Weekly #2: 重启搁置的项目

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高铁新城逐渐好起来了，刚知道周末基本都有乐队现场演出。

本周速览

这 3 周一共交付了 2 个项目，都是同一个客户的硬件和嵌入式开发，整体推进得比较顺：从硬件设计、PCBA 打样到程序验收，基本都按预期落地。

另外，网站这边也补上了链接和工具两个栏目，功能还在逐步完善中。

项目一：阀门状态检测工装

这个项目的目标比较明确：检测 6 通道阀门状态，并进一步计算开启/闭合时间，同时通过 USB 串口完成功能配置和数据上传。

它面向的是阀门类工厂的测试场景，精度要求是 ms 级。这个门槛本身不算高，实测下来可以做到 10us 级。

这一套输入侧的处理也比较直接，每一路阀门都用了光耦隔离输入，再配合施密特触发器做整形。

项目二：激光测距误差对比工装

第二个项目是激光测距误差对比工装，整体难度会更高一些，显示部分也增加到了 4 组 4 位数码管。

需求和硬件方案

主要需求是检测 4 组、共 8 个激光测距仪的距离，并比较组内测距差异，要求精度达到 0.1mm，同时还要保证数据稳定。

激光测距仪输出的是 AD 模拟量，这里使用了 AD7606 这颗 8 通道 ADC 芯片。它只需要 5V 供电，同时支持 5V / 10V 双量程切换。

AD 采集部分做了模拟地和数字地隔离，使用 0Ω 单点接地，去耦电容也都尽量贴近芯片引脚放置在背面。

采样与实现细节

• AD 采集频率设为 1kHz
• 使用 16 通道并口转换采集
• 相比 SPI 读取方式，并口方案明显提升了资源利用率，也降低了软件开发难度

这里有一个容易忽略的小点：为了保证采样间隔准确，最终还是需要额外配置一个硬件定时器，作为 1kHz 的定时触发输出。

实测数据与处理方法

实测时有两个比较关键的现象：

1. CH3-CH8 是未接传感器的悬空通道，波动大约在 9mV 左右。不过因为采样同步性比较好，每组数据基本是一起变化，更像整体平移，大概率和供电电源或参考地抖动有关。
2. CH1-CH2 是接入传感器后的有效通道，也存在大约 8mV 的波动。这个幅度如果直接参与最终结果计算，是不能接受的。

后面我加了一个比较简单但有效的处理方式：

• 结合大量数据观察，CH1 和 CH2 虽然有波动，但大多数值分别集中在 592~593 和 578 附近
• 数据打印频率是 10Hz
• 因此先对每 100 组数据做一次排序，再取中间值作为 10Hz 输出结果

这样处理之后，最终得到的滤波结果会稳定很多，也足够可靠。

DEBUG CH1 602 CH2 577 CH3 1846 CH4 1848 CH5 1845 CH6 1846 CH7 1847 CH8 1844
DEBUG CH1 599 CH2 588 CH3 1840 CH4 1842 CH5 1839 CH6 1840 CH7 1841 CH8 1838
DEBUG CH1 592 CH2 579 CH3 1842 CH4 1844 CH5 1841 CH6 1842 CH7 1843 CH8 1840
DEBUG CH1 592 CH2 578 CH3 1849 CH4 1850 CH5 1847 CH6 1849 CH7 1849 CH8 1846
DEBUG CH1 593 CH2 578 CH3 1842 CH4 1843 CH5 1840 CH6 1842 CH7 1842 CH8 1839
DEBUG CH1 593 CH2 578 CH3 1841 CH4 1842 CH5 1840 CH6 1841 CH7 1842 CH8 1839
DEBUG CH1 593 CH2 578 CH3 1848 CH4 1850 CH5 1847 CH6 1848 CH7 1849 CH8 1846
DEBUG CH1 592 CH2 578 CH3 1841 CH4 1842 CH5 1840 CH6 1841 CH7 1842 CH8 1838
DEBUG CH1 593 CH2 583 CH3 1841 CH4 1842 CH5 1839 CH6 1841 CH7 1841 CH8 1838
DEBUG CH1 596 CH2 582 CH3 1846 CH4 1848 CH5 1845 CH6 1847 CH7 1847 CH8 1844
DEBUG CH1 600 CH2 578 CH3 1847 CH4 1849 CH5 1846 CH6 1847 CH7 1848 CH8 1845
DEBUG CH1 594 CH2 578 CH3 1840 CH4 1842 CH5 1839 CH6 1840 CH7 1841 CH8 1838

准备重启的项目

大半年之前，我有个和喝水记录相关的小项目想法，后来搁置了很久。

这次准备借着 Codex 的能力把它正式重启起来。详细架构和功能设计，后面再单独展开写一篇。

一点想法

在这个 AI 大幅提升生产力的时代，多少还是会庆幸自己懂一点硬件，不至于那么快就被吞没。

换个角度看，这其实也是个机会。硬件和软件结合得更紧的一体化产品，以及对应的开发能力，未来应该会有更大的空间。