物聯(lián)網(wǎng)時代，作為對物理世界進行感知的傳感器必不可少，每一種傳感器的出現(xiàn)和有效利用都幫助我們對世界增加一個角度的認知。從古老的麥克風、攝像頭、溫度計到現(xiàn)在電賽中必用的姿態(tài)傳感器、位置傳感器等等，琳瑯滿目，種類繁多。

我們的處理器接受的外界信號除了按鍵、開關(guān)之外（參見上期的高效實戰(zhàn)及電賽訓練（4）-數(shù)字系統(tǒng)的控制信息輸入），就是各種傳感器了，基于這些傳感器的參數(shù)和變化來做進一步的決策判斷。

雖然這么眾多的品類，但現(xiàn)在的傳感器用起來還是相對比較簡單的，尤其是從硬件的角度，比如：

接口一般都是數(shù)字的了，I2C最常用，因為僅用兩根線（SCL、SDA）就能串起好幾個來，只要有不同的地址（相當于同學們的學號）做區(qū)分就可以，要注意的是I2C總線要有合適的上拉電阻才能正常工作，速率不是太高，對于多數(shù)傳感器來講夠了，速度更高點的傳感器可以采用SPI總線（靠片選來區(qū)分外設(shè)）來傳輸數(shù)據(jù)，有些傳感器其數(shù)字接口是可以I2C/SPI靈活配置的。單線的也有，比如經(jīng)典的18B20。對于CPU來講，有很多重要的活在干，大Boss不可能一直處在打聽外面的事情的狀態(tài)，所以很多傳感器（比如慣性傳感器）帶有中斷Int（Interrupt）信號引腳，平時它的狀態(tài)不發(fā)生改變，它不會輕易打擾busy的大boss的，一旦有人晃動它，它就通過Int信號把boss的注意力吸引過來，然后把數(shù)據(jù)傳上去。

仍舊有一些傳感器的輸出是模擬的信號，這就可以利用MCU內(nèi)部的ADC了（多數(shù)MCU都集成了多通道、12bit以上的串行ADC），要注意的是確保傳感器輸出的信號電平與MCU的ADC的輸入范圍最佳匹配，如有必要需要添加模擬鏈路（幅度的調(diào)整和頻帶的選取）。

使用傳感器最要關(guān)注的幾個指標 - 適用的場景、靈敏度范圍、接口方式。這是選型以及應(yīng)用的依據(jù)。不是所有的姿態(tài)傳感器都是一個姿態(tài)，也不是所有的避障傳感器能夠識別所有的障礙物。

選定了傳感器，重要的是要y=f(x)的算法，根據(jù)傳感器的特性從獲取的數(shù)據(jù)中推斷出被探測的物理世界的實際狀況，因此MCU里面的算法要做到正確、及時，這些算法的依據(jù)就是你用的器件的廠商提供的數(shù)據(jù)手冊、文檔、參考代碼等等。

2020年了，沒必要什么輪子都自己造，代碼都自己寫，站在別人的肩上一定看的更遠。所以設(shè)計資源的有效利用就變得非常重要，尤其是你有可能面臨上百種不同的傳感器器件。

1 常見傳感器的分類：https://www.eetree.cn/wiki/sensorlist

2 傳感器相關(guān)的項目資源：https://www.eetree.cn/wiki/sensorprojects

3 電子森林的傳感器資源頁面：https://www.eetree.cn/category/19

4 Digilent/NI的PMOD模塊 - 傳感器/輸入：https://www.eetree.cn/doc/detail/1141

5 Digilent/NI的PMOD模塊的原理圖：https://www.eetree.cn/doc/detail/1143，打開了都是可以參考的原理圖

6 SeeedStudio的Wiki頁面關(guān)于其Grove傳感器的設(shè)計資源：https://wiki.seeedstudio.com/cn/Sensor/

7 微雪的Wiki系統(tǒng)跟傳感器相關(guān)的資源：https://www.waveshare.net/wiki/Main_Page#Misc-sensor-modules

8 全球創(chuàng)客屆大名鼎鼎的Sparkfun：https://www.sparkfun.com/categories/23

原文標題：高效實戰(zhàn)及電賽訓練（5）- 傳感器相關(guān)的設(shè)計資源

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