物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，作為對(duì)物理世界進(jìn)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(duì)世界增加一個(gè)角度的認(rèn)知。從古老的麥克風(fēng)、攝像頭、溫度計(jì)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(hào)除了按鍵、開(kāi)關(guān)之外（參見(jiàn)上期的高效實(shí)戰(zhàn)及電賽訓(xùn)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(lái)做進(jìn)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(lái)還是相對(duì)比較簡(jiǎn)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?yàn)閮H用兩根線（SCL、SDA）就能串起好幾個(gè)來(lái)，只要有不同的地址（相當(dāng)于同學(xué)們的學(xué)號(hào)）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(duì)于多數(shù)傳感器來(lái)講夠了，速度更高點(diǎn)的傳感器可以采用SPI總線（靠片選來(lái)區(qū)分外設(shè)）來(lái)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(duì)于CPU來(lái)講，有很多重要的活在干，大Boss不可能一直處在打聽(tīng)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(hào)引腳，平時(shí)它的狀態(tài)不發(fā)生改變，它不會(huì)輕易打擾busy的大boss的，一旦有人晃動(dòng)它，它就通過(guò)Int信號(hào)把boss的注意力吸引過(guò)來(lái)，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(hào)，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(hào)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?。?。

使用傳感器最要關(guān)注的幾個(gè)指標(biāo) - 適用的場(chǎng)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(gè)姿態(tài)，也不是所有的避障傳感器能夠識(shí)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(cè)的物理世界的實(shí)際狀況，因此MCU里面的算法要做到正確、及時(shí)，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(cè)、文檔、參考代碼等等。

2020年了，沒(méi)必要什么輪子都自己造，代碼都自己寫(xiě)，站在別人的肩上一定看的更遠(yuǎn)。所以設(shè)計(jì)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(jiàn)傳感器的分類：https://www.eetree.cn/wiki/sensorlist

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

3 電子森林的傳感器資源頁(yè)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(kāi)了都是可以參考的原理圖

6 SeeedStudio的Wiki頁(yè)面關(guān)于其Grove傳感器的設(shè)計(jì)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(biāo)題：高效實(shí)戰(zhàn)及電賽訓(xùn)練（5）- 傳感器相關(guān)的設(shè)計(jì)資源

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