嵌入式分享合集35

周末了还得加班打个deb包麻烦 

一、传感器的数据处理算法

在传感器使用中，我们常常需要对传感器数据进行各种整理，让应用获得更好的效果，以下介绍几种常用的简单处理方法：

• 加权平滑：平滑和均衡传感器数据，减小偶然数据突变的影响。

• 抽取突变：去除静态和缓慢变化的数据背景，强调瞬间变化。

• 简单移动平均线：保留数据流最近的K个数据，取平均值。

    下面，具体介绍一下这3种处理方法。

加权平滑

    使用算法如下：

    (新值) = (旧值)*(1 - a) + X * a其中a为设置的权值，X为最新数据，程序实现如下：

 

抽取突变

    此算法采用上面加权平滑的逆算法，实现代码如下：

 

简单移动平均线

    这个算法，保留传感器数据流中最近的K个数据，返回它们的平均值。k表示平均“窗口”的大小，实现代码如下：

 

 

二、UART、SPI、 I2C等串行通信的底层原理

UART、SPI、 I2C等串行通信是嵌入式开发中非常常见的通信方式，这些通信的最底层通信原理其实不难，但很多初学者却学不会。

    本文分享一些常见通信的底层数据传输原理。whaosoft aiot http://143ai.com

UART串口

Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器。

    UART串口是最常见的一种串口通信，下面是串口连接上位机电脑，以及RS232应用的动画。

    如上图，PC 上通过UART来调试MCU。

    上图，RS-232通过电平转换芯片与MCU通讯。

SPI串行通信

    Serial Peripheral Interface，串行外设接口。

    SPI是一种常见的串行同步通信协议，其应用也非常广泛。

    下面是SPI数据传输的时序图：

 

    上图，SPI 数据传输（1）。

   

     上图，SPI数据传输（2）。

    上图，SPI时序信号。

I²C通信

    I²C：Inter-Integrated Circuit，字面意思是集成电路之间，是I²C Bus简称。

    I²C主要是通过地址来区分识别从机，其通信原理相对较简单。

    上图，I2C总线以及寻址方式。

红外遥控

    红外遥控在我们现实生活中比较常见，家庭各种遥控器大部分都是红外遥控。

    红外遥控是通过控制脉宽（高低电平的时间）来实现通信的，只是它是通过红外无线信号建立通信链路（红外遮挡了就不行，但可反射）。

    如上图，红外控制信号也是一个串行通讯信号。

    上图，红外信号接收与放大整形电路。

    上图，一个使用红外接收光电管控制继电器进行鱼食投喂电路。

串并转换电路

    串并转换，就是串行数据转成并口数据，通过时钟控制串行数据一位一位传输，凑整（8位）就是一个并行数据了。

    这种转换器有很多现成的芯片，原理很简单。

    上图，串入、并出移位寄存器。

    上图，由八个D寄存器组成的移位寄存器。

    上图，串行传输示意图。

其他

    这里再分享一些其他串行传输的原理（波形）：

    上图，波形调制。

    上图，PWM控制LED亮度。

    调幅与调频信号，如上图。

    相位调制信号，如上图。

    方波边沿抖动波形，如上图。

三、STM32CubeMx，开发FreeRTOS的demo

CubeMX的基础使用方法。

环境

• STM32CubeMX

• KEIL5

• STM32F103

开始试验

新建工程

    打开CubeMx软件，点击File->NewProject。

    选择使用的控制器型号。

选择系统时钟源

设置时钟

    如下图，在右边红框处输入72，直接按回车键即可，CubeMX会帮你配置好。

选择调试环境

    这里要选择Serial wire，否则程序只能下载一次。

设置管脚

使能FreeRTOS

添加任务

    点击“Tasks and Queues”，添加Task1和Task2两个任务。

配置工程

生成并打开工程

在源码“Task”字样处添加任务功能代码 

编译工程

    编译无错误，下载程序到开发板，看到LED开始闪烁。