NetDIY智能主控,面向对象开发方式的开源硬件

     说起.NET Gadgeteer,不得不先说一下.NET Micro Framework,固然.NET
Micro Framework已经有十几年的升高历史了,不过在举世限量内,.NET Micro
Framework的有名度,远远小于它的近亲.NET Framework和.NET Compact
Framework,其原因值得商量。

     经过一个循环,硬件开发、硬件创业又被推到了历史的前台。

ca88手机版登录网页,     .NET Micro Framework仅从名字上精通,就是一个框架,和.NET
Framework还有.NET Compact Framework应该没有何样大的不等,但是.NET Micro
Framework有自己的风味,就是自启动成效,也就是不要求操作系统也能运行。那个特性将.NET
Micro Framework渐渐衍变为一个操作系统的角色。恰是那点,在.NET Micro
Framework早期发展进度中,越来越显得没有优势和特色。

面向低端、初级的硬件爱好者,以Arduino和81单片开发板为主干的开源硬件越来越长远人心,参加的人群越多,相关硬件和广大模块也越加方便。别的随着种种创客空间的制造,给爱好者即提供了硬件模块,也提供了加入空间和调换平台。但是爱好者也越来越低龄化,加入其中的初高中学生也愈多,不管怎么样,那也总算一种时代的升华。

     早期的.NET Micro
Framework并从未直接对第三方开放,而是作为微软.NET全战略的一环,以.NET
Micro
Framework为底蕴,推出一系列产品。近日相比炎热的可穿戴设备,比如智能手表。其实.NET
Micro
Framework为着力的首先代产品就是智能手表,早在二零零三年的帕罗奥图的Comdex贸易展上,比尔盖茨就曾亲自戴着智能手表举行过推广。那项以.NET
Micro Framework为主干发展兴起的技能叫MSN
Direct,除了手表产品外,还有可以预先报告天气的咖啡壶,GPS导航器等制品。

   
 面向高端、复杂的硬件设计和付出,一般都是面向公司或有名硬件从业者。一部分是以裸机开发为主,Main函数+While循环+各类中断+种种基础库达成种种作用。此外一些偏于复杂和高端的硬件应用往往依据操作系统了,相对简单的就是uCOS-II、FreeRTOS,复杂的VxWorks、uClinux,大型一些的就是Linux、WinCE和安卓等系统了。

     以.NET Micro
Framework为主干的第二代产品是SideShow,曾以台式机的第二屏、智能遥控器和智能键盘的原形出现,msi微星、三星(Samsung)的台式机就带有那样的SideShow屏幕。

   
 其实无论爱好者依旧硬件从业者,其最后目标只是是梦想很快形成心目中的一个成品而已。当制作者心目中想象的出品尤其复杂,其连带的代码越多,其硬件平台的限量便越是突显了。硬件本身的演算能力,接口数量,伸张能力;以及开发工具的代码编写、开发、调试,管理力量就是一道篱笆。能不能突破,或者说能如故不能持续很是关键。

     但是无论MSN
Direct,仍旧SideShow,其产品并不成功,那和微软早期强制推广.NET战略唇亡齿寒的,因为基于.NET技术开发此类产品,固然开发比较快,可是对硬件资源必要相比高,其.NET托管代码比较原生C++代码,速度要慢许多。所以此类产品假设批量生产,性价比自然相比较低。最初微软也打算全体用.NET
C#言语开发操作系统(比如Longhorn系统),后来事实注解那种做法是对事情没有什么援助的。

   
 之所以选拔.NET技术构建智能主控,就是考虑开发要简明,要快快,并且可扩张性和可持续性要好,要有跨平台的能力,并且代码开发、维护、调试工具要非凡强大。

二〇〇九年发轫微软开始调整.NET Micro Framework发展战略,首先以Apache 2.0
license的授权方式完全开源.NET Micro Framework,并基于.NET Micro
Framework推出第三代产品Netduino,微软那么些思路其实是模拟Arduino产品而做的,从成品取名还有实际硬件接口上,都是读书Arduino。我个人觉得那几个思路是对的,至少充足发挥了.NET
Micro Framework优势,小巧,开发快捷,并且应用有力的Visual
Studio进行程序开发和在线调试,让具有的.NET程序员很不难进入到嵌入式领域开展相关支出,那只可以说在软硬件开发结合尤其紧密的一世,对.NET程序员是一个福音。

.NET技术可以用平等的开发语言(C#/VB.net等),一致的开发工具(Visual
Studio
2010/2012),开发从嵌入式单片硬件、手机、平板、游戏机,Web、云统计平台上的代码。其最大的便宜,就是少了新语言学习和平台切换的代价。

     而其后生产的基于.NET Micro Framework技术的.NET
Gadgeteer产品更是丰裕发挥了.NET Micro
Framework优势,在Netduino产品的底蕴上,更上一层楼,后起之秀而胜于蓝,完全衍变成具有微软温馨特色的产品。更加是微软概念的20种.NET
Gadgeteer接口类型,应该是微软为工控领域制定OPC技术标准以来,最关键的一个接口标准。

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 更具特色的是硬件拖拉可视化编程。在DOS时代大家付出一个界面程序,可以说是摸着石头过河,边写代码,边运行测试,以确认有关界面的岗位是或不是恰当。Windows平台下最初的Visual
Basic等可视化编程工具,让咱们的界面开发带入一个新时代,每个功效模块都被打包为一个控件,通过可视化拖拉的不二法门,设计界面,让我们的界面开发升级到一个新的水平。同理,大家以软件界面开发的意见审视近年来的硬件开发,其实发现,开发形式仍处在DOS时代,每外接一个效能模块,都急需大家的程序员匠心独运,如临深渊分配相关的Pin脚,并用心开发相关驱动,最后经过应用程序调用底层接口,实行数据交互。

NetDIY智能主控是何等?

     而.NET
Gadgeteer的开支环境,让大家抛开了那些零碎和紊乱的手续,视每个外接模块为一个控件,通过拖拉办法,让中央主板和那个模块相连,自动已毕接口开始化、模块初叶化等工作。留给大家所做的,就是一些政工逻辑的实施和完善,那是硬件开发领域的面向对象编程,是一个负有里程碑意义的硬件开发变革。

  
 
所谓的NetDIY智能主控,其硬件主板尺寸不超越几个两两并排的1元硬币的高低。选用Cortex-M4为主导的芯片,主频168M,片内Flash
1M byte,片内RAM 192K byte。对外引出的法力接口有:

     有了那些特色.NET
Gadgeteer已经和Netduino、Arduino等有关DIY产品分化,跳出了独自是学习硬件,电子产品小制作的范畴。再结合当前的发展的如火如荼的3D打印技术,.NET
Gadgeteer已经化为便捷成立末了产品最好的精选(尤其是小批量、个性化产品)。在物联网发展高效的后天,.NET
Gadgeteer更是可以大显身手,能够方便接入各样传感器模块,并把有关数据上传到云端。

    A、1路USB

 

B、3路I2C

【表达】以上内容摘自译著《玩转.NET
Gadgeteer电子积木》上的译者序,近日该书已经出版,详情可以单击下边的链接:

C、3路SPI

http://www.yfiot.net/forum.php?mod=viewthread&tid=1977&extra=page%3D1

D、24路PWM(含3路软PWM)

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E、2路 DA(可以播放WAV语音)

原先的一篇博客小说《Microsoft .NET Gadgeteer
简介及此外

F、12路 AD(12位精度)

NetDIY智能主控(简介:http://blog.csdn.net/yfiot/article/details/18970109)硬件不难扩充未来也可以变身成为.NET
Gadgeteer主板。

G、6路TTL串口

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H、31路GPIO

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I、1个用户按钮,1个用户LED

 

J、1个复位按钮,1个电源LED

K、集成如下四个传感器

MPU6050     三轴数字陀螺仪+三轴数字加快度传感器(自动稳定用)

BMP085      数字气压传感器(锁定高度用)

HMC5883L    三轴数字磁阻传感器(电子罗盘,锁定航向用)

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注:尺寸单位为分米。

其软件平台基于开源的.NET Micro
Framework
系统,并在此基础上扩张了不少实用效率,比如MDK
C++用户驱动开发
(流式驱动模型)、多路I2C通讯、TinyGUI等

 

为啥开发NetDIY智能主控?

基于.NET Micro
Framework硬件平台已经有SideShow、MsnDirect、Netduino和.NET
Gadgeteer平台了。为啥还要推出NetDIY?

SideShow和MsnDirect是初期的系统,最近就不必多说了。Netduino外形完全效仿Arduino,对外接口有限,要花费一个比较复杂的智能设备,要求外扩很多模块。.NET
Gadgeteer平台更是须求各类模块的堆叠。其余问题相对严重的是,如若是支付一些相比较实时的效果,仅靠C#是很难完结的。

NetDIY智能主控对外引出31个PIN脚(n种功用),辅助USB调试开发,无需伸张接口模块,可间接当做智能设备的大脑,控制周边模块。扶助C++用户驱动开发,满意实时+易用的费用必要。

 

NetDIY智能主控的架构模型是怎样?

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大脑的效果:      结缘新闻,处理信息,发出指令。

用户代码(C#):   募集音信,逻辑控制,接收命令,传达命令。

 

小脑的功用:      保持姿势平衡,调节肌紧张,协调身体运动。

用户驱动(C/C++):征集MPU6050/ BMP085/
HMC5883L芯片新闻,发出控制指令,维持设备平衡(对自平衡智能车,四翼机,人形机器人来说,那个意义很首要)。

 

脑干的意义:     
维持个体生命,包罗心跳、呼吸、消化、体温、睡眠等根本生理功能

TinyCLR:         .NET
MF要旨,维系Net运行时的正规运作,负责解析用户代码,为用户代码提供各个功效支撑。

 

脊髓的功力:      决定肉体,传递大脑命令,反射。

成效接口:       
连接各样功效模块,传递控制指令,收集传感器反馈音信。

 

NetDIY智能主控能做什么?

    
NetDIY智能主控的固定格外分明,也是专为具体的花色而规划的。其首要性品种为:智能车(能够是自平衡车),四翼飞机,人形机器人,智能家居等。

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自平衡小车:NetDIY自带平衡芯片,接济多路PWM,可以直接决定相关电机驱动模块。

四翼飞机:I2C或PWM接口驱动电调,控制机翼旋转,依照传感器芯片调节自己平衡。外接470M有线模块,协助远程调控。多路PWM可以控制舵机,调整视频头(树莓派+录像头)位置。串口通讯,能够操纵树莓派何时拍照和录制视频。串口外接GPS模块,支持一键返航。

人形机器人:人形机器人一般有17或21个自由度(也就是17或21个舵机),NetDIY有24路PWM,可以间接驱动舵机(可以直接插入NetDIY的PWM专有接口)。直接援救SonyPS2遥控模块,方便远程操控。三个串口,多少个SPI、对个I2C接口,能够外挂其余传感器模块。

智能家居:对门禁系统来说,可同时协助8路WG26的刷卡器。对控制和采集来说,31路GPIO,多路通讯接口,可以搜集种种音信,和操纵种种设备。

 

:以上不仅是装备本身的决定,还会透过蓝牙( Bluetooth® ),wifi或GPRS模块和安卓、Windows
Phone手机举行通讯控制。此外还帮衬Web Server,远程传递相关信息。

 

哪些出席NetDIY智能主控能开发安插?

NetDIY开发布置,其实是读书陈设,是因此切实的花色,可以对物联网,对嵌入式式设备有更深地打听。可以把有关的技能用在实质上的体系当中去。

当下NetDIY安排之四翼机已经起来启动, 相关内容,能够看琢磨帖。

《四翼机义务、分工及参加表达》

http://www.yfiot.net/forum.php?mod=viewthread&tid=1963&extra=page%3D1

《NetDIY主板设计》

   
http://www.yfiot.net/forum.php?mod=viewthread&tid=1961&extra=page%3D1

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