嵌入式开发

介绍

本教程是基于MP-0一个参考学习计划，重点在于各个阶段应该掌握的知识和能够完成的任务，该教程旨在提供学习方向和掌握知识所需参考资料。

PCB原理图

在进行嵌入式开发之前，首先应该知道单片机和各个模块是如何连接的。以控制电机为例，控制电机需要使用电机驱动模块，而电机驱动模块的控制引脚是和单片机的一些引脚连接起来的，那么就需要知道单片机的哪些引脚连接到了驱动模块上，这就需要能看懂 原理图。

在电子设计领域，原理图是一种用于表示电路连接方式的图形语言。它通常由电子符号、连线、电源、接地等元素组成，用于描述电路中器件之间的连接方式和信号传输路径。

在原理图中，电子元件用标准的电子符号来表示，例如二极管、电阻、电容、晶体管等。连线用于连接不同的器件，表示电子元件之间的电路路径。电源用于表示电路的电源，接地用于表示电路中的参考电位。

黄色方块代表一个元器件，方块引出引脚，引脚具有自己的名称。如图即为一个叫做VCC的引脚。

../_images/VCC.png

网络标号：网络标号代表一种电气连接，即所有相同网络标号的点在物理上都是连接起来的。例如下面MP-0原理图中的深红色X1就是一个网络标号，同时连接到了巡线模块的X1（黑色）引脚上和ESP32主控的IO35上。因此在PCB板上这两个引脚之间具有电气连接。

参考资料：

什么是电路原理图？如何设计电路原理图？

MP-0原理图

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学习计划

  1. 了解 单片机 的概念，了解 ESP32 相关的知识，掌握单片机的运行原理。使用ArduinoIDE搭建编程环境，掌握Arduino的使用方法，掌握如何 管理库 。

    参考资料:

    本网站的 ESP32入门教程。

    单片机的构成原理

    ESP32快速入门指南

  2. 了解 GPIO 的概念，了解通过GPIO控制LED灯亮灭的原理。学会如何配置ESP32IO口的模式，如输出模式和输入模式，即可以输出高低电平或读取高低电平。掌握 setup 函数和 loop 函数的作用。了解 delay() 延时函数，能够控制板载LED以一定规律闪烁。

    参考资料:

    Arduino ESP32学习笔记2-点灯

  3. 掌握了GPIO的使用之后，了解巡线模块的概念，即检测黑线或白线返回高电平或低电平，在不同的光照条件下可能需要调节电位器，见下面的参考资料。巡线模块返回高低电平，通过原理图来看巡线模块四路连接到了单片机的哪些引脚(35 34 36 39),将这些引脚配置成输入模式，读取高低电平即可知道灰度传感器的状态。

    参考资料：

    四路巡线模块

  4. 了解OLED的使用方法，参见本网站教程 ESP32控制OLED 。

  5. 了解使用ESP32控制电机的方法，参见本网站教程 电机控制 。

  6. 了解如何使用ESP32读取超声波模块的数据。

    参考资料：

    esp32读取超声波模块

  7. 了解陀螺仪的概念，MPU6050是一款集成了三轴陀螺仪和三轴加速度计的MEMS传感器，是一款非常流行的惯性测量单元（IMU），被广泛应用于飞行控制、姿态稳定、智能手环、智能手表、智能手机等各种应用中。可以测量机器人的姿态，即欧拉角。掌握如何使用ESP32读取陀螺仪的数据。