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1 # 與自然做鬥爭
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2 # 紫水晶9795
控制家用電器的是嵌入式系統,手機也是嵌入式。
最簡單的是微控制器,可以理解為最“迷你”的電腦。
以電腦為例介紹軟體控制硬體:通電主機板自檢後啟動BIOS,然後再啟動執行作業系統,作業系統啟動後,使用應用程式軟體如微信等等。從上面的順序可以看到,軟體有三個層級,最底層的是寫在主機板BIOS裡的最底層的程式碼,中間層是作業系統,如Window、安卓系統等等,作業系統就象個橋樑。最頂層的是應用軟體,應用軟體透過作業系統提供的介面,使用聯絡和控制硬體。微控制器或嵌入式系統就是簡化、或最簡化的,我見過只有60、70行程式碼,但不知道是學習的還是實際工作中的,實際應用中可能最簡單的大概有幾百行或幾千行程式碼。實際工作中微控制器最少多少行程式碼,這個問題我沒關注過,工作中我沒有接觸過微控制器。
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3 # 電子產品設計方案
晶片是家電用電的控制中心,透過件硬結合來實行控制
這裡的晶片指的是微控制器(MCU),是一顆下載了電子工程師編寫的控制程式的積體電路。微控制器集成了CPU、RAM、ROM、IO、ADC、定時器等等功能,其實就是一個“微型的計算機”,當然它的運算能力是比較弱的。家用電器功能主要是使用者按鍵輸入、控制加熱(製冷)、開啟風扇、聲音報警、溫度檢測、顯示介面等等這些功能,本文將通俗的能大家說說晶片是怎麼控制家用電器的。
加熱怎麼控制?加熱需要用到發熱管,發熱管其實就是“電阻絲”,給它通電就會發熱對吧?我們可以用一個繼電器來控制發熱管電源的開和關,如下面電路圖,當繼電器K1閉合時,發熱就會工作,而繼電器的閉全和斷開則由繼電器開關控制訊號來控制。當DR為高電平時,三極體Q1導通,繼電器K1閉全,發熱管就工作了,DR為低電平,但發熱管停止工作。
這個電路中的所有電子元件則稱之為硬體,控制訊號則透過微控制器的軟體提供。
微控制器有什麼多引腳,最主要是GPIO(普通輸入輸出),控制繼電器的開關,微控制器需要輸出一個訊號對吧?程式設計時,需要把微控制器連線繼電器開關控制訊號(DR)的引腳設定為輸出,程式按照實現功能輸出對應的高電平或者低電就可以了。比如溫度低時,輸出高電平,讓發熱管加熱,溫度高時,輸出低電平,停止發熱管工作,這個控制我們可以稱之為軟體。
顯示怎麼實現?顯示可以用管碼管、液晶管示器對吧?以簡單的“8”字管碼管為例,它其實由7個LED組成一個“8”的形狀再加一個LED作為數碼管後面的小數點,只要點亮指定的段畫就可以形成一個數字,比如點亮A/B/C/D/G的位置,它就是一個3了,對吧?
這些組合在一起的LED會有一個公共引腳,如果公共引腳為LED的負極,則稱為共陰,公共引腳為LED的正極,則稱為共陽。
當然,驅動這個數碼管也需要一個簡單的硬體電路,以共陽數碼管為例,可以用三極體來控制公共端,A/B/C/D/E/F/G/DP這些段畫則單獨控制。至於什麼時候誰顯示什麼數字,該點亮哪些段畫,同樣需要軟體來處理,對吧?比如把溫度資料在數碼管上顯示出來。
按鍵輸入怎麼獲取?上面兩個例項都是輸出的控制,這裡說說怎麼獲取按鍵輸入。下圖是單個按鍵輸入的硬體電路,按鍵沒有按下時,Key Input透過電阻R1與VCC連線,這時候Key Input是高電平,對吧?
當按鍵按下,Key Input就與GND連通了,就變為低電平了,對吧?
微控制器的程式就可以透過讀取Key Input位置的電平為判定按鍵是否按下了。當然,程式設計的時候,需要把微控制器與按鍵連線的引腳設定為輸入。
總結相信透過上面幾個實列,相信大家已經瞭解到晶片是怎麼透過硬體和軟體控制家用電器的了。控制加熱、顯示介面、按鍵全入只是最基本的功能,實際上我們的電器還可能有電機、蜂鳴器、語言、彩屏顯示,甚至聯網等功能,但這些通通都可以由晶片(微控制器)來實現,當然功能越多,越複雜就需要選擇更強大的微控制器。就像手機一樣,效能越為強悍,它需要的SoC(也可以稱之為晶片)就高階。
回覆列表
學會繼電器控制你就明白了,繼電器與三極體相同!
三極體也是開關,繼電器主要控制高壓防止高壓衝擊!
低壓方面我們就用三極體就可以,而晶片內部就是一大堆三極體排列邏輯形成控制電路形成軟體!