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創(chuàng)客們的南極夢:在地球的最底端漫步

2016-03-01
關(guān)鍵詞: 德州儀器 探測車 MCU 傳感器

  

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       這里是世界上最人跡罕至、荒涼的地方,。這里有著超過五千四百萬平方英里的堅冰和巖石,,同時也是地球上最寒冷、天氣最惡劣的地方,。而正是在這里,德州儀器(TI)的創(chuàng)新技術(shù)將要大展拳腳。

  明年的冬天,,一群來自瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的學(xué)生們計劃在南極嚴(yán)寒的大地上部署Octanis 1。這是一臺能夠重復(fù)利用,、自主運行,、由太陽能供電,、通過衛(wèi)星控制且具有開源代碼的探測車。這輛探測車將前往人類或其他機(jī)器從未到達(dá)的地方,,如同科學(xué)家所使用的科學(xué)測量儀器一樣搜集那些有價值的數(shù)據(jù),。

  “我們真的很想成功完成這個項目。我們想要打造的不是一個玩具,,而是一臺方便易用的儀器,,不僅僅是針對工程師們,包括生物學(xué)家,、化學(xué)家和其他人都能夠輕松使用,,以幫助他們推進(jìn)研究工作,”O(jiān)ctanis 1的任務(wù)領(lǐng)隊Sam Sulaimanov說道,。

  這個項目開始于18個月之前,,那時,Sam的一個同學(xué)提到Ecuadorian Base正在開展一項競賽,,而競賽的內(nèi)容就是設(shè)計并創(chuàng)造出對于南極站的科學(xué)家們有所幫助并且能夠引起他們興趣的東西,。正是在那個時候,Sam和一個學(xué)生小組決定利用多種傳感器搭建一個數(shù)據(jù)采集探測車,。

  從一開始,,這個團(tuán)隊就確保這臺科學(xué)儀器是100%開源的,如此一來,,其他人也可以根據(jù)自身的用途再造這臺設(shè)備,。

  “在整個設(shè)計過程中,我們始終把開源牢記于心,,這不僅可以為學(xué)生們積累教學(xué)經(jīng)驗,,同時其他的工程師也能夠檢查和改進(jìn)軟件,使我們的探測車更加先進(jìn)”,。Sam表示,。

  

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      似乎發(fā)明一個能夠在零度以下和暴風(fēng)雪環(huán)境中正常運行的開源探測車對他們而言并稱不上什么挑戰(zhàn),于是這個團(tuán)隊還希望能把成本降下來,,整個科學(xué)儀器的預(yù)算必須少于1000美元,。Sam表示,他們不得不選用那些非傳統(tǒng)但是價格更親民的部件,,例如TI的MSP432TM 微控制器 (MCU) LaunchPad? 開發(fā)套件,,并且將TI MSP432 MCU集成到了他們最終的電路板中。

  

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      “TI LaunchPad?開發(fā)套件的主要優(yōu)勢在于具有良好的性價比,、更快速的開發(fā)時間以及低功耗,。”電子任務(wù)專家Raffael Tschui說道,?!坝捎谶@臺探測車在南極運行時僅由太陽能供電,,它需要能夠在天氣狀況不佳時以最低的功耗運行,而這也是為什么低功耗MCU對于這款設(shè)備如此重要的原因,?!?br/>

  由于預(yù)算限制,Ecuadorian競賽于近期被取消了,,不過這個團(tuán)隊并沒有放棄,,他們還在繼續(xù)推進(jìn)著這個項目的進(jìn)程,同時也在申請這個冬季的另一個南極任務(wù),。一旦在全新的任務(wù)中完成部署,,這臺探測車將在南極自行進(jìn)行樣本采集,同時連接至衛(wèi)星,。不過,,探測車在野外作業(yè)時無法得到直接的人工輔助,因此,,這臺探測車需要一個小巧又強(qiáng)大的“大腦”來實現(xiàn)自備式系統(tǒng),,那就是TI的MSP432 MCU。

  “看到我們的產(chǎn)品能夠用于如此激動人心的項目中,,去探索地球的未知世界,,這種感覺讓我們感到驕傲?!?全程密切關(guān)注著這個項目的MSP432 MCU首席應(yīng)用工程師Dung Dang說道,。“MSP432 MCU提供了低功耗與性能的完美組合,。它負(fù)責(zé)控制電機(jī),、驅(qū)動探測車,、與傳感器通信并采集數(shù)據(jù),,與此同時,它還需要管理電力系統(tǒng),,并且在僅由探測車太陽能板供電的情況下正常工作,。”

  為了使MSP432 MCU能夠應(yīng)對所有任務(wù)并保持開源,,它需要在TI實時操作系統(tǒng) (TI-RTOS)上運行,。這款軟件使得Octanis團(tuán)隊的開發(fā)人員能夠輕松地分配MCU的處理能力,在管理眾多日常任務(wù)之前,,首先處理關(guān)鍵性任務(wù),。正如Raffael所說,“它的運行并不需要過多的人工干預(yù),?!?/p>

  “嵌入式軟件最棒的一點就是看見TI-RTOS在創(chuàng)新應(yīng)用和不尋常的地方使用,,”TI-RTOS產(chǎn)品經(jīng)理Nick Lethaby表示。

  Octanis 1項目在TI E2E?在線社區(qū)業(yè)務(wù)經(jīng)理Blake Ethridge的心中有著特殊的位置,。Blake和他的同事在互聯(lián)網(wǎng)上反復(fù)搜尋獨特的LaunchPad套件應(yīng)用,,他們幾乎在世界的每塊大陸上都發(fā)現(xiàn)了它的身影,唯獨沒有南極,。

  幾個月前的某一天,,Blake和Dung在Twitter上偶然看到Octanis 1項目,這才終于找到了他們期盼已久的項目,。

  “當(dāng)你敢于去追逐自己的夢想并且渴望創(chuàng)新時,,一個新的項目就會出現(xiàn)在你的面前。Octanis 1探測車將置身南極大陸之中,,自給自足,,無需人工干預(yù),它恰恰以一種完全不同的方式激發(fā)了工程師們的想象力,,”Blake說道,。

  不過,在這臺計劃中的探測車真正駛向地球底部之前,,Octanis 1團(tuán)隊還有很多工作要做,。他們正在分析每一個螺絲和3D打印部件,逐行檢查代碼,,對車輛進(jìn)行徹底的測試,,從隔離到保持電子元器件溫度正常以及在冰原地帶為能夠為電機(jī)正常供電。

  “我們一直覺得好像置身于阿波羅13的任務(wù)之中,,一切都“不容有失”,。我們將竭盡所能使這個項目取得成功?!盨am說,。

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