前言

本次受Joshua同志的邀请,对于智能车竞赛的硬件部分进行总结
说来惭愧,本人虽然参与本次比赛,但更多的是挂名人员,仅进行了第一版主板的设计与绘制,后面一切的硬件事宜都由学弟进行接力完成,惭愧。

总结

硬件方面

项目总体的确立

  1. 项目的功能与之的发散
    1. 这个你要实现什么功能?(行走?转向?显示?)
    2. 为了实现想要的功能你需要准备什么?(电机?屏幕?蓝牙?)
    3. 各个组件的确定与选型。(MCU型号、BLE接口与选型)
  2. 电源与电源树(电源树相关自行查询)
    1. 上班时老大,也就是孙工,你们的另一位学长,跟我说了硬件单板测试的三要素:时钟、电源、复位。若在项目中采用了核心板,那么我们所要考虑的也就只有电源了。
    2. 首先推荐使用电源树,先列出所有终端器件的电平与功耗,以及电池参数,目标电平转换芯片的参数,进行电源树进行绘制,注意转换效率等。
    3. 电源树可有效、直观的令人注意到各个线路的电流大小,以及电平转换芯片的参数是否合理。比如常见的错误是使用一颗Imax=200mA的LDO来给最高负载1A的器件进行供电。这回导致后端电路的工作失常。
  3. 电路框图
    1. 电路框图常用于展现不同器件/模块之间的链接关系,如所采用的接口是什么,I2C是采用的硬件还是软件模拟等。
    2. 电路框图可有效帮助自己电路设计的理清思路,并有助于软件的设计。

细节规划部分。

  1. 器件要尽量减少不同型号的使用,并以及注意资金。
  2. 原理图设计要注意分块设计,多尝试分页设计,这会使设计更有调理,注意信号,电源等的方向顺序;以及标号的设计,要简介易懂。
  3. PCB规范
    1. 注意安装孔的位置。
    2. 注意接口,模块安装后的朝向。
    3. 注意电流大小与线的粗细。
    4. 加丝印对接口进行说明,以方便软件配置。
  4. 注意为软件提供芯片的引脚使用列表。
  5. 尽可能的使用开关电源,其通过电流大,又可节省空间,且智能车除运放部分,对于电源波形要求不高,可降低设计难度。
  6. 注意电源在放电时的电压波动,因LDO的电压跟随性,在电机转动时,电源电压可能会有较大的电压波动,若第一级电源就是LDO可能导致LDO的输出电源波动,导致系统故障;且,电机的性能也会随电平的变化而变化。故,推荐电源入板就进行一次开关电源的电平变换,给后端以及电机以稳定的电平电源。

技能方面

  1. 器件选型
    要学会读datasheet,并学会在立创等平台上进行器件的选型。
  2. 示波器的使用
    要学会示波器的使用,尤其是单次触发,要学会去抓I2C或SPI的波型。

管理方面

这是我私自加的算得上是对后面的警示吧
不要与大四的组队,是的,我就是反例,我以一人之力拖垮了本组的进度。到了大四考研、找工作、毕设等等关乎生计的事情会出乎你想象的压过来,调车反而不再重要,加上基地的培养系统落后。当项目开始经凑时已到赛前的几个月,而这时大四已经开始最后的忙碌,这时忙碌的是关乎毕业证,而后面则是关乎生存,已经不可能有精力放在比赛上了。所以务必不要重蹈本队的覆辙。

附件:波驱动心得

这是我的陈学长的一份硬件心得,作于大二,猛人,真正的从头开始智能车硬件的人,所用的电路都是一个一个在洞洞板上搭建后对比,调试,修改所得。
惜,硬件无路可走,后转为程序猿,小米打工人。