单片机3.0设备

单片机3.0设备知识导图，介绍了中央处理器、蓝牙芯片、麦克纳母轮、集成主板、红外线传感器、触碰传感器、旋钮传感器、压电蜂鸣器。

单片机3.0主要的部件

• CPU（中央处理器）
  • 定义：中央处理器（central processing unit，简称CPU）作为计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元。
  • 工作原理：根据冯诺依曼体系，CPU的工作分为以下 5 个阶段：取指令阶段、指令译码阶段、执行指令阶段、访存取数和结果写回。
    • 冯诺依曼：美籍匈牙利数学家、计算机科学家、物理学家，是20世纪最重要的数学家之一；现代计算机之父。
  • 运用场景：手机、平板、汽车、烧水壶等现代的智能设备和半智能设备。
• 集成主板
  • 定义：全集成主板通常指那些直接集成了显卡、声卡和网卡等部件的主板，其中以集成显卡为重要特征。
  • 工作原理：通过把各种通讯、储存、计算等芯片集合在一个主板上分别实现相应的工作。
  • 运用场景：手机、汽车、平板、高铁、飞机等高低端设备中。
• 红外线传感器
  • 定义：红外线传感器是利用红外线来进行数据处理的一种传感器，有灵敏度高等优点，红外线传感器可以控制驱动装置的运行。
  • 工作原理：红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。光学系统按结构不同可分为透射式和反射式两类。检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件。热敏元件应用最多的是热敏电阻。热敏电阻受到红外线辐射时温度升高，电阻发生变化，通过转换电路变成电信号输出。
  • 运用场景：遥控器，火警，倒车雷达，测距仪等
• 触碰传感器
  • 定义：指应用触摸感应芯片原理设计的一种墙壁开关，是传统机械按键式墙壁开关的换代产品。能实现更智能化、操作更方便的触摸开关有传统开关不可比拟的优势，是家居产品的非常流行的一种装饰性开关。
  • 工作原理：通过电路的接触与断开实现对电路的控制
  • 运用场景：键盘、遥控等有按键的地方
• 旋钮传感器
  • 定义：旋转开关可以用来取代传统电阻式电位计模拟功能的旋转脉冲产生器，这些旋转开关通常应用在仪器前端面板和影音控制板的人机界面,旋转开关采用正交光学编码器作为取代模拟电位计的纯数字器件。
  • 工作原理：旋转开关主要安装在液体、气体的管路上，以调节液体、气体的流量和压力。使用时，转动把手带动调节螺母转动，通过左旋螺纹与阀门左旋螺纹连接，驱动阀门向右或向左移动来改变阀体腔内右边孔通路的截面积，从而调节上端出口管路中液体、气体的流量和压力的大小。
  • 运用场景：煤气灶，加湿器，音量开关等。
• 压电蜂鸣器
  • 定义：压电蜂鸣器是一种以压电陶瓷作为电声换能器的发声体，这种器件的核心是以压电陶瓷薄片粘贴在金属片上的换能换件，即压电蜂鸣片
  • 工作原理：压电蜂鸣器主要由多谐振荡器，压电蜂鸣片，阻抗匹配器及共鸣箱，外壳等组成。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成，当接通电源后(1.5~15V直流工作电压)，多谐振荡器起振，输出1.5~2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。
  • 运用场景：需要发出声音的地方
• LED RGB
  • 定义：发光二极管，简称为LED，是一种常用的发光器件，通过电子与空穴复合释放能量发光，它在照明领域应用广泛。
  • 工作原理：当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。
  • 运用场景：照明、显示屏幕
• 伺服马达
  • 定义：可以控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。
  • 工作原理：伺服系统(servo mechanism)是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。伺服主要靠脉冲来定位，基本上可以这样理解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到0.001mm。直流伺服电机分为有刷和无刷电机。
  • 运用场景：汽车的电机
• 麦克纳母轮
  • 定义：依靠各自机轮的方向和速度，这些力的最终合成在任何要求的方向上产生一个合力矢量从而保证了这个平台在最终的合力矢量的方向上能自由地移动，而不改变机轮自身的方向。
  • 工作原理：麦轮的轮缘上斜向分布着许多小滚子，故轮子可以横向滑移。小滚子的母线很特殊，当轮子绕着固定的轮心轴转动时，各个小滚子的包络线为圆柱面，所以该轮能够连续地向前滚动。
  • 运用场景：工业运用
• 蓝牙芯片
  • 定义：蓝牙技术是一种无线数据和语音通信开放的全球规范，它是基于低成本的近距离无线连接，为固定和移动设备建立通信环境的一种特殊的近距离无线技术连接。
  • 工作原理：蓝牙是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换(使用2.4~2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波)。蓝牙可连接多个设备，克服了数据同步的难题。
  • 运用场景：日常生活、军事科学等诸多领域