- 2024-10-28
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加入了学习《Follow me第二季第1期》,观看 完整版
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加入了学习《Follow me第二季第1期》,观看 基础任务三(必做):接近检测
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加入了学习《Follow me第二季第1期》,观看 基础任务二(必做):监测环境温度和光线
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加入了学习《Follow me第二季第1期》,观看 入门任务(必做):开发环境搭建,板载LED点亮 基础任务一(必做):控制板载炫彩LED,跑马灯点亮和颜色变换
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加入了学习《Follow me第二季第1期》,观看 器材介绍
- 2024-10-20
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加入了学习《【Follow me第二季第1期】全部任务演示》,观看 全部任务演示2.0
- 2024-09-08
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发表了主题帖:
【Follow me第二季第1期】汇总提交帖:全部任务视频及其代码下载
首先很荣幸参加follow me 第二季第一期的活动,在学习、工作之余有精力和时间去接触Adafruit Circuit Playground Express 这款开发板,下面我和大家分享一下开发过程。
全部视频演示视频:
完整版
物料展示:
本次活动中,我购买了Circuit Playground Express主板和陀机两种物料
购买实物图片展示:
任务成果展示
入门任务:01 Ardunio ide环境搭建+ 物料展示 +板载LED点亮
相对应的帖子地址:https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1293111-1-1.html
软件环境搭建:
这次我所使用的编译软件为arduino 来实现功能。
官方下载网址:https://www.arduino.cc/en/software
软件属于一键安装的过程:
安装完成后,打开IDE,在左侧栏的Boards Manager,安装Arduino SAMD.连接开发板,就能看见上面正确显示了板子的型号
任务:点亮板载的LED灯
简单利用arduino实现闪烁板载的LED灯功能,查看官方的原理图我们可以看到D13连接到引脚是13,
软件流程图:
软件操作代码如下:
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
pinMode(13, OUTPUT);
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
digitalWrite(13, 1);
delay(1000);
digitalWrite(13, 0);
delay(1000);
}
编译之后软件效果图:
测试实物图片:
可以通过修改延时函数中的时间,改变LED的闪烁间隔
基础任务一(必做):控制板载炫彩LED,跑马灯点亮和颜色变换
对应帖子的连接:https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1293113-1-1.html
该任务比较简单,使用这个用Adafruit_NeoPixel.h这个库就能实现,设置了七种不同的颜色进行循环切换,
#include <Arduino.h>
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#define PIN 8
#define NNUMPIN 10
Adafruit_NeoPixel pixels(NNUMPIN, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
void setup() {
// write your initialization code here
pixels.begin();
}
void loop() {
// write your code here
static uint8_t led_num = 0;
//static uint32_t colors[8] = {0x040304, 0x000505, 0x050005, 0x050500, 0x050005, 0x000A00, 0x0A0000,0x0A000A};
static uint32_t colors[7] = {0x0A0000, 0x000A00, 0x00000A, 0x050500, 0x050005, 0x000505, 0x040304};
//static uint32_t colors[8] = {0x011011, 0x22022, 0x033033, 0x44044, 0x055055, 0x66066, 0x77777,0x088088};
static uint8_t color_num = 0;
static Adafruit_NeoPixel pixels(NNUMPIN, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
pixels.clear();
pixels.setPixelColor(led_num, colors[color_num]);
pixels.show();
led_num++;
if (led_num == NNUMPIN) {
led_num = 0;
color_num++;
if (color_num == 8)
color_num = 0;
}
delay(200);
}
基础任务二(必做):监测环境温度和光线,通过板载LED展示舒适程度
对应帖子的连接:https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1293113-1-1.html
参考官方发布的原理图和CircuitPython库的代码可以得出引脚电压(A8)与温度、光照(A9)之间的关系。
软件的流程图如下:
#include <Arduino.h>
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#include "SensorAB.h"
#define PIN 8
#define NUMPIXELS 10
Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
void setup() {
// write your initialization code here
Serial.begin(115200);
pixels.begin();
}
void loop() {
// write your code here
const double temperature = get_temperature(A9);
const double photocell = get_photocell(A8);
pixels.clear();
if (temperature < 14) {
pixels.setPixelColor(5, 0, 0, 10);
} else if (temperature < 18 && temperature >= 14) {
pixels.setPixelColor(6, 0, 5, 5);
} else if (temperature >= 18 && temperature <= 20) {
pixels.setPixelColor(7, 0, 10, 0);
} else if (temperature > 20 && temperature <= 25) {
pixels.setPixelColor(8, 5, 5, 0);
} else if (temperature > 25) {
pixels.setPixelColor(9, 10, 0, 0);
}
if (photocell > 1000) {
pixels.setPixelColor(0, 10, 0, 0);
} else if (photocell > 500 && photocell <= 1000) {
pixels.setPixelColor(1, 5, 5, 0);
} else if (photocell >= 200 && photocell <= 500) {
pixels.setPixelColor(2, 0, 10, 0);
} else if (photocell >= 50 && photocell < 200) {
pixels.setPixelColor(3, 0, 5, 5);
} else if (photocell < 50) {
pixels.setPixelColor(4, 0, 0, 10);
}
pixels.show();
Serial.print("temperature:" + String(temperature) + " sheshidu " + "photocell:" + String(photocell) + " lux\n");
delay(1000);
}
软件仿真之后效果图:
实物图片如下:
基础任务三(必做):接近检测——设定安全距离并通过板载LED展示,检测到入侵时,发起声音报警
对应帖子的连接:https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1293113-1-1.html
使用红外传感器,,通过IR LED发射一定频率的脉冲,通过读取接收器测得的模拟值,当模拟值增大即有物体靠近。
试验现象:没有物体接近时灯珠全灭或显示一个,随着物体接近灯珠会亮的越来越多。
软件代码如下:
#include <Adafruit_CircuitPlayground.h>
#define SAFE_DISTANCE 500 // 定义安全距离
const int alertTone = 500; // 警报音调
const int irTransmitterPin = 25; //引脚定义
const int irReceiverPin = A10;
void setup()
{
CircuitPlayground.begin();
Serial.begin(9600); //
pinMode(irReceiverPin, INPUT); // 红外传感器输入
pinMode(irTransmitterPin, OUTPUT);// 红外led输出
delay(100);
}
void loop() {
sendIRPulse();
int distance = analogRead(irReceiverPin); // 读取红外传感器的值
displayDistance(distance);
checkForIntrusion(distance);
delay(300);
}
void displayDistance(int distance) {
int ledCount = map(distance, 290, SAFE_DISTANCE, 1, 10); // 将距离值映射到0-10的LED数量
Serial.print("Distance: ");
Serial.print(distance);
Serial.print(", LED Count: ");
Serial.println(ledCount);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
if (i < ledCount) {
CircuitPlayground.setPixelColor(i, 0, 255, 0);
} else {
CircuitPlayground.setPixelColor(i, 0);
}
}
}
void checkForIntrusion(int distance) {
if (distance > SAFE_DISTANCE) {
Serial.println("Intrusion detected!");
playAlertTone();
}
}
void sendIRPulse() {
for (int i = 0; i < 32; i++) {
digitalWrite(irTransmitterPin, HIGH);
delayMicroseconds(13);
digitalWrite(irTransmitterPin, LOW);
delayMicroseconds(13);
}
}
void playAlertTone() {
CircuitPlayground.playTone(alertTone, 500); // 播放警报音500ms
}
进阶任务(必做):制作不倒翁——展示不倒翁运动过程中的不同灯光效果
对应帖子链接:https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1293114-1-1.html
这个任务本质上就是用板载陀螺仪检测板子的姿态,然后给出对应的灯光效果。我实现的是根据板子的倾斜方向亮起对应的灯,
软件流程图:
代码如下:
#include <Arduino.h>
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#include "Acc.h"
#define PIN 8
#define NUMPIXELS 10
Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
void setup() {
// write your initialization code here
Serial.begin(115200);
pixels.begin();
if (!init_acceleration()) {
Serial.println("ERROR");
}
}
void loop() {
// write your code here
std::array<double, 2> data = get_acceleration();
double length = sqrt(pow(data[0], 2) + pow(data[1], 2));
int degree = atan(-1 * data[0] / data[1]) / M_PI * 180;
degree += data[0] * data[1] >= 0 ? 180 : 0;
pixels.clear();
if (degree >= 15 && degree <= 165) {
pixels.setPixelColor((degree-15)/30+(data[0]<0?5:0), length*10, abs(10-length*10), 0);
}
pixels.show();
Serial.println("X:" + String(data[0]));
Serial.println("Y:" + String(data[1]));
Serial.println("degree" + String(degree));
Serial.println();
delay(100);
}
项目总结:
自己对这次活动做一个简单的总结,在本次活动中,我使用Arduino IDE的编译软件对Adafruit Circuit Playground 板载上面的资源做了简单的了解。经过对活动任务的学习,通过实现不同功能模块的了解,查询资料,深入对该开发板进行多种多种的学习,自己动手写代码,知道开发板的强大,
对于硬件方面来说,自己动手去制作一些DIY产品,依靠现有的资源对电路板进行开发,在工作之余、学习的同时,给自己的生活带来一些乐趣。
最后感谢EEworld与得捷电子举办的活动,希望自己以后有机会参与更多的学习。
代码如下:
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发表了主题帖:
【Follow me第二季第1期】03 进阶任务制作不倒翁
本帖最后由 聪聪哥哥 于 2024-9-8 23:23 编辑
这个任务本质上就是用板载陀螺仪检测板子的姿态,然后给出对应的灯光效果。我实现的是根据板子的倾斜方向亮起对应的灯,
系统框图:
#include <Arduino.h>
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#include "Acc.h"
#define PIN 8
#define NUMPIXELS 10
Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
void setup() {
// write your initialization code here
Serial.begin(115200);
pixels.begin();
if (!init_acceleration()) {
Serial.println("ERROR");
}
}
void loop() {
// write your code here
std::array<double, 2> data = get_acceleration();
double length = sqrt(pow(data[0], 2) + pow(data[1], 2));
int degree = atan(-1 * data[0] / data[1]) / M_PI * 180;
degree += data[0] * data[1] >= 0 ? 180 : 0;
pixels.clear();
if (degree >= 15 && degree <= 165) {
pixels.setPixelColor((degree-15)/30+(data[0]<0?5:0), length*10, abs(10-length*10), 0);
}
pixels.show();
Serial.println("X:" + String(data[0]));
Serial.println("Y:" + String(data[1]));
Serial.println("degree" + String(degree));
Serial.println();
delay(100);
}
#include "Acc.h"
#define LISADDR 0x19
bool init_acceleration() {
Wire1.begin();
delay(1000);
Wire1.beginTransmission(LISADDR);
Wire1.write(0x0f);
Wire1.endTransmission();
Wire1.requestFrom(LISADDR, 1);
if (0x33 != Wire1.read()) {
return false;
}
Wire1.beginTransmission(LISADDR);
Wire1.write(0x24);
Wire1.write(0x80);
Wire1.endTransmission();
delay(1000);
Wire1.beginTransmission(LISADDR);
Wire1.write(0x20);
Wire1.write(0x23);
Wire1.endTransmission();
Wire1.beginTransmission(LISADDR);
Wire1.write(0x23);
Wire1.write(0x88);
Wire1.endTransmission();
return true;
}
std::array<double, 2> get_acceleration() {
std::array<double, 2> data;
Wire1.beginTransmission(LISADDR);
Wire1.write(0x28 | 0x80);
Wire1.endTransmission();
Wire1.requestFrom(LISADDR, 4);
for (int tmp = 0; tmp < 3; tmp++) {
data[tmp] = static_cast<int16_t>(Wire1.read() | Wire1.read() << 8) / 16;
data[tmp] /= 1000.0;
}
return data;
}
#ifndef ACCELERATION_H
#define ACCELERATION_H
#include <Arduino.h>
#include <array>
#include <Wire.h>
bool init_acceleration();
std::array<double,2> get_acceleration();
#endif
[localvideo]7eb7ea388d2728ab912bb5b86bd88322[/localvideo]
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发表了主题帖:
【Follow me第二季第1期】02 控制板载炫彩LED,跑马灯点亮和颜色变换
本帖最后由 聪聪哥哥 于 2024-9-8 23:27 编辑
基础任务1:控制板载炫彩LED,跑马灯点亮和颜色变换
该任务比较简单,使用这个用Adafruit_NeoPixel.h这个库就能实现,设置了七种不同的颜色进行循环切换,
程序流程图
代码如下:
#include <Arduino.h>
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#define PIN 8
#define NNUMPIN 10
Adafruit_NeoPixel pixels(NNUMPIN, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
void setup() {
// write your initialization code here
pixels.begin();
}
void loop() {
// write your code here
static uint8_t led_num = 0;
//static uint32_t colors[8] = {0x040304, 0x000505, 0x050005, 0x050500, 0x050005, 0x000A00, 0x0A0000,0x0A000A};
static uint32_t colors[7] = {0x0A0000, 0x000A00, 0x00000A, 0x050500, 0x050005, 0x000505, 0x040304};
//static uint32_t colors[8] = {0x011011, 0x22022, 0x033033, 0x44044, 0x055055, 0x66066, 0x77777,0x088088};
static uint8_t color_num = 0;
static Adafruit_NeoPixel pixels(NNUMPIN, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
pixels.clear();
pixels.setPixelColor(led_num, colors[color_num]);
pixels.show();
led_num++;
if (led_num == NNUMPIN) {
led_num = 0;
color_num++;
if (color_num == 8)
color_num = 0;
}
delay(200);
}
[localvideo]65156387bafbd9e6b29cbf6a3e48d07c[/localvideo]
[localvideo]bed5dccd8ad56cc0cc0550c5e002d435[/localvideo]
基础任务2:监测环境温度和光线,通过板载LED展示舒适程度
参考官方发布的原理图和CircuitPython库的代码可以得出引脚电压(A8)与温度、光照(A9)之间的关系。
#include <Arduino.h>
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#include "SensorAB.h"
#define PIN 8
#define NUMPIXELS 10
Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
void setup() {
// write your initialization code here
Serial.begin(115200);
pixels.begin();
}
void loop() {
// write your code here
const double temperature = get_temperature(A9);
const double photocell = get_photocell(A8);
pixels.clear();
if (temperature < 14) {
pixels.setPixelColor(5, 0, 0, 10);
} else if (temperature < 18 && temperature >= 14) {
pixels.setPixelColor(6, 0, 5, 5);
} else if (temperature >= 18 && temperature <= 20) {
pixels.setPixelColor(7, 0, 10, 0);
} else if (temperature > 20 && temperature <= 25) {
pixels.setPixelColor(8, 5, 5, 0);
} else if (temperature > 25) {
pixels.setPixelColor(9, 10, 0, 0);
}
if (photocell > 1000) {
pixels.setPixelColor(0, 10, 0, 0);
} else if (photocell > 500 && photocell <= 1000) {
pixels.setPixelColor(1, 5, 5, 0);
} else if (photocell >= 200 && photocell <= 500) {
pixels.setPixelColor(2, 0, 10, 0);
} else if (photocell >= 50 && photocell < 200) {
pixels.setPixelColor(3, 0, 5, 5);
} else if (photocell < 50) {
pixels.setPixelColor(4, 0, 0, 10);
}
pixels.show();
Serial.print("temperature:" + String(temperature) + " sheshidu " + "photocell:" + String(photocell) + " lux\n");
delay(1000);
}
#include "SensorAB.h"
double get_temperature(const uint32_t pin) {
return 1.0/(log(1023.0/analogRead(pin)-1)/3950.0+1.0/(273.15+25))-273.15;
}
double get_photocell(const uint32_t pin) {
return analogRead(pin)*3.3/1023.0/2.9*3446;
}
#ifndef SENSOR_H
#define SENSOR_H
#include <Arduino.h>
#define R_T2 10000
#define B 3380000
#define T2 25
double get_temperature(uint32_t pin);
double get_photocell(uint32_t pin);
#endif //SENSOR_H
[localvideo]ac764251aabab3423e84d293595ba0a9[/localvideo]
[localvideo]2b8440a76885e8677f64e2fa54efaf63[/localvideo]
基础任务三(必做):接近检测——设定安全距离并通过板载LED展示,检测到入侵时,发起声音报警
使用红外传感器,,通过IR LED发射一定频率的脉冲,通过读取接收器测得的模拟值,当模拟值增大即有物体靠近。
试验现象:没有物体接近时灯珠全灭或显示一个,随着物体接近灯珠会亮的越来越多。
#include <Adafruit_CircuitPlayground.h>
#define SAFE_DISTANCE 500 // 定义安全距离
const int alertTone = 500; // 警报音调
const int irTransmitterPin = 25; //引脚定义
const int irReceiverPin = A10;
void setup()
{
CircuitPlayground.begin();
Serial.begin(9600); //
pinMode(irReceiverPin, INPUT); // 红外传感器输入
pinMode(irTransmitterPin, OUTPUT);// 红外led输出
delay(100);
}
void loop() {
sendIRPulse();
int distance = analogRead(irReceiverPin); // 读取红外传感器的值
displayDistance(distance);
checkForIntrusion(distance);
delay(300);
}
void displayDistance(int distance) {
int ledCount = map(distance, 290, SAFE_DISTANCE, 1, 10); // 将距离值映射到0-10的LED数量
Serial.print("Distance: ");
Serial.print(distance);
Serial.print(", LED Count: ");
Serial.println(ledCount);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
if (i < ledCount) {
CircuitPlayground.setPixelColor(i, 0, 255, 0);
} else {
CircuitPlayground.setPixelColor(i, 0);
}
}
}
void checkForIntrusion(int distance) {
if (distance > SAFE_DISTANCE) {
Serial.println("Intrusion detected!");
playAlertTone();
}
}
void sendIRPulse() {
for (int i = 0; i < 32; i++) {
digitalWrite(irTransmitterPin, HIGH);
delayMicroseconds(13);
digitalWrite(irTransmitterPin, LOW);
delayMicroseconds(13);
}
}
void playAlertTone() {
CircuitPlayground.playTone(alertTone, 500); // 播放警报音500ms
}
[localvideo]2accfeb41009f36efd04efb84d2c64b3[/localvideo]
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发表了主题帖:
【Follow me第二季第1期】01 Ardunio ide环境搭建+ 物料展示 +板载LED点亮
本帖最后由 聪聪哥哥 于 2024-9-8 23:24 编辑
【Follow me第二季第1期】01 Ardunio ide环境搭建+ 物料展示 +板载LED点亮
首先很荣幸参加follow me 第二季第一期的活动,在学习、工作之余有精力和时间去接触Adafruit Circuit Playground Express 这款开发板,下面我和大家分享一下开发过程。
首先看一下官方给出的开发板介绍图:
Circuit Playground Express基于ATSAMD21微控制器,采用32位ARM® Cortex®-M0+内核。ATSAMD21采用先进的电源管理技术,电流消耗极低。它可以由USB、“AAA”电池组或Lipoly电池供电。传感器封装圆形Circuit Playground Express板的边缘具有鳄鱼夹焊盘,便于连接到项目而无需焊接。可通过内置USB快速连接进行编程,无需专用电缆或适配器。
可以看到该款开发板的功能时很强大的,板载了诸多的传感器和外设,圆形的设计也很友好,放在手掌上正好。
本次活动中,我购买了Circuit Playground Express主板和陀机两种物料
实物展示:
软件环境搭建:
我所使用的开发软件时arduino 来实现功能。
官方下载网址:https://www.arduino.cc/en/software
软件属于一键安装的过程,这里就不再过多的介绍
简单利用arduino实现闪烁板载的LED灯功能,查看官方的原理图我们可以看到D13连接到引脚是13,
软件流程图如下:
程序代码如下:
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
pinMode(13, OUTPUT);
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
digitalWrite(13, 1);
delay(100);
digitalWrite(13, 0);
delay(100);
}
编译之后:
实物图片如下:
我们可以修改delay函数中的延时时间,来观察闪烁的效果。
[localvideo]c9ceaf4e8855296c1a396fa06a40632c[/localvideo]
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加入了学习《Follow me第二季第1期》,观看 创意任务二:章鱼哥
- 2024-08-28
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加入了学习《【Follow me第二季第1期】简单方法实现(任务提交)》,观看 【Follow me第二季第1期】简单方法实现(任务提交)(接近检测视频补充)
- 2024-08-27
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>>征集 | 使用 MCU,哪些问题最令你头大?
在使用微控制器单元(MCU)进行项目设计和开发时,开发人员经常会遇到一系列挑战和问题,其中一些最让人头疼的问题可能包括:
电源管理与功耗优化:确保MCU在低功耗模式下仍能正常工作,同时在不牺牲性能的情况下最大限度地延长电池寿命,是一个复杂的任务。不同应用场景下的功耗优化策略需要精细调整,包括时钟频率调整、外设管理、睡眠模式选择等。
编程与调试复杂性:MCU的编程涉及多种编程语言和工具链(如C/C++、汇编语言),以及特定的开发环境和调试工具。对于初学者来说,理解和使用这些工具可能是一个挑战。此外,调试过程中遇到的难以复现的问题或硬件故障也可能让人头疼。
实时性能要求:在一些应用中,如工业自动化、汽车电子等,MCU需要满足严格的实时性要求。确保任务在预定时间内完成,同时处理可能的中断和异常情况,需要精心设计的任务调度和中断管理策略。
电磁兼容性(EMC)与信号完整性(SI):在高速或高灵敏度应用中,EMC和SI问题可能导致系统性能下降或完全失效。这些问题可能源于电路设计、布局布线、电源设计等多个方面,解决起来往往需要跨学科的知识和经验。
固件升级与安全性:随着产品生命周期的延长,固件升级成为必要。然而,如何安全、可靠地实现固件升级,同时防止未授权访问和数据泄露,是一个重要的问题。这包括加密通信、固件签名验证、安全启动等技术的应用。
硬件资源限制:MCU的硬件资源(如CPU速度、RAM和Flash大小、外设数量等)有限,如何在这些限制下实现复杂的功能是一个挑战。开发者需要仔细规划资源使用,优化算法和数据结构,以充分利用有限的资源。
兼容性和可移植性问题:不同的MCU厂商和型号之间可能存在兼容性问题,如引脚布局、外设接口、软件库等。当需要更换MCU或在不同平台间移植项目时,这些问题可能导致大量修改工作。
长期供货与生命周期管理:MCU产品可能面临停产或生命周期结束的风险,这要求开发者在选择MCU时考虑长期供货问题,并制定相应的供应链管理和风险应对策略。
解决这些问题需要开发者具备广泛的知识和技能,包括电路设计、嵌入式编程、系统架构设计等。同时,也需要不断学习和跟踪最新的技术动态和最佳实践。