物聯網時代，作為對物理世界進行感知的傳感器必不可少，每一種傳感器的出現和有效利用都幫助我們對世界增加一個角度的認知。從古老的麥克風、攝像頭、溫度計到現在電賽中必用的姿態傳感器、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除了按鍵、開關之外（參見上期的高效實戰及電賽訓練（4）-數字系統的控制信息輸入），就是各種傳感器了，基于這些傳感器的參數和變化來做進一步的決策判斷。

雖然這么眾多的品類，但現在的傳感器用起來還是相對比較簡單的，尤其是從硬件的角度，比如：

接口一般都是數字的了，I2C最常用，因為僅用兩根線（SCL、SDA）就能串起好幾個來，只要有不同的地址（相當于同學們的學號）做區分就可以，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，對于多數傳感器來講夠了，速度更高點的傳感器可以采用SPI總線（靠片選來區分外設）來傳輸數據，有些傳感器其數字接口是可以I2C/SPI靈活配置的。單線的也有，比如經典的18B20。對于CPU來講，有很多重要的活在干，大Boss不可能一直處在打聽外面的事情的狀態，所以很多傳感器（比如慣性傳感器）帶有中斷Int（Interrupt）信號引腳，平時它的狀態不發生改變，它不會輕易打擾busy的大boss的，一旦有人晃動它，它就通過Int信號把boss的注意力吸引過來，然后把數據傳上去。

仍舊有一些傳感器的輸出是模擬的信號，這就可以利用MCU內部的ADC了（多數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（幅度的調整和頻帶的選取）。

使用傳感器最要關注的幾個指標 - 適用的場景、靈敏度范圍、接口方式。這是選型以及應用的依據。不是所有的姿態傳感器都是一個姿態，也不是所有的避障傳感器能夠識別所有的障礙物。

選定了傳感器，重要的是要y=f(x)的算法，根據傳感器的特性從獲取的數據中推斷出被探測的物理世界的實際狀況，因此MCU里面的算法要做到正確、及時，這些算法的依據就是你用的器件的廠商提供的數據手冊、文檔、參考代碼等等。

2020年了，沒必要什么輪子都自己造，代碼都自己寫，站在別人的肩上一定看的更遠。所以設計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 常見傳感器的分類：https://www.eetree.cn/wiki/sensorlist

2 傳感器相關的項目資源：https://www.eetree.cn/wiki/sensorprojects

3 電子森林的傳感器資源頁面：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，打開了都是可以參考的原理圖

6 SeeedStudio的Wiki頁面關于其Grove傳感器的設計資源：https://wiki.seeedstudio.com/cn/Sensor/

7 微雪的Wiki系統跟傳感器相關的資源：https://www.waveshare.net/wiki/Main_Page#Misc-sensor-modules

8 全球創客屆大名鼎鼎的Sparkfun：https://www.sparkfun.com/categories/23

原文標題：高效實戰及電賽訓練（5）- 傳感器相關的設計資源

文章出處：【微信公眾號：FPGA入門到精通】歡迎添加關注！文章轉載請注明出處。