴装置无线充电市场将自去年的1500万美元,暴增至4.8亿美元,将成长31倍;至2019年穿戴装置无线充电市场可望达10亿美元规模。

随着无线充电市场热度升温,国内晶片厂纷纷加速布局动作;手机晶片厂联发科首款多模无线充电晶片MT3188已陆续通过A4WP BSS 1.2、Qi 1.1.2及PMA 1.0认证,并量产出货。