2014年10個(gè)有趣的單片機(jī)設(shè)計(jì)

 2014年眼看著就要結(jié)束了，展望的新的一年，制造商們也將會(huì)推出新的單片機(jī)設(shè)計(jì)嗎?那是當(dāng)然，這你就不用擔(dān)心了，在明年的CES(國(guó)際消費(fèi)類電子產(chǎn)品展覽會(huì))上英特爾、昭營(yíng)科技以及其它高科技公司都將推出新的板子，順便說(shuō)一下下一次CES的舉辦時(shí)間為2015年的1月6日到9日。

但是值得一提的是今年的單片機(jī)DIY設(shè)計(jì)也沒(méi)有留下任何遺憾，分布在世界各地的創(chuàng)造者們都在用單片機(jī)創(chuàng)造有用或者古怪的應(yīng)用，下面我就選擇了一些我知道的有趣應(yīng)用簡(jiǎn)單與大家分享，或許能給你們帶來(lái)一些想法。

迷你Mac Pi

雖然蘋(píng)果的產(chǎn)品貴得離譜(即使是給四歲孩童用的筆記本電腦)，但也沒(méi)有必要非得在你的桌子上擺一臺(tái)Mac。設(shè)計(jì)師兼創(chuàng)客Noe Ruiz使用樹(shù)莓派(B型)成功地制造了一個(gè)迷你Mac，它運(yùn)行的是Mac OS 7，可以在上面運(yùn)行一些基本的開(kāi)源軟件。

Noe Ruiz的迷你Mac Pi運(yùn)行在一個(gè)3D打印的機(jī)殼內(nèi)的樹(shù)莓派(B型)板上。

Noe設(shè)計(jì)了一款自定義的3D打印的機(jī)殼，并將板子和一塊2.8英寸的PiTFT觸摸屏以及一個(gè)揚(yáng)聲器集成到了機(jī)殼內(nèi)。而機(jī)殼的設(shè)計(jì)還允許用戶再往里面裝一個(gè)6600mAh的鋰離子電池，這樣就可以做到離線使用了。

NPOOLE受命圍繞pcDuino開(kāi)發(fā)板設(shè)計(jì)一款同名的應(yīng)用項(xiàng)目，他們最后設(shè)計(jì)了一款巧克力自動(dòng)售貨機(jī)。只是用戶并不用錢(qián)為獲得的糖果付費(fèi)，而是用工作!

pcDuino 糖果售貨亭

NPOOLE的pcDuino 糖果售貨亭

這臺(tái)機(jī)器由一個(gè)紅板(RedBoard)，一塊7英寸SparkFun 液晶顯示器和一塊pcDuino開(kāi)發(fā)板組成，外面則用MDF進(jìn)行了普通的封裝。在用戶回答完了屏幕上彈出的幾個(gè)其實(shí)是用作廣告的問(wèn)題之后，機(jī)器會(huì)送出巧克力糖?；卮鹪趶棾龅男问綆讉€(gè)廣告的問(wèn)題后，用戶會(huì)收到他們的巧克力。當(dāng)問(wèn)卷完成時(shí)，售貨亭會(huì)接通伺服電機(jī)受控分配器抓出一顆糖果。NPOOLE在SparkFun的休息室里面進(jìn)行了為期兩周的測(cè)試，然后通過(guò)得到的文本數(shù)據(jù)，得到了非常有趣的“廣告”效果。

PiPhone

想過(guò)用樹(shù)莓派來(lái)做一部手機(jī)嗎?David Hunt的PiPhone雖然和你手上使用的智能手機(jī)不太一樣，但它確實(shí)可以打電話;而相當(dāng)讓人驚訝的是這些硬件是綁在一起的。

David Hunt將一塊樹(shù)莓派開(kāi)發(fā)板做成了一部可用的移動(dòng)電話機(jī)。

Hunt的PiPhone是由一塊樹(shù)莓派開(kāi)發(fā)板(B或B+型)、一塊Adafruit PiTFT觸摸屏和一個(gè)SIM900 GSM/GPRS調(diào)制解調(diào)器(通過(guò)UART(通用異步收發(fā)傳輸器)進(jìn)行連接)組成;而在樹(shù)莓派和顯示器的夾層中間，則加入了一個(gè)DC-DC轉(zhuǎn)換器和一個(gè)鋰離子電池。

恐怖門(mén)廊

今年我個(gè)人的項(xiàng)目是專為萬(wàn)圣節(jié)設(shè)計(jì)的一款我稱之為“恐怖門(mén)廊”的應(yīng)用;當(dāng)“不給糖就搗蛋”的孩子們走到我家前門(mén)的時(shí)候，我家的門(mén)廊會(huì)變成恐怖的血紅色“地獄通道”。我經(jīng)過(guò)考慮，覺(jué)得Raspberry Pi B+是最佳的方案，同時(shí)配合Sunrom調(diào)光電路，這從我的走廊一直延伸到我的前門(mén)。

在調(diào)光傳感器的對(duì)面一共安裝了六個(gè)反射鏡，然后我調(diào)整了前門(mén)頂上的燈。一旦孩子們走近這扇門(mén)，傳感器就會(huì)被觸發(fā)，同時(shí)還伴隨著恐怖的聲效。遺憾的是，由于時(shí)間和金錢(qián)的限制，我沒(méi)能夠向其中添加更多的設(shè)備：振動(dòng)墊、更好的恐怖聲音、以及更強(qiáng)大的恐怖圖像;要是真的成功，一定會(huì)把那些孩子嚇尿，我已經(jīng)在期待下一個(gè)萬(wàn)圣節(jié)了。(小編短評(píng)：好腹黑的工程師!)

馬里奧機(jī)器人

單片機(jī)是相當(dāng)強(qiáng)大的機(jī)器人設(shè)計(jì)平臺(tái);Udoo公司就做出了一個(gè)相當(dāng)卡通化的馬里奧交互機(jī)器人。該機(jī)器人的基本組件包括Udoo公司自己的Udoo Quad、Freescale i.MX 6 Quad SoC 和 Atmel的SAM3X8E(這個(gè)非常適合聲音識(shí)別);該主板配備了一個(gè)Arduino電動(dòng)機(jī)，能夠過(guò)兩個(gè)伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)馬里奧的四個(gè)輪子。

Udoo機(jī)器人基于安卓系統(tǒng)，能夠進(jìn)行聲音識(shí)別，而且還可以通過(guò)twitter消息進(jìn)行控制。

馬里奧的臉顯示在一塊7英寸的LVDS顯示器上，下面還配備了一個(gè)可以用來(lái)說(shuō)話的喇叭。Udoo采用了谷歌提供的API進(jìn)行聲控命令的識(shí)別，并可以通過(guò)twitter的API對(duì)馬里奧進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

Cubietruck 單片機(jī)緊急服務(wù)點(diǎn)

大部分的緊急服務(wù)點(diǎn)都位于學(xué)校內(nèi)或城市街道上，但只能與第一個(gè)反饋的人建立遠(yuǎn)程通信連接。Cubieboard論壇的用戶Eduardo Ibarra通過(guò)向緊急服務(wù)點(diǎn)加入一個(gè)Cubietruck 單片機(jī)從而為該系統(tǒng)提供了更多在災(zāi)難發(fā)生時(shí)會(huì)用到的功能。

Eduardo Ibarra正在開(kāi)發(fā)一種能提供多種功能的自動(dòng)報(bào)警點(diǎn)

Ibarra希望能通過(guò)單片機(jī)向其中加入更多的功能，比如提供911直播熱線、根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)聲音背景可自動(dòng)調(diào)節(jié)的緊急廣播、可自動(dòng)化部署的急救包;他和他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在為此設(shè)計(jì)了自己的電路板，同時(shí)也得到了Cubietruck的幫助。

英偉達(dá)面部識(shí)別機(jī)器人

英偉達(dá)今年早些時(shí)候推出了Jetson-TK1單片機(jī)，并基于此設(shè)計(jì)了一款基于光線識(shí)別的交互認(rèn)證系統(tǒng)。

這家公司的板性能強(qiáng)勁，能應(yīng)用于Tegra K1系統(tǒng)芯片架構(gòu)，該架構(gòu)與ARM的Cortex-A15四核CPU和Kepler GK20a GPU一樣。在這塊板上匹配了一個(gè)Arduino微處理器和一個(gè)用于面部識(shí)別的網(wǎng)絡(luò)攝像頭。

控制兩只腳運(yùn)動(dòng)的伺服電機(jī)由板上的鎳氫電池供能，而Jetson單片機(jī)則通過(guò)一個(gè)鋰電池包提供能量。當(dāng)這個(gè)機(jī)器人識(shí)別出人臉并與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)成功后，就會(huì)慢慢地向那個(gè)人走過(guò)去?？雌饋?lái)很簡(jiǎn)單，但是要明白，能做同樣事情的機(jī)器人在幾年前至少要花幾千美元才能完成。

Pick 'n Paste

焊接是一件很麻煩的事情，做錯(cuò)了的話就很可能造成難以彌補(bǔ)的過(guò)錯(cuò)。費(fèi)城的高科技初創(chuàng)公司Carbide Labs對(duì)這些焊接的麻煩非常清楚，然后他們?cè)O(shè)計(jì)了一種機(jī)器，以期能夠緩解這個(gè)讓人頭痛的問(wèn)題。

這款機(jī)器叫做Pick ’n Paste，這款機(jī)器并不需要人來(lái)控制，然后再填充上適量的焊膏，然后再進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮婵疽宰尳M件更加穩(wěn)固。機(jī)器的大腦是BeagleBone Black，它通過(guò)一些小的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)真空吸嘴、直線軸承和用于在電路板上放置元件的精密組件。

機(jī)器人藝術(shù)家

誰(shuí)曉得單片機(jī)還能用于藝術(shù)創(chuàng)造?

Niazangels的“機(jī)器人藝術(shù)家(Roboartist)”;它能通過(guò)提取圖像的邊緣后對(duì)圖像進(jìn)行再創(chuàng)作，然后經(jīng)過(guò)多步處理，再將結(jié)果輸出到標(biāo)準(zhǔn)的A3紙面上。

機(jī)器人藝術(shù)家正在創(chuàng)作中

機(jī)器人的四段機(jī)器臂是通過(guò)一系列的伺服機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)作的，控制單元是一個(gè)Arduino Mega，運(yùn)行的是他們自己開(kāi)發(fā)的一套稱為Edgestract(邊緣提取)的算法。而在Edgestract開(kāi)始它魔法般的繪畫(huà)技巧之前，所有的圖像信息還需要經(jīng)過(guò)MATLAB進(jìn)行圖像處理。目前該團(tuán)隊(duì)正致力于開(kāi)發(fā)一個(gè)更容易使用的新版本。

便攜式VPN

自從NSA(美國(guó)國(guó)家安全局)的監(jiān)聽(tīng)丑聞曝光以后，網(wǎng)絡(luò)安全就成為了一項(xiàng)很值得關(guān)注的問(wèn)題;而不久前黑客又殺入了好萊塢(小編注：下好索尼的新電影《采訪》了嗎?);盜取了大量的賬戶和密碼。Arcadia Labs為旅途中的用戶開(kāi)發(fā)了一款號(hào)稱無(wú)處不在的安全瀏覽的模組。

這款模組使用樹(shù)莓派來(lái)作為移動(dòng)設(shè)備的WiFi或路由接口，它的隨機(jī)密鑰功能會(huì)在設(shè)備開(kāi)機(jī)或用戶控制下更改上網(wǎng)密鑰。同時(shí)它還用OpenVPN提供了提供了到可信的網(wǎng)絡(luò)或服務(wù)器的透明隧道，比如Tor。