五個(gè)讓傳感器變得更簡(jiǎn)單的技巧

　　傳感器的數量在整個(gè)地球表面和人們生活周遭空間激增，提供世界各種數據訊息。這些價(jià)格親民的傳感器是物聯(lián)網(wǎng)（IoT）發(fā)展和我們的社會(huì )正面臨數字化革命，背后的驅動(dòng)力，然而，連接和獲取來(lái)自傳感器的數據并不總是直線(xiàn)前進(jìn)或那么容易，以下有5個(gè)技巧以協(xié)助緩解工程師與傳輸接口到傳感器的第一次戰爭。

　　技巧1―先從總線(xiàn)工具開(kāi)始

　　第一步，工程師應當采取首次介接到傳感器時(shí)，是透過(guò)一個(gè)總線(xiàn)工具的方式以限制未知。一個(gè)總線(xiàn)工具連接一臺個(gè)人計算機（PC），然后到傳感器的I2C、 SPI或其他可讓傳感器可以“說(shuō)話(huà)”的協(xié)議。與總線(xiàn)工具相關(guān)的PC應用程序，提供了一個(gè)已知與工作來(lái)源用以發(fā)送和接收數據，且不是未知、未經(jīng)認證的嵌入式微控制器（MCU）驅動(dòng)程序。在總線(xiàn)工具的工作環(huán)境下，開(kāi)發(fā)人員可以傳送和接收訊息以得到該部分如何運作的理解，在試圖于嵌入式等級操作之前。

　　技巧2―在Python編寫(xiě)傳輸接口碼

　　一旦開(kāi)發(fā)者已嘗試使用總線(xiàn)工具的傳感器，下一步就是為傳感器編寫(xiě)應用程序代碼。并非直接跳到微控制器的代碼，而是在Python編寫(xiě)應用程序代碼。許多總線(xiàn) 工具在編寫(xiě)腳本（writing scripts）配置了插件（plug-in）和范例碼，Python通常是隨著(zhù).NET中可用的語(yǔ)言之一。在Python編寫(xiě)應用程序是快速且容易的， 其并提供一個(gè)方法已在應用程序中測試傳感器，這個(gè)方式并未如同在嵌入式環(huán)境測試的復雜。擁有高層級的代碼，將使非嵌入式工程師易于挖掘傳感器的腳本及測 試，而不需要一個(gè)嵌入式軟件工程師的照看。

　　技巧3―以Micro Python測試傳感器

　　在Python寫(xiě)下第一段應用程序代碼的其中一個(gè)優(yōu)勢是，透過(guò)調用Micro Python，應用程序調用到總線(xiàn)工具應用程序編程接口（API）可易于進(jìn)行更換。Micro Python運作在實(shí)時(shí)嵌入式軟件內，其中有許多傳感器可供工程師來(lái)了解其價(jià)值，Micro Python運作在一個(gè)Cortex-M4處理器，且其是一個(gè)很好的環(huán)境，以從中為應用程序代碼除錯。不僅是簡(jiǎn)單的，這里也不需要去寫(xiě)I2C 或SPI驅動(dòng)程序，因為它們已被涵蓋在Micro Python的函式庫中。（可在EDN網(wǎng)站閱讀Using Micro Python for real-time software development或5 Advantages of using Micro Python for Embedded Software Programming兩篇文章，以獲得更多相關(guān)細節。）

　　技巧4―利用傳感器供貨商代碼

　　任何可以從傳感器制造商“搜括”到的范例碼，工程師需要走一段很長(cháng)的路才能了解傳感器如何工作的原理。不幸的是，許多傳感器供貨商并非嵌入式軟件設計的專(zhuān)家，因此不要期待可以發(fā)現一個(gè)可投入生產(chǎn)的漂亮架構和優(yōu)雅的例子。就使用供貨商代碼，學(xué)習這部分如何運作，之后重構的挫折感將出現，直到它可以被干凈利索地整合到嵌入式軟件。它可能如“意大利面條般（spaghetti）”開(kāi)始，但利用制造商對其傳感器如何運作的理解，在產(chǎn)品推出之前，將有助于減少許多得 被毀掉的周末時(shí)間。

　　技巧5―使用一個(gè)傳感器融合函式庫

　　機 會(huì )是，傳感器的傳輸接口并不是太新，且先前沒(méi)有人這么做過(guò)。已知的所有函式庫，如由許多芯片制造商提供的“傳感器融合函式庫”，以協(xié)助開(kāi)發(fā)人員快速掌握、 甚至更好，更可避免他們陷入重新開(kāi)發(fā)或大幅修改產(chǎn)品架構的輪回。許多傳感器可以被整合至一般類(lèi)型或類(lèi)別，而這些類(lèi)型或類(lèi)別將使驅動(dòng)程序順利被開(kāi)發(fā)，若處理得當，幾乎是普遍或是少可重復使用。尋找這些傳感器融合函式庫，并學(xué)習它們的優(yōu)點(diǎn)和短處。

　　最后的想法

　　感測器被整合至嵌入式系統時(shí)，有許多方式可以幫助提高設計時(shí)程和易用性。開(kāi)發(fā)者在開(kāi)始設計時(shí)，透過(guò)一個(gè)高層次抽象概念，以及在把傳感器整合進(jìn)一個(gè)較低等級的 系統之前，學(xué)習傳感器如何運作，就絕對不會(huì )“走錯路”。今天存在的眾多資源將可協(xié)助開(kāi)發(fā)人員“旗開(kāi)得勝”，而無(wú)須從頭開(kāi)始。