• 发布时间:2024-06-19 18:44:09•浏览次数:166
嵌入式工作会越老越吃香吗?
事实上电子技术更新换代非常快,5年前如果你是一名电子设计高手,如果5年中你再没有接触过电子设计,那5年后你就成为一个菜鸟了。做嵌入式一样,并不是越老越吃香,而是看你是否能不断学习新的知识,接受新的技术和设计理念。
虽然如此,我们也可以从老嵌入式开发者学习一些经验。废话不多说,进入正题吧。
我是97年毕业的,做了两年的电子设计与开发,做过电路原理图和PCB板设计。2000年进入软件行业,六年多的时间里,差不多做过整个操作系统的组件。一开始用的是uC/OS RTOS,第一次做的这个产品是一个DVR,CPU用的是AMD的SC520,是一块x86的处理器。因为公司小,所以整个DVR的嵌入式软件就我一个人做,对于我来说是一个 难得的机会和挑战。我所做的包括:
1) 熟悉CPU。x86中存在实模式和保护模式,CPU一上电后进入的是实模式,要进入保护模式则需要做一定的设置,最后做一个长跳转,就能进入保护模式。对 于这个处理器的熟悉和了解,使得我对于处理器有一个很好的认识。此外,明白什么是芯片组、PCI的原理和配置方法、SDRAM如何配置、IDE的 PIO模式是如何工作的,等等。
2) 熟悉uC/OS 。RTOS并对其进行扩展。理解任务是如何实现的、任务是如何被调度的、Mutex和Semaphore是如何实现的、对处理器进行开关中断的目的是什么且 要注意什么,等等。对于RTOS的扩展则包括实现了一个采用malloc/free进行内存分配的堆管理模块,这一管理模块是参照XINU操作系统来实现 的;对任务调度部分进行修改以方便中断服务程序的管理。
3) 将MINUX操作系统的文件系统移植到我们的DVR上。MINUX中采用的就是UNIX中的i-node的方式来管理文件的,这种方式在现在的Linux 中也能看到。由于MINUX的文件系统是针对小型存储设备的,所以对其代码要进行修改,以适应当时所采用的上G的硬盘。
4) 将XINU中的TCP协议栈移植到DVR上。我记得很清楚的是,当时对于TCP的滑动窗口的调试以及校验和的调试花了不少时间。
可以说这一时期的工作,使得我对于操作系统的原理和实现非常的熟悉。还有,我在这一公司使用过了逻辑分析仪去分析总线信号以解决问题,这些都是非常好的经历,都有助于提升对计算机系统的理解。
2003年我加入了UTStarcom,因为前一个项目的经历,当时进这个公司时觉得自己很牛。但很快我发现,嵌入式系统中还有很多是我要学的,我还嫩呢。比如:
1) 第一个挑战是处理器,当时用的是PowerPC8250。对于处理器,我花了不少时间去读相关的资料。总的加起来,其手册超过两千页,而且还是英文的。为了使得自己更加的熟悉这块处理器,我前前后后对这些资料完整的读了三四遍。
2) 当时采用的是RTEMS操作系统,这一系统就是一个类UNIX的操作系统,早期是美国军方使用的,后来变成了开源项目。在这一操作系统上的工作经历让我一 下子意识到了自己的一个问题,那就是:以前的工作只是技术性的不具备系统性。比如,如何将一个操作系统作为一个系统将其设计得更好、驱动程序如何方便增加 以及扩展,等等。这一切说到底是自己的设计能力还是不足。我花了很长的时间来研究RTEMS操作系统的实现,这对于提升自己的设计能力有很大的帮助。
3) 对于编译器和C语言的理解不深。比如什么是ABI(Application Binary Interface)?后来知道Stack Frame和程序的调用栈的管理都与ABI有关系。
在UTStarcom工作的初期,所有与操作系统相关的问题都是由我来解决的。此外,在我的经理的支持下,我还做过了一个更新版本RTEMS操作系统的移 植,当时,UTStarcom的RTEMS操作系统的移植是在新泽西完成的,我不知我是不是UTStarcom在中国第一个做这个操作系统移植的。当时, 我在做移植时还碰到了一个与编译器相关的问题,还找过WindRiver做支持。因为我们用的是WindRiver的调试器,当时怀疑是调试器有问题,最 后发现是RTEMS的Tool Chain有Bug。UTStarcom的中期,我们将我们的应用程序移植到了VxWorks上,所以后来我对于VxWorks也很熟悉。后来还做过了一 个ADSL接入的项目,采用的还是VxWorks以及PNE(Platform for Network Equipment),处理器用的是Intel的XScale IXP425。2006年5月我离开了UTStarcom。
应当说,前面两个公司工作经历是我很宝贵的财富。一方面完成了从小公司到大公司的转变,说实在的在进UTStarcom时,还是很有压力的。什么都是新的,新的行业、 新的产品,当然对于我来说是直接工作内容的变化,新的处理器、新的操作系统、等。前两个公司有一个工作情景我一直很怀念,那就是:我是一手拿示波器,一手 拿电路原理图进行软件调试的。
好了说了这么多,现在我想说说我对于嵌入式系统开发的感受和看法。在此,我想先说说什么是嵌入式开发,这一 点我看过不少对其的定义。先抛开别人的定义,我想说说我的观点。
有不少工程师的工作是写运行在RTOS之上的应用程序的,但他(她)其实根本不用接触硬件 相关的知识、不用接触什么是中断、也不用考虑任务的优先级,对于这些工作我不认为是嵌入式开发,其实,说到底只是采用了新的一套API(即RTOS的相关 函数)进行编程。嵌入式开发我认为至少要与硬件和RTOS打交道,对一操作系统的原理和实现很清楚。从我的角度来看,如果一个写驱动的人只知道驱动相关的 内容,而对于操作系统的机理并不是很清楚,那也不能算是嵌入式系统开发,就是驱动开发。下面是我对于嵌入式系统开发的一些看法。
1) 嵌入式开发对于提升我们的系统知识有很大的帮助,尤其是操作系统的知识。嵌入式系统开发对于我们的知识面要求非常的广,且要有一定的深度。在做嵌入式开发之前,我是做Visual C++开发的,当我做过嵌入式开发后,我就能明白在Windows桌面上双击鼠标时,后台有什么事情发生了。比如,我能想到后面有一个Loader将文件加载到内存,并最终运行程序。虽然,没有做过嵌入式开发也能想到这一点,但能看到的深度是不同的。
2) 当我们对于操作系统的原理和实现非常熟悉后,嵌入式系统开发的工作相对简单。因为,操作系统的概念已经很成熟了,而现在的嵌入式系统就是将现代操作系统的 技术运用到嵌入式系统。这里说的简单,主要是强调其需求相对的稳定、功能相对的单一。软件设计真正复杂是做应用,应用开发是我们真正能发挥设计能力的地方。
3) 嵌入式系统开发经验对于提升我们解决问题的能力有及大的帮助。因为我们系统性的知道了软件是如何被组织在CPU上运行的,这对于我们分析和解决问题很有意义,对于自己解决复杂问题的信心也很有帮助。
4) 具备一定的硬件知识对于嵌入式开发大有裨益。比如,我们要明白什么是片选,什么是3态,什么是I/O,如何看时序图等等。最好还得会使用相关仪器,比如示波器、逻辑分析仪。
02
30+岁入行嵌入式软件开发晚不晚啊?
“对一般人来说太晚了,就取决于LZ是不是一般人了。如果真想学,我建议从最新的技术上入手,比如蓝牙5.0、NB-IOT。”
“你的ID已经告诉你答案了,不是吗?”
“是有点晚,若做个熟练的工程师,努力了没有问题,若涉及深点的东西,有点累。”
“33,不晚,薪酬上,要求不高,性价比高,一样有卖点。大公司,去不了,就去小公司混呗。”
“这年龄,不建议转入嵌入式了,除非特别爱好。如果为了生活,不如考虑其他挣钱的门道”
“应该会比较困难,现在招人的很多都有年龄要求了,我身边就有一个和你差不多的同事,努力是很努力,但是他没接触过这行,转行过来的,现在他跟我说做项目感觉力不从心,他也是出于自己的兴趣想做这行的,反正就是很辛苦。”
“楼主,我离开行业13年,还是把技术捡起来了。看你恒心和方法啦!”
“晚,别乱转,自己本行都没玩精通,随便换行业,年级这么大了,建议本行继续往精通了搞”
“33岁了什么赚钱就去搞什么,搞什么不好非得搞这个”
“觉得软件这块,真是拼不过年轻人啊,比如公司平时的加班,比如轨道行业的出差加班调试到半夜等等~~~~坑慎入~~”
“如果楼主硕士毕业不建议做这种简单的嵌入式设计,可以上一点有算法的软件设计。当然也是嵌入式,只有这样才能发挥你硕士的数学功底扬长避短。做单片机嵌入式开发里面我“感觉”80%的就是做点简单的蝶代码,没有意义,稍微好一点的可能也就是在单片机上面跑一个ROS系统。但是我知道玩单片机想要上一个台阶的话最好是能玩一点算法在里面的。至少能熟练地调用很多数学函数,简单来说比如软件的二阶滤波,FFT、带通等一些基本的函数。现在嵌入式的图像识别是一个很不错的发展趋势,这方面对数学功底也相对起点比较高,楼主如果单纯只是不想自己报废了想玩点东西可以考虑这方面,在ARM里面玩玩感觉会其乐无穷。当然我也是纸上谈兵,我自己是什么都不懂。”
“个人认为,搞嵌入式太费钱,各种模块板子要买,不然没现象,程序没问题,实际却不能用,要各种优化。还是去干管理吧。”
“个人觉得,33岁学习linux确实比较晚
(1)如果是特别特别感兴趣,可以学习,
(2)如果回二线觉得找工作难,可以学习,提高筹码和机会!”
面对芯片及其相关的软件开发技术的快速发展变化,经常会去思考,这些发展变化的内在推动力和外在合理性在哪里,这些发展变化对我们有哪些启发和引导,身处旋涡中心应该何去何从,才能保证自己不被历史洪流冲走,才能不断提升自己的价值。
03
如何不被历史洪流冲走....
单片机
单片机是中文名,对应的英文名称是“Single Chip Microomputer”,很多人可能奇怪平时不是都说MCU(Micro Control Unit)吗?其实MCU准确翻译过来应该叫微控制器,现在很多中文书籍都用这个词,不用单片机了。因为单片机这个词是很多年前的概念了,在那个年代半导体工艺还在起步阶段,集成能力很差,往往是CPU一个芯片,SRAM一个芯片,Flash一个芯片,需要中断的话又得有个专门处理中断的芯片,所以一个完整可用的计算机系统是很多个芯片(Chip)做在一个PCB板上构成的。
单片机呢?就是在一个芯片(Chip)上集成了CPU、SRAM、Flash及其他需要模块,在一个Chip上实现一个微型计算机系统,所以就叫Single Chip Microcomputer,也就是单片机了。其实从这个角度来讲,单片机这个词现在已经没意义了,因为现在的半导体工艺早就很厉害了,现在你买到的所有都是“单片机”,根本不存在分离式的所谓“多片机”。而且现代的单片机不但集成了CPU、SRAM、Flash等微型计算机不可少的部件,而且大多集成了很多内部外设,如Nand控制器、LCD控制器、串口通信、定时器、RTC等等,所以现在的单片机其实应该叫SoC(System on Chip)。
英文是很准确的。这里有好几个词你可以体会下各自含义:microcomputer、computer、system、microcontroller。不严格区分的话这些词很多时候可以互相替换和通用的,但是严格说其实各自有不同代指的。譬如computer,指的就是电脑,你可以理解为就是电脑,譬如笔记本、台式机这些。当然很多年前的电脑很庞大很笨重,所以computer就是指的这种有机箱外壳,有键盘鼠标,很庞大笨重,通用性强的电脑。而microcomputer指的就是单片机这类东西,它也是一个独立的电脑系统,有CPU和内存和外设这些,能跑计算机程序。但是它相对于computer来说体积很小,而且不是通用的而是专用的,所以叫microcomputer。system呢?更倾向于整个系统,也就是说system=microcomputer+各种外设。简单理解就是,当串口、LCD控制器等模块进入了Chip内部时,整个microcomputer就成为system了。所以其实system才是更有意义,更适合现代单片机芯片的一个名字。所以现在我们都把芯片叫SoC,这个名字更有价值。那microcontroller呢?现在很多单片机厂商都把自己的单片机叫microcontroller(微控制器),其实我个人理解,觉得microcontroller的重点在于controller,也就是说他们想强调这个chip中集成的system是一个controller,擅长控制。而不是一个DSP(擅长运算)。
嵌入式
嵌入式的全称是嵌入式系统,英文是Embeded system,所以可以看出嵌入式是一个system。为什么叫嵌入式呢?这里的嵌入指的是我们把这个system(硬件上表现为一个Chip)嵌入到某个设备中去。譬如冰箱的板卡上的芯片就是一个嵌入到冰箱中的system,负责控制用户按键、冰箱照明灯、制冷系统等。可以看出,嵌入式系统这个名字主要是从芯片在使用时的组织形态来命名的。所以从这个角度讲,只要是被嵌入到设备中的芯片都可以被叫做嵌入式系统。
那这个范围太宽了,说真的你很难找到不属于嵌入式的system······所以我经常觉得嵌入式这个名词根本是废话,根本没意义。好在这个理解只是广义上的嵌入式的定义,但是我们平时讲嵌入式大多时候是从狭义上理解的。
狭义上讲,嵌入式是为了区别于单片机。我们经常把芯片中不带MMU(memory management unit)从而不支持虚拟地址,只能跑裸机或RTOS(典型如ucos、华为LiteOS、RT-Thread、freertos等)的system叫单片机(典型如STM32、NXP LPC系列、新的NXP imxRT1052系列等),而把芯片自带MMU可以支持虚拟地址,能够跑Linux、Vxworks、WinCE、Android这样的操作系统的system叫嵌入式。所以linux WinCE等也常被叫做嵌入式操作系统,就是这么回事。你仔细回顾下,其实大部分人在讲单片机和嵌入式时都是从狭义角度出发的,并非广义。
单片机的技术和市场状况
单片机是出货量最大的一类计算机。这个很好理解,因为单片机用途太广泛了,所有家电内置的控制系统几乎都是单片机的,这个数目就很惊人了。还有各种公共设施,工厂自动化设备等几乎也都是单片机控制的。单片机的厂商和品类也是非常多,我下面列举几类常用的。
· 8位和4位机。这类单片机性能低配置低,但是优势是价格便宜。所以很多低端家电产品都会用到,小家电是这类单片机最大的市场。为了降低成本,这类单片机很多只能用汇编编程(当然近几年很多也提供了C编译器),很多芯片采用bounding封装(就是芯片内核直接贴在PCB上然后用黑乎乎硬胶黏住,大家玩过LCD1602的看那后面那个圆盘型黑色的就是)。做这类产品的以前都是台湾一些小芯片厂商。这些年中国大陆也涌现了很多这类芯片厂商,这些单片机行业大多对标某个具体应用领域,对行业需求很熟悉,直接推出适用这个行业的解决方案。外行的人可能根本都没听说过这种单片机的型号和相关信息。总的来说,这属于比较低端的行业,不太建议大家学习和进入。尤其现在中国在搞产业升级,落后的传统家电产品不断降价还卖不出去,相反各种高端功能和外观的“产业升级”型家电产品利润很高。所以这种适用于传统老旧电子产品的芯片和技术其实并不值得去投入。
· 51单片机。其实51单片机也是8位机,之所以单独拿出来说是因为51单片机实在太出名了。实际上当年单片机百家争鸣的时候(大约1980年代吧)51单片机只是其中一种,还有很多其他很厉害的,可惜都被时间给雨打风吹去了。51单片机之所以出名并活到现在,是因为Intel后来开放了51内核的版权,所以很多公司很多人可以毫无顾忌的使用它而不担心付费或版权风险。实际上到了现在(2018年),51单片机已经是很老很没有技术优势的解决方案了,但是为什么还在大量使用?主要有以下几个原因:一是大量存量项目和存量开发者,这些人很熟悉51单片机,甚至很多老工程师可能只会51单片机,很多老的项目也不可能再去重新开发所以沿用了51单片机。二是51单片机也够便宜,很多对性能没有过多要求的产品干脆就用51也挺好。三是51内核开放,所以很多需要内置单片机核的SoC(譬如很多电容触摸屏芯片,很多指纹识别芯片等)就会选择用51核,不要钱还够用嘛,不选这个选谁。很多同学问我还要不要学51单片机?我认为还是要学。一个原因是51单片机的开发用到的技术技能在开发别的单片机时照样有用,所以学了51将来再学其他的也会快很多,时间不会白花的。另一个原因是确实有时候实际开发也会遇到用到51单片机的,所以学会了也算是个拿得出手的技能。所以如果你要学习单片机开发,从51单片机入手绝对不会错。但是要记得不要沉迷于51了,要迅速学会51单片机后,迅速继续学习更现代更实用的其他单片机(譬如stm32)。很多人学会51后就不动了,这就好像幼儿园毕业就不继续读书了一样,是不对的。
· STM32单片机。终于到了STM32这个当红辣子鸡了,ST于2007年发布了第一款STM32,至今已经11年了。STM32是ARM Cortex-M内核的单片机,实际上同样使用ARM Cortex-M系列内核的单片机还有很多(譬如NXP的LPC系列,原Freescale的K60系列,台湾新唐的M051系列,国内如兆易创新的GD32系列等),STM32只是其中的代表作而已。ARM这些年风头很强,在application级别的SoC中大胜Intel,现在手机行业的芯片都被ARM吃掉了,MIPS之类的更是被压的生不如死。在单片机领域,ARM的Cortex-M系列(M0、M3、M4、M7)也是大获全胜,很多半导体厂商都放弃了自己原来的架构转而做ARM内核的单片机了。怎么说呢,个人觉得ARM内核的单片机很适合当前时代,尤其STM32这种,不管硬件配置还是开发工具都深得市场认可,普及度越来越高。强烈建议大学学单片机就学STM32,会玩STM32很有价值。至于GD32之类国产的类似STM32的单片机,我认为后面会越来越强,甚至会主导市场把洋品牌赶出中国。这些芯片的开发方式也很类同于STM32,所以会了STM32开发很容易切过去,不用担心。
· 其他单片机。我指的是PIC、ATmega、MSP430、STM8之类的,这些不是很熟悉所以不予详细论述。总的来说,这些单片机性价比都不错,在各自领域都有一定竞争力,但是还是不如STM32使用领域宽广。所以除非是公司研发用到,否则不建议主动学习。
· 高性能高价格单片机。这里我特指的是如STM32F7、STM32H7、NXP imxRT1052之类的单片机。这类虽然是单片机,但是性能比一般单片机强劲很多,外设也复杂很多,甚至需要外接SDRAM来提供更大内存,外接SLC Nand或Spiflash来提供存储。同时从价格角度讲这些单片机大多在人民币30元以上,甚至高达100多元。这些真的是单片机中的战斗机,价格都能吓死人了。对于这类单片机,我个人其实很不看好。其实写这篇长文,就是想解释我为什么不看好这类单片机。感兴趣的同学可以继续看下文分析。
嵌入式的技术和市场状况
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嵌入式领域目前最火的就是ARM+linux和ARM+android。
芯片都是基于ARM的,低端的有ARM9、ARM11,高端的有Cortex-A7、Cortex-A8、Cortex-A9、Cortex-A53、Cortex-A57等。从单核心到双核心、四核心、八核心都有。厂商也一大堆,国产进口台产等都有。覆盖面也广,消费级、工业级、车规级都有。
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嵌入式级别的ARM因为有MMU所以可以很好的跑复杂OS,因此虽然芯片本身也可以裸机运行,但是基本没有人用这类芯片来跑裸机或者RTOS的。都会上操作系统。简单说,如果产品不需要华丽美观的人机界面就上linux(譬如路由器、网络摄像机),如果需要人机界面但是界面简单注重功能和稳定性,那就上linux+QT(譬如工控HMI、电动车充电桩、停车场显示),如果产品很注重人机交互的用户体验,那就上Android(譬如智能手机、智能电视机、游戏机等)。
总的来说,嵌入式系统的复杂性高、开发难度大、学习曲线长。因为软件上的复杂性,导致出bug的可能性大。一旦出bug查找起来也更加需要技巧和经验。所以很多公司用嵌入式linux或android做产品问题很多,这一方面和开发者的技术能力有关,另一方面和公司不能花时间和成本去潜心把产品做稳定做成熟有关。
嵌入式和单片机的真正区别
其实分析到这里,大家也知道了嵌入式和单片机的真正区别,那就是有没有linux或android这类复杂操作系统。
单片机不是裸奔就是RTOS,其实玩过RTOS和linux的同学都知道,RTOS虽然也叫操作系统,但是和linux这种根本不是一个级别。差远了,更不用说android了,android里随便拿出来一个模块代码量都比一个完整的RTOS都庞大,都要复杂。所以有没有linux/android这类复杂OS对开发来说真的很不一样。
譬如从C语言角度来讲,我的《嵌入式linux核心课程》第4部分《4.C语言深度解析》这个课程,就是专门针对嵌入式linux开发中C语言功力不足的人推出的。很多做了多年单片机的同学看了后都感慨,真的是不做linux不知道C语言水深。结构体和指针这些元素在单片机编程中完全体现不出来魅力,但是在linux内核中却得到了完美的发挥和释放。不去真正研究,实在很难体会出那种美感和震撼。
嵌入式和单片机的交集
嵌入式和单片机有没有交集呢?这里说的交集意思是:某些产品既可以用嵌入式来解决,也可以用单片机来解决。
以前是没有的。你想想一般单片机几块钱十几块钱,而嵌入式系统SoC加上DDR和Flash至少几十块,怎么可能有交集。就算单片机能做的事你嵌入式也能做,但是我十几块钱能搞定的工作凭什么要花几十块上嵌入式呢?所以以前这2者没交集。根本不是一个档次范围内的事儿。
但是近两年情况发生了变化。首先是很多高端单片机的配置和价格越来越高。譬如2017年10月发布的NXP imxRT1052系列单片机,号称跨界处理器。为什么叫跨界?跨的是哪两界?
我们知道单片机嘛,就要单芯片提供整个system,简单说至少cpu、sram、flash这三大件不能少,要不然根本无法独立运行嘛。所以你看不管是51单片机还是STM32都是内部有CPU,有SRAM,有Flash的,这就是典型的单片机。而嵌入式SoC不同,譬如S5PV210内部只有CPU和少量SRAM,它要正常工作需要外部集成DDR SDRAM和Flash(EMMC)。所以嵌入式的system不能在一个chip上,一般典型的嵌入式系统的system由一块核心板构成,这块核心板上集成了SoC、DDR SDRAM、Flash、电源模块等,这叫嵌入式系统。而所谓跨界处理器,跨的就是单片机和嵌入式这两界。这个imxRT1052内部集成了CPU和SRAM,但是没有Flash,它需要外部提供独立的Flash芯片才能组成一个system。所以这东西既不是典型的单片机也不是典型的嵌入式,但是既像单片机,又像嵌入式,所以NXP说这个是跨界处理器。甭管好不好用,名字听起来酷酷的。
顺便多说一句,NXP为什么这么设计?其实是因为单片机内置Flash都很贵,imxRT1052为什么能比同样性能的STM32便宜那么多,主要原因就是因为他没有内置Flash。所以很多人都说ST落后于NXP了,其实没有。只能说NXP这个设计在单片机界是一种创新,对比来看显得STM32F7、STM32H7性价比太差了。不过实话实说,STM32的F7和H7确实性价比很垃圾,我都不知道就一个单片机卖一百多是准备上天?谁给ST的勇气这么定价的,梁静茹吗?
算了,懒得吐槽F7和H7了。就说这个跨界处理器imxRT1052吧,这东西主频有600MHz,有消费级和工业级,带各种外设(反正你能用到的基本都有了),可以带最大分辨率1024*768的TFT LCD(当然了需要外接SDRAM作为显存)。这东西相对于普通单片机来说就是神一般的存在啊,一般玩单片机的看到这个数据吓得直接就跪下叫爸爸了。再说价格,这东西官方公布的批量价格是人民币30元左右。想一想感觉性价比爆棚啊。其实STM32也没那么弱,F7和H7的主频虽然没有600MHz那么变态,但是H7的性能整体比RT1052并没有太大劣势。就算不叫爸爸一声大哥总逃不了。之所以F7和H7没掀起大浪关键还是价格太吓人了,一般人听说100多直接心里骂娘转身走人了,根本不想了解你的性能。而imxRT1052的30元确实很诱人,听起来似乎真的是高性能低价格了,很多人甚至据此判断NXP要“干死”ST了。
跨界处理器的尴尬
高性能跨界处理器初看似乎很不错,实际上并没有那么容易成功。原因就在于这种高性能单片机实际上和低性能高性价比的嵌入式linux解决方案比并没有优势。
是的,很多人觉得600M主频的单片机才30块很便宜很厉害。那是因为你不熟悉嵌入式的解决方案。实际上imxRT1052单芯片是不能很好工作的,他要实现高性能至少需要外置Flash和SDRAM,就算只是1Gbit的SLC Nand和32MB 的SDRAM,再加上RT1052BOM成本也在50元左右了。再加上RT1052虽然号称批量30元,但是实际上小批量拿货价都在40-50元,所以目前市场上RT1052的核心版售价都在120-150元之间了。这个价格其实并不便宜,有很多嵌入式linux的解决方案都比这个性价比高。
譬如NXP的imx6ul,内置Cortex-A7单核心,最高主频1.2GHz,也是工业级,各种你能想到的外设都有了。标配256MB SLC Nand和256MB DDR的核心板,市场最低售价119元,比RT1052还低一些。
实际上还有性价比更高的方案,譬如我们深创客推出的NUC972牛顿板中使用的新唐NUC972方案,内置64MB DDR,外部配置1Gbit SLC Nand。主板批量可以做到100元内。性价比完胜RT1052这类高性能单片机。
很多人可能会说,我不会嵌入式linux开发,我只会单片机开发啊。所以你linux的方案性价比再高跟我没关系,单片机的才跟我有关系。我想说这绝对是一种误解,百分百的误解。为什么?
单片机就三个字,你别觉得叫单片机的都是一种东西。单片机和单片机是不一样的,你觉得主频600MHz的单片机带1024*768分辨率的TFT LCD,它的开发方式和难度会和10块钱不到的STM32F103一样?软件开发是跟着硬件走的,什么样性能的硬件就应该配套什么样的软件开发方式和相应资源,也会要求开发者具备某种相应素质。所以不要觉得都是单片机就亲切,就能玩。实际上要把高端单片机完全发挥性能做出好看的GUI并且用到项目中解决掉所有的BUG并不是一件容易的事情。
最后
今天谈的东西都比较浅,主要是讲了下单片机和嵌入式系统的由来和差异。引出了高端单片机(STM32H7、imxRT1052等)和高性价比嵌入式linux解决方案的的一个对比。主要是希望抛给大家一个思考点,引导大家去思考如何分析和评价一款芯片方案,从而在做项目时能够更好的选型适合自己的芯片方案。总的来说,我的观点是:能用几块十几块的单片机就用单片机,如果这些高性价比的单片机不能满足要求非要上几十块的高性能单片机,那你确实应该考虑下是否应该一步到位上高性价比的嵌入式linux解决方案。很多人担心linux不会开发,其实不应该这么考虑。真正沉下去做项目,你会发现用嵌入式linux并没有那么难,而且高端单片机加上RTOS和一堆框架、协议栈之后也不简单。出了问题也不好找。而且嵌入式linux经过多年积累,其方案稳定性大多都不错。而高端单片机的配套RTOS和框架协议栈等中间件往往处在发展初期,往往bug很多。因此,建议大家值得投入时间去学习嵌入式linux软件开发的技能。
04
迷茫期该怎么办?
很多人跟我一样,或者比我还差点呢
即使在工作稳定期的人,也会迷茫,因为Ta总会想,我就这样了吗?难道我要在这一直不变?太可怕了,但是也有很多人可以就这样混混而过,因为选择跨出任何一步具有不确定因素的行动,都需要勇气和冲动,这些很多人就提不起劲,即使是刚刚大学毕业的94后,他们坚持着下班玩游戏、看剧,周末吃吃喝喝。
其实我也觉得,如果没有跟一个优秀的人,或者接触一批优秀的公众号,我也不会改变太大。但是因为我遇上了,一个一直很努力的男朋友,他在学习上和工作上甚至做事上,都成为我的老师和榜样,我害怕自己跟不上他的步伐,所以也只能努力了。
因此,距离会慢慢拉开。
错开负面圈,远离负面人,拒绝负面语
因为近期对在职公司失望,我们员工内部已经是负面情绪高涨。也因为近期在听《高效能认识的7个习惯》,无意间留意其中说到的影响圈和关注圈。他说:我们人的注意力基本在这两个圈内,我们受影响还是影响他人,关注自己还是关注了别人?!这样自问一下,发现近期自己也被潜移默化负能量增多,在工作中也逐渐影响了心情。这是我觉得很有必要改善的。
而且,对于离职这个行为,我这样定义:如果你在一个既不能提高你的生活品质和对未来的展望,那就走吧。
学会总结,记得反思
怎么说,我逐渐觉得,这属于刻意练习的一种,就是对于当下该做的事,会下意识的想有没有意义?能花在这里的时间是多少?比如这些天,我居然喜欢上《火影忍者》,这对于90后,在他们眼里这是90后的童年吧,我居然现在才喜欢看?!但是因为现在在学习测试和C,兼顾还看看其他知识的时候,我不能花太多时间用在追剧,所以,当我打开播放器时,我会下意识的提醒自己:能几节,什么时间必须关掉,做正常的学习或者日常事务。
请相信自己,坚持下去
最近一段时间在大量投简历时,还是石沉大海般毫无动静,离职时间也快到了。不过,目前状态还很好,依然坚定自己的选择,更艰难的时刻还没来,自己暂时不具备开启好运的时刻啊!
最后,我想说的是嵌入式系统开发一旦我们达到了一定的水平后,其实很简单,就是如何去看CPU和相关芯片的Datasheet!
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【PConline 真相侠】在北方,冬天经常会有零下二三十度气温的情况。在这样的环境下拍照,不少人反映会出现电量掉的飞快的现象;但同时也有人说,在严寒地区拍照几天都不用换一块电池,耗电比平时少。这两种说法究竟有没有道理?本期真相侠将通过实验模拟常温和北方的寒冷环境,对比这两种温度下不同相机的续航差别,从而探究低温对电池的实际影响。
真相侠:低温对相机电池的影响有多大?
在严寒条件下,为了保证正常拍摄我们会对相机做出特别的保护。但由于环境的复杂性,总会有很多意料之外的状况。温度下降对相机的考验是实实在在的,大部分的相机的建议使用温度都是在0℃-40℃之间。到了零下二三十度的环境中,相机的机械和电子元件可能会出现不同程度的失灵。
图片来源于网络
比如,在户外冻久了容易导致液晶屏无法开启、机背显示屏结霜影响观看,甚至快门被冻住也有可能。除此之外,相机的存储卡在低温的情况下有时也会失灵,造成存储数据丢失等(现在越来越多的防护型存储卡的出现也是不无道理的)。
图片来源于网络
所以,如果长时间在低温环境下拍照,我们除了可以给相机带上保暖套之外,不拍摄的时候,尽量把相机贴近身体,这样可以减少以上情况发生的可能。作为相机的源动力,低温也会影响电池的正常使用。本期真相侠就是要告诉你,低温对相机的影响究竟有多大?会不会出现拍摄几十张之后就无法再拍摄的情况?
测试目的
虽然我们去到零下二三十度的低温环境拍照的机会不多,但我们还是有必要了解一些电池的基本性能。这样起码知道在寒冷环境如何养护电池,让它发挥最佳性能。
测试机型
参与这次测试的相机,我们希望尽量涵盖主要的相机类型,因此挑选了中高级单反佳能EOS 6D、入门单反尼康D3300、高级单电相机富士X-T1和卡片相机尼康COOLPIX S5300,其中富士X-T1还具备机身防尘、防滴、防泼、防冻的多重防护性能,能应对全天候的恶劣拍摄环境。
电池类型
目前相机电源应用最广泛的是锂离子电池。锂离子电池具有工作电压高、体积小、质量轻、环保、无记忆效应、自放电小、循环寿命长的特点,是一种理想电源,同时也符合相机小型化的需要。
图片来源于网络
我们使用的相机电池一般是可充电锂离子电池,它内部是由一个正极,一个负极和溶解其内的电解液组成的。电池放电的时候,负极通过化学反应析出锂离子,通过电介质运动到正极,这时正极处于富锂态,负极处于贫锂态,在锂离子活动的过程中,产生的电子运动形成电流。
正是由于这一的特性,在开始本期测试前我们可以做出猜想:如果温度下降,势必影响电离子的活性,运动慢发出的电量少了,电池放电能力也将下降。所以在低温情况下,可能会出现续航时间变短的情况;回到室内,温度上升,电离子又重新变得活跃,电量恢复。
但事实是不是就是这样呢?通过技术升级和固件更新有没有可能减少环境温度的影响?下面我们一起做个测试吧。由于相机的品牌和型号千差万别,各自配备的电池也不一样,我们不可能全部一一检验,我们挑选了有代表性的相机类型和电池,希望可以给大家一点参考。
低温测试使用的锂电池官方指数机型/电池型号容量官方理论续航最佳温度/湿度佳能EOS 6D/LP-E6
1800mAh 7.2V约1090张照片约1h35min视频
0℃-40℃85%或更低
尼康D3300/EN-EL14a
1230mAh 7.2V约700张照片
0℃-40℃85%或更低
富士X-T1/NP-W126
1200mAh 7.2V约350张照片;约103min视频
-10℃-40℃10-80%湿度
尼康CoolpixS5300/EN-EL19
700mAh 3.7V约180张照片;
拍35min(1080/30p)
25min(1080/25p)视频
0℃-40℃85%或更低
以上是这次测试的相机使用的电池信息,如果你仔细看过相机说明书,就应该知道,电池有一定的工作温度和湿度范围。超过这个范围,就有可能出现异常(虽然不是一定出现),在接下来的测试我们将减少湿度带来的影响。
测试方法
在23℃的室内和-18℃的冰箱里模拟实际拍摄环境,对每部相机进行不间断的视频录制,直到相机耗电至完全不能开机时,真相侠记录下录制视频的时间长短。然后通过比较不同相机在冷暖环境中录制视频的时间长短,得出结论。
四部相机在23℃的室内不间断录制视频
在测试过程中,同一部相机和电池保持统一设置,采用相同的分辨率和帧数,开启液晶显示屏,不使用闪光灯,使用速度等级Class 10以上的32GB存储卡(保证视频录制的流畅度)。
四部相机在-18℃的冰箱录制视频
由于相机的电池也会受湿度因素影响,这次采用去空气的保鲜袋包裹隔绝水汽减少影响。正式测试时先把相机放进冰箱冷冻2小时致冷(实际测试时冰箱-18℃,相机平均温度-10℃)。
为什么选择23℃和-18℃?
本期真相侠还是希望给大家接近真实的使用体验,因此环境温度的选择也符合两个因素,一是常见情况,二是尽可能简化操作。
热成像仪测量室内温度
一月份广州室内温度23℃
某品牌冰箱最低温度-18℃
小编地标广州,要找到零下几十度的测试环境,最简便的方法就是冰箱了。冰箱最低温度为-18℃,属于北方冬季常见的温度,不算非常冷,但和室内23℃的环境对比,超过40℃的测试温差也足以说明电池续航的问题了。当然,小编也担心一次性放进去的四部相机的安全问题。。。
为什么选择录制视频?
消耗电量的方法可以拍照、录制视频,甚至是待机。拍照需要打开冰箱按快门(WiFi功能在关闭箱门后无法联机),温度误差大;待机时间太久也不可行;所以从时间成本和可操作性上看,录制视频是最节省时间和简便的。
如何测试?
其中,相机统一设置如:分辨率统一、屏幕常亮等。在测试过程中,除了在视频断开时,重新按录制外不进行任何按键操作,全程使用同一块电池。在冰箱测试时包裹保鲜袋是为了控制湿度对电池的影响。由于每次录制时长最多只能半小时,在低温测试中无可避免需要打开冰箱按录制键,但应尽快完成操作。
测试结果
佳能EOS 6D是目前主流的中端单反,也是首部万元以内的全画幅单反。均衡的配置让它一直备受摄影用户关注。
佳能EOS 6D和7.2v 1800mAh的电池LP-E6
佳能EOS 6D使用的电池是佳能中高级单反的通用电池,和佳能5D Mark III、7D系列、70D使用的电池是一样的。
不同温度下佳能EOS 6D录制视频时间长短对比(1280*720)
环境温度续航时间 23℃(室温)127min52s-18℃(冰箱)129min06s在测试过程中,佳能EOS 6D的录制视频时间差距是最小的。如果忽略细微误差,可以说在-18℃的环境下拍照,对佳能EOS 6D电池续航几乎无影响。另外,不管是在室内还是寒冷的温度,机身发热并不严重,电量用完时直接关机,并且再也无法开机,可见佳能EOS 6D电池的电量稳定度较高。
尼康D3300和7.2v 1230mAh的电池EN-EL14a
尼康EN-EL14a 电池适用于尼康 Df,尼康 D5300和尼康D3300等,和旧款单反使用的EN-EL14 电池相比,提高了续航能力。
不同温度下尼康D3300录制视频时间长短对比(1280*720)
环境温度续航时间23℃(室温)115min15s-18℃(冰箱)102min27s尼康D3300在低温时录制视频时间减少了12min48s,下降约10.4%的电量。当电量降到一格闪烁时,快门按钮被禁用,虽然显示屏仍能打开,但无法拍照和录制视频。尼康EN-EL14a 以7.2v 1230mAh的容量能够拍摄将近2小时的标清视频,续航能力表现最佳。
富士X-T1和7.2v 1200mAh的NP-W126电池
富士X-T1的NP-W126电池适用于富士中高端单电X-Pro1、X-T1和X-E1系列,虽然1200mAh的容量仍有待提升,不过胜在X-T1机身具备多重防护性能,可抵御-10°C的低温的影响。但实际测试情况是否真的如此呢?
不同温度下富士X-T1录制视频时间长短对比(1280*720/60p)
环境温度续航时间23℃(室温)107min39s-18℃(冰箱)98min37s富士X-T1的机身采用压铸镁材制成,冷冻后比其他几部相机要冰冷得多。在-18℃冰箱开始测试前先冷冻了2个小时,正式开始后可以开机,但液晶屏无法开启,也无法按录制键,将相机移到4℃的冷藏室后一会才能正常启动。当电量耗尽时即时关机,重新开启后也很快关闭电源。
尼康CoolpixS5300和3.7v 700mAh的EN-EL19电池
大家知道电池的电压高可以有更强的驱动力,和前面三部使用7.2v锂电池的相机相比,尼康Coolpix S5300的EN-EL19电池的电压下降为3.7v。不仅总容量少了近4倍,理论上尼康Coolpix S5300 的稳定度也不如前面几部相机。
不同温度下尼康S5300录制视频时间长短对比(1920*1080/30p)
环境温度续航时间23℃(室温)63min22s(+11张照片)-18℃(冰箱)56min24s在-18℃时,尼康Coolpix S5300的续航时间减少了7分钟,约11.1%的电量,和前几部相机类似,当电池电量耗尽时,镜头自动回缩关机。在23℃的室温下录制完视频还能拍摄11张照片(4608*3456),低温情况下则不能拍摄照片。
相机温度回升时后续测试
为了检验相机在温度回升后,是否出现电量返还现象,真相侠隔天再对以上几部做了低温测试的相机进行电量检查,结果如下:
机型续航能力佳能EOS 6D无法开机尼康D3300能开机,快门被禁用富士X-T1录制了2min21s的视频+267张图片(4896*3264,EVF取景)尼康S5300录制了1min31s的视频从上表可以看出,单反的电量几乎无剩余,佳能EOS 6D和尼康D3300都不能再拍照和录制视频,富士X-T1和尼康S5300则保留了部分电量,其中富士X-T1的电量剩余最多。
结论:
除了三防相机之外,普通相机提倡的拍摄环境一般是在0℃以上的,也就是说,当相机置身于低温环境则有可能造成部分性能的异常或失灵。比如,冻久了液晶屏无法开启(就像测试中的富士X-T1)、快门卡住等等。之前有传言说冬季低温对数码相机影响最大的是电量,因为现在大部分相机采用的都是锂离子电池,温度变化会影响离子的活性。
常温冰箱电量下降百分比后续官方佳能EOS 6D127min52s129min06s0无法开机23℃拍视频95min
尼康D3300115min15s102min27s11.3%能开机,快门被禁用无富士X-T1107min39s98min37s8.4%2min21s的视频+267张图片(4896*3264,EVF取景)连续拍摄视频约103min尼康S530063min22s(还可拍照)56min24s11.1%录制了1min31s的视频录制视频约35min但从今天的测试看,结果并非如此。低温会对电池电量造成一定程度的影响,但远没有想象中严重。从结果上看,在-18℃的环境中,尼康D3300、富士X-T1、尼康S5300比在23℃的环境中的电量分别下降了11.3%、8.4%和11.1%,出现了电量显示异常。而40℃的温差对佳能EOS 6D的电池几乎无影响。
标注的容量是个理论值(它一般是在25℃的环境中在理想状态下测量的结果)
这也说明,机器越高端,电池抗冻能力随之增强。对于配置较高的相机类型,如单反,经过低温测试后回到18℃室内,并没有电量回升的情况。回到主题,在低温环境中,锂电池的化学反应迟缓,放电电流变小,导致了电池的可用容量降低。很多时候我们误以为锂电池在冬天放电速度加快,电池不耐用,实际本质是锂电池自身的可用容量降低了。低温会对电池造成一定的影响,但这个影响已经变得越来越小(起码在-18℃的环境中),电池稳定度的提升,足以应付日常的寒冷环境拍摄。
那么我们该如何减小低温对相机电池的影响呢?除了可以购买相机防护罩保暖外,不拍的时候尽量把相机靠近身体,在电池仓的位置贴一块暖宝宝也都非常实用。如果可以随身携带备用电池,外出时最好放在贴近身体的口袋。
其次是合理省电,比如:改用光学取景器替代液晶屏取景,减少电动镜头来回变焦,关闭WiFi、NFC功能等等。另外在相机没电自动关机的时候,把电池拿出来捂一会,还可以多拍个一两张,救急时可用。
本文作者:心野20
坐标:东部三线小城市
房龄:2016年
建筑面积:97㎡(三室一厅)其中一室是开发商赠送的,算上去套内面积有83平
装修形式:自装
目前状态:已完成装修 未入住 通风放味
装修资金:父母赞助+两人多年积蓄,总价20w出头,详细清单最后奉上。
装修设计师:自己设计出图。先上我用酷家乐设计出的图:
购房故事背景:2013年工作调回老家扬州,为了小孩上学,2014年开始了各种看房。定位扬州西区,学区房,总楼层不高于8层,总价低于100万的房型。结果我们将西区的楼盘跑了个遍,发现能同时满足这四个要求的只有香颂溪岸这一家。既然没得选了,那就他家吧。不过同一个小区户型也是有差别的,综合了各方面的因素,选择了采光更好、价格更高的第一排。
一、选择装修
开始是准备选择装修公司的,但是发现这里面水好深,便宜的不敢选,好的又太贵,只能自己搞了。只请了瓦匠、木匠、漆匠,别的都是亲力亲为,水电也是自己弄的。材料全部自购,我家装修第一原则——环保,所以很多材料都买贵了,中间也吃了不少亏,但是买的放心。
二、装修造价、风格
简美风格:
装修风格我和老婆前期就定好简约,欧式宫廷、中式啥的都不要。开始看现代简约风格觉得挺简洁,然后看到韩式田园风格也很温馨,再看到简美风格又一见钟情,所以大家如果觉得啥风格都不像我不会怪你们的O(∩_∩)O哈哈哈~。
1.家具部分:
我觉得家具部分都可以单独写一篇文章,前期真的补了好多家具的知识,但是一到卖场还是容易被忽悠。因为我买的是实木家具,就简单介绍一下实木家具的购买经验(其实的我自定的选家具标准,按这个标准你买错了我不负任何责任,奸笑)。首先看简美装修风格图片里面家具的大概风格,然后选中你喜欢的几款去淘宝上搜,在心里有个大概的价位;之后就去本地卖场各种看吧,整体看中了之后看细节,主要看以下几点:1、是什么木头的,白橡木>白蜡木>橡胶木、桦木、红椿木、榆木、榉木>松木,松木主要用于儿童家具。2、看是指接还是直拼,直拼的好。3、看抽屉、背板等是否是同种材质,很多为了节约成本会使用其他材质、指接木、密度板之类,当然价格也略便宜。4、看木材连接是榫卯还是螺丝固定,金属配件越少越好。5、看油漆是水性漆还是普通漆;友情提醒一点,买床的时候最好不要买背板后飞的款式,不然你嘿嘿嘿的时候床也跟着咚咚咚,很扫兴的。推荐去苏州蠡口买家具,全实木的真心比本地卖场便宜3-5成。
2.电器部分:
基本都是刷张大妈购买。本来是很想在卖场买的,可是去过几次卖场,都受到了冷落(可能我长真的不像去买家电的人),只有一家卖三星洗衣机的很热情,但是价格也比网上贵了近1000,so我就只能网购啦。另外鄙视一下本地某宁某卖场的导购,服务超级差,一问三不理,都在那刷手机。
4.房子格局:
标准三室一厅、一厨一卫,客厅、主卧都带阳台。
三、介绍:
厨房:
金厨银卫,厨房除了电器就是橱柜了,橱柜是我和ld纠结比较多的地方。ld认为一切用胶多的材料都不环保,包括模压板、指接板等等,这一下把商城里大部分定制橱柜的都给pass了,全实木的定制橱柜那价格2w+我是买不起的。考虑到用免漆板自己打后期会变形,用砖头砌又不美观,最后的最后选择了不锈钢柜体,石英石台面,实木门板。总价7000,本地熟人做的,还能接受。
厨房设计:
选择推拉门方式,因为门洞不大,选择了一固一移的推拉门橱柜门。借用了卫生间干区一点地方放冰箱。
电器家具选用:(由于有实体店购入和不同网上商城购买,所以我这里随意贴的链接,主要看型号和图就好)
烟机灶具:
好价
老板 CXW-200-8307欧式 油烟机+JZT-33B7天然气燃气灶+ZTD100B-717 消毒柜 套装
热水器:
能率(NORITZ)12升智能精控恒温 日本原装CPU 燃气热水器 GQ-12E3FEX(天然气)(JSQ24-E3)2398元
净水器:
小米(MI)净水器厨下版 家用净水器 RO反渗透大流量直饮低废水 智能提醒自助更换滤芯更便捷1899元
水盆:
摩恩(MOEN) 水槽洗菜盆双槽304不锈钢水槽厨房洗菜盆洗碗池套装 经典款599
前置过滤器:
特洁恩(TEJIEN) 德国前置过滤器反冲洗家用净水器4吨每小时SF-DF25 官配(40微米 终身免换芯)699元
冰箱:
博世(BOSCH) BCD-452W(KMF46A66TI) 452升 变频混冷无霜 十字对开门多门冰箱 零度保鲜 LCD显示(玫瑰金)7790元
厨余垃圾处理器:
贝克巴斯(BECBAS)DM500 食物垃圾处理器处理机家用厨房厨余粉碎机豪华型999元
橱柜灯:
研匠(imposing) 研匠 橱柜灯手扫感应厨房LED柜底灯 CX003 0.8米11W 自然光143元
厨房装修心得:
一定要多留插座,尽量使用带开关的插座。橱柜内部电器也要提前准备好插座,后期想加很麻烦很7麻烦。
入户门:
入户我设计了一个大鞋柜,放个七、八十双鞋不成问题,留了一个换鞋凳,也可以挂包包、衣服之类。进门右侧打了一个隔断柜,三个抽屉加三个柜子可以放一些日常用品。其中一个柜子被我设计成了弱电柜,电信猫、路由器、交换机、NAS、UPS电源、温控散热系统等全部放在里面,此处正好也是家里偏中心的位置,无线路由器放在这全家都信号满满的。
客厅、餐厅:
为最大利用空间,客厅空调选用顶吊安装的风管机,效果还是相当不错的。电视背景墙用大理石打的,总价5000。淘宝买的品置吊灯,纯美式的吊灯因为太高,会挡住投影仪画面,只能折中买这种不太高的灯了。沙发芝华仕,淘宝购入。茶几电视柜餐桌苏州蠡口汇海隆深圳馆蕾森购入,比淘宝还便宜,质量也很满意。挂画可立特的。投影仪宏碁V7500。风扇灯淘宝购入,注意安装的时候,如果吊顶像我家这样不是很大,一定要比吊顶略低,不然没有风。
赛欧饰家 美式吸顶灯现代简约大气LED客厅灯具温馨北欧创意卧室灯书房水晶灯餐厅灯饰 5头黄光配LED球泡368元
宏碁(acer)V7500 家用投影机(3D 高清 无屏影院)5999元
NB T817-60 投影仪挂架投影仪支架吸顶投影机吊架支架 长度390-605mm(白色)69元
绿联(UGREEN)HDMI切换器4进2出 四进二出矩阵高清分配器 笔记本投影仪显示器连接线 3D视频分屏器 40216399元
主卧:
主卧带阳台,因为房子靠路边,为了隔音,阳台和主卧之间的玻璃门就没拆。衣柜柜体是用免漆板打的,柜门定制的实木烤漆门,总价2600。床我放两张照片,第一张就是我上面说的背板后飞的,楸木材质,重量有点轻,可以看到背板上部靠墙,下面的腿离墙还有很远,因为楸木材质,重量有点轻,加上木地板滑,造成的后果就是一有动作床就会有轻微的晃动,撞在墙上咚咚咚的,实在受不了退掉了,带两个床头柜8000。第二张是我换的白橡木箱体床,背板是平的,这样因为有踢脚线的缘故,肯定是碰不到墙了,这张不带床头柜就要8000,不过有5个抽屉,相当于一个五斗柜吧,还能接受。床垫喜临门唤醒系列的。(不接受床单被套的任何吐槽,结婚时买的,一直没用,现在没住人,先放床上看着)
夏普 (SHARP) LCD-50SU460A 50英寸4K超高清wifi智能网络液晶平板电视机(黑色)2799元
儿童房:
儿童房家具在本地商场买的一套,白蜡木材质,无指接板,全套14300。加装了金刚砂窗子,可以锁起来,透气的同时也可以防止小孩爬窗户。床垫同为喜临门唤醒儿童系列
客房:
这个房间是开发商赠送的,面积很小,还有点畸形,本来想做书房的,后来考虑到父母可能会过来睡,就买了一张沙发床,来的就放下,没人收起来当小孩的活动室。窗户那打了一个榻榻米,ld要的,说很享受坐在上面休息的感觉。
卫生间:
卫生间干湿分区。干区浴室柜商场购入箭牌全套,上面的镜前灯是另外装的,淘宝购入。下水潜水艇的,防味,很不错。热水我没有接燃气热水器,用的飞羽的热得快,效果还不错,3秒出热水,比热水器快多了。
湿区马桶和花洒都是东鹏的,总共2000块。没有买箭牌是因为在商场看的时候,箭牌马桶内壁略粗糙,价格也不便宜,东鹏马桶内壁很光滑。手持花洒头我用的汉斯格雅飞雨select120,亚马逊450购入。
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阳台:
洗衣机伴侣上面打的柜子看似有点不合理,是因为左边的柜子后面是空调的检修孔,不得不留下来。买的三星超薄洗衣机也特别好,如果是一般的洗衣机就会漏出来好多,影响美观。
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宾爵 洗衣柜阳台柜组合不锈钢洗衣机伴侣浴室柜卫浴洗衣台带搓板1180元
好太太(Hotata) 好太太阳台晒衣架双杆式2.4米手摇升降防反转晾衣架 D-1036S 金色【升级版】799元
其他:
小米智能家居全家桶正在慢慢的完善,待全部弄好了重新写一篇文章。
总结:
没有啥好说的,本来想15w是够了又够了,结果生生弄到了20w还不够,很多东西都是超预算的。比如儿童房如果换松木的8000就够了,主卧的床本来只准备5000以内的……只能说装修无底洞啊,量力而为,环保最重要。
最后再贴上我的装修账单供大家参考:
张丹伟1 王利亚2 刘圆圆2 江俊2
1.广东美的制冷设备有限公司
2.合肥美的电冰箱有限公司
摘要
冰箱门体自锁件是连接门体与箱体的重要组件,主要包括铰链和助吸器,其作用是保证门体在关合状态时具有一定的预紧力。自锁件不合理的设计极易引发开关门力感体验差、门体关合不严和开关门过程中产生异音等问题。针对我司某款冰箱门体自锁件在关门过程中产生较大异音的问题,借助仿真手段得到原始自锁件中的助吸器在关门过程中的运动学和动力学行为,对其结构进行多次优化,仿真分析其可行性,最后制作样件验证其实际降噪和自锁力效果。结果表明:优化的助吸器在保证原有自锁力的前提下大幅降低了关门过程中产生的异音,最大声压级降幅在30%以上,为用户提供了良好的听感体验。
关键词
自锁件;仿真分析;结构优化;摩擦噪声;自锁力
DOI:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2023.05.013
0 引言
自锁件在家电产品中广泛存在,对于冰箱门体而言,自锁件是门体与箱体的主要连接机构,其主要包括铰链和助吸器。助吸器一般固定在门体下侧,与铰链配合,能够实现门体关闭到一定角度后自动关合,还可以使门体在完全关合状态保持一定的预紧力,使门封与箱体更好地压紧,从而减少冷量泄漏。
目前,冰箱门体自锁件的市场投诉主要包括自锁力大小不适、铰链变形严重、助吸器断裂和产生明显噪声等问题。针对这些问题,业界对自锁件做了大量的研究。倪军[1]对某型号中铰链进行结构和材料上的改进,提升了铰链的整体强度。陈鑫等[2]针对借助DFMEA识别出的高风险点,利用仿真软件对中铰链进行优化前后的静载和冲击模拟,并通过试验验证其可行性。王传薪等[3]以某对开门冰箱中产生噪声的下铰链为研究对象,采用标准化8D(8 Disciplines)方法分析解决了该铰链噪声问题。梁杰存等[4]基于理论、仿真和试验分析提出一种快速计算铰链承载强度并进行优化设计的方法,提升了铰链强度设计的效率。韩丽丽等[5]针对冰箱门体在多个小角度处出现悬停的现象,基于多体动力学仿真手段对助吸器进行了优化。张升刚等[6]采用仿真分析的方法对铰链在冰箱整机跌落过程中的动力学行为进行了模拟分析,确认了应力集中区域。王利亚等[7]优化了自锁结构在推门阶段的自锁力曲线,提升了铰链自锁的顺畅性,同时改善了关门异音。段新峰等[8]通过Altair公司提供的HyperMesh和Optistruct软件对铰链轴向静力承载过程进行非线性仿真模拟,较好地预估了试验测试结果,为铰链优选提供依据。张德海等[9]针对铰链轴断裂的问题,从材料成分、构建工艺和结构尺寸方面进行分析,使用DEFFOROM软件得到铰链轴断裂的原因并进行结构参数修改。从以上成果可以看出,对冰箱自锁件的研究大多集中于强度和刚度的优化,对于降噪方面的研究相对较少。
针对冰箱门体自锁件在关门过程中存在异音的问题,本文借助仿真手段着重分析了助吸器的运动学和动力学行为,在尽可能保证原有自锁力的前提下,根据分析结果指导模型的优化,最后制作样件验证其实际效果,为自锁件降噪优化提供参考。
1 问题描述与原因分析
我司某款冰箱在关门过程中自锁件会产生明显的异音,图1为原始自锁件及其在冰箱中的安装位置。如图1 b) 所示,助吸器固定在门体上,开关门过程中随门体一起绕铰链轴转动,其材质大多为POM(聚甲醛),是具有一定弹性的柔性体。铰链固定在箱体上,其材质大多为圆钢。
为了了解原始自锁件在关门过程中的噪声水平,在半消声室中对自锁件的声压级进行测试。测试时,传声器位于冰箱正前方50 cm、高150 cm处,具体位置如图2所示,●代表传声器。其中,噪声采集使用西门子LMS SCADAS MOBILE声振信号采集仪和PCB公司的PCB 333B30型传声器。测得的自锁件的声压级时域结果如图3所示。
助吸器与铰链实际配合过程中,两者的接触面会产生较大的挤压力和摩擦力,使得助吸器发生明显的变形甚至产生较大的噪声。为了定量地了解噪声产生的原因,首先仿真研究自锁件在不同门体旋转角度下的自锁力[7]。仿真计算中设定助吸器的密度为1410 kg/m3,弹性模量为8000 MPa,泊松比为0.39;设定铰链的密度为7860 kg/m3,弹性模量为210 GPa,泊松比为0.3。
对模型划分网格时,首先对所有结构采用四面体单元、单元大小为2 mm进行划分。由于助吸器与铰链接触区域为关键部位,因此两者在整个运动过程中的接触区域的网格划分较密,网格单元大小为1 mm,图4为自锁件的网格划分模型。
图5所示为关门角度为0°时门体及助吸器的位置示意图,该关门角度表示助吸器与铰链恰好接触时门体的位置。图中同时显示了门体关闭过程中其绕铰链轴的旋转方向以及用户的推门点距铰链轴的力臂长度,并且认为用户推门力始终与门体垂直。图6所示为关门角度为22°时助吸器的位置示意图,该关门角度为门体经过22°旋转后处于完全关合状态的位置。
由于仿真软件中只能看到不同关门角度下相对于铰链轴的力矩值,因此还需要根据力矩值人工计算得到对应的自锁力值,其结果如图7所示。
从自锁力仿真结果来看,自锁力在推门和自闭阶段的自锁力大小适中,并没有自锁力过大的现象。另外,由于滑动速度也是影响摩擦噪声的因素之一,因此有必要从运动学角度了解助吸器在关门过程中的运动情况。
在图8所示的助吸器模型上添加一个标记点,该标记点在助吸器上与铰链恰好接触时的位置,借此了解助吸器与铰链接触部分在关门过程中的运动状态,仿真得到该标记点在固定坐标系中随关门角度的位移如图9所示。
图9中假设关门过程中门体随时间以某一角速度匀速旋转,这样便建立了关门角度与时间的线性关系,曲线斜率增大则可以看作标记点速度变大。可以看出助吸器标记点在关门初始阶段运动速度较慢,在某一关门角度处运动速度急剧增大,在关门后半阶段又以较慢速度运动。
由上面的分析可知,自锁力并不是引起自锁件产生明显异音的主要原因,通过运动学分析初步判断助吸器与铰链接触面的滑动速度是主要影响因素。
2 优化设计与效果验证
根据上述初步分析,将改变助吸器与铰链接触面部分的运动状态作为改进的重点。具体地,应避免关门过程中助吸器与铰链接触面部分速度急剧增大的现象。经多次对助吸器模型弯钩部分修改,依据仿真结果,图10所示的改进1助吸器基本满足上述要求,其中半透明模型为原始助吸器。
仿真工作中,同样在改进1助吸器模型上设置标记点,其初始坐标与原始助吸器模型标记点的初始坐标相同,如图10所示。图11为仿真得到的原始与改进1助吸器模型上的标记点随关门角度的位移对比。
为了了解实际的降噪效果,制作改进1助吸器样件安装于冰箱门体上进行听感体验,样件如图12所示。
门体使用改进1助吸器样件后,关门过程中自锁件异音明显降低。并且从实际过程看,助吸器与铰链接触面的滑动速度较原始状态更加平缓,无急剧增大的现象,与图11的位移对比结果一致。这种现象可解释为[10]:当滑动速度比较高时,摩擦材料的麻坑状犁沟形成的时间就会缩短,相当于摩擦力波动的时间减少,从而使摩擦力包含更高的频率成分。当某些频率成分与摩擦系统的固有频率相同或接近时,就会引起系统的共振振动从而引发出摩擦噪声。另外,助吸器在关门过程中若与铰链接触面的滑动速度比较平缓,所增加的表面能通过完全弹性恢复和能量交换就可以降低到稳定状态,因而不会发生明显的摩擦异音。
然而,改进1助吸器后刚度的增大导致自锁力大幅增加,这就使得推门阶段需要较大的推门力才能完成门体的关闭,原始与改进1助吸器的自锁力仿真结果对比如图13所示。
从图13可以看出,相比于原始自锁力,改进1助吸器使得最大推门力和最大自闭力均远高于原始水平,与实际力感吻合。
为了尽量维持原有自锁力水平,现需对改进1助吸器进行优化,降低自锁件的自锁力,同时应满足关门过程中无明显异音的要求。降低自锁力通常采用降低助吸器刚度的方法,本文降低其刚度的方法为对助吸器某些部位进行挖空和减薄处理。同时,为了保证助吸器与铰链接触面的滑动速度不变,要保持其与铰链接触部分的结构不变。
在改进1助吸器模型的基础上进行多次修改,得到的改进2助吸器模型如图14所示,其中厚度减薄尺寸为3 mm,消减材料后的助吸器的质量减少了约0.8 g,其自锁力仿真结果对比如图15所示。
图15自锁力仿真结果显示,改进2助吸器基本满足维持原有自锁力水平的要求。依照优化的助吸器模型制作其样件,如图16所示。
由前期结果可以预测,改进2自锁样件可同时满足力感和听感的要求。为了验证实际降噪效果,测试改进2自锁样件在关门过程中的声压级,与原始自锁件噪声的对比如图17所示。
从测试结果可以看出,使用改进2助吸器的自锁样件在关门过程中的最大声压级大幅降低,由51 dB(A)降至35 dB(A),降幅高于30%。用户体验方面,听感上关门过程中无较大自锁件异音产生,可接受。另外,相比于原始自锁件,推门力和自闭力水平无明显变化,与原始自锁力水平相当。
3 结论
本文通过对某型号冰箱助吸器在关门过程的有限元仿真分析,论证了自锁件产生较大异音的原因,根据分析结果探讨出降低该自锁件异音的有效方案,即在保持自锁件自锁力基本不变的前提下,通过优化助吸器弯钩部分的结构,使得助吸器与铰链接触面的滑动速度在关门过程中较为平缓,制作样件验证了仿真模型的准确性和优化结构的可行性。经实际测试,最终改进的助吸器达到了关门过程中最大声压级降幅30%以上的目的,听感上可接受。
本文从具体产品出发,论述了针对自锁件在关门过程中产生较大异音的改进设计方法,并通过仿真分析与试验相结合的手段,验证设计方案的正确性,为今后该类产品的技术设计提供了借鉴。
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(责任编辑:张晏榕)
作者简介:
张丹伟,博士学位。
研究方向:主要从事冰箱等制冷设备的噪声与振动控制研究。
地址:广东省佛山市顺德区北滘镇美的全球创新中心。
E-mail:cumt_zhangdanwei@126.com。
文章引用 (GB/T 7714-2015格式引文) :
[1] 张丹伟, 王利亚, 刘圆圆, 等. 冰箱门体自锁件降噪结构设计与试验研究[J]. 家电科技, 2023(05): 76-80.
DOI: 10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2023.05.013.
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