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关键词：串行通信接口，I3C，MCU

随着智能手机、可穿戴设备、IoT（物联网）设备、从云连接边缘节点收集和传输的数据逐步增加、越来越先进和复杂，项目设计需要更精简、高性能、可扩展和具有成本效益的通信接口来控制和高速传输数据，并需要节能和节省空间的设计。传统I2C 和 SPI一直是嵌入式微控制器的主要接口选项，简单且广泛采用，但其局限性如总线上发生冲突、目标复位、受限的数据速率等等, 都会影响紧凑型系统的设计。

改进型集成电路I3C® 因此而诞生, 与I2C相比，I3C具有更高的通信速率和更低的功耗，同时保持了与传统系统的向后兼容性。Microchip加入新I3C及MVIO功能，并结合了可配置独立于内核的外设（CIP），通过用片上多电压域取代外部电平转换器，降低了系统成本，减少了设计复杂性，并缩小了电路板空间。

这一集，Microchip的专家会为我们详细讲解I3C的优点及更新加入了新功能的8位MCU系列新品

嘉宾介绍

现于 Microchip Technology Inc.（美国微芯科技公司）上海分公司任市场推广经理，负责公司8位单片机产品的营销。他拥有10多年的嵌入式应用的研发经验和单片机 产品的推广经验。 张荣宝于1996年毕业于山东科技大学，获得机械电子工程专业学士学位；于2007年获得复旦大学电子与通信工程专业的硕士学位。

I3C – 下一代串行通信接口:

I3C是MIPI®联盟开发的一种高速多控制器通信接口。与纯漏极开路的I2C不同，I3C使用集成在主控制器中的上拉电阻器自动在漏极开路和推挽之间切换。I3C可以以高得多的时钟速度（最大12.5MHz）工作，并具有标准中定义的更丰富的一组功能。I3C的电压电平低至1V。8位微控制器（MCU）通过MCU中的特殊多电压I/O（MVIO）外围实例支持这些低逻辑电平。

	Inter-Integrated Circuit (I2C)	Improved Inter-integrated Circuit (I3C)
Bus Speed Signalling	100 kHz, 400 kHz, 1 MHz Open-Drain	Up to 12.5 MHz Push-Pull and Open-Drain
Pull-up Resistors	External	Built-in
Voltage Range	Variable (3.3V and 5V Common)	1 .2V, 1.8V and 3.3V Specified
Addressing Interrupts Hot-join	Static 7-bit/1 0-bit External I/O No	Dynamic 7-bit In-Band Yes
Active Controllers Allowed	1 +	1
9th Data Bit	ACK/NACK	Transition Bit
Clock Stretching	Yes	No
Common Command Codes (CCC)	No	Yes
High Data Rate Modes (HDR)	No	Optional

I2C与 I3C 对照表

PIC18-Q20 MCU 特性:

具备I3C功能、灵活的外设和在三个独立电压域上工作的能力，非常适合在较大的整体系统中与主 MCU 配合使用。该系列MCU可执行主 MCU 无法高效执行的任务，如处理传感器数据、处理低延迟中断和系统状态报告。中央处理器（CPU）在不同的电压域运行，而I3C外设的工作电压为1.0 至 3.6V。该款MCU具有低功耗、小尺寸的特点，可广泛应用于对空间敏感的应用和市场，包括汽车、工业控制、计算、消费、物联网和医疗。

相关技术文档资源如下：

• PIC18-Q20 系列微控制器产品
• PIC18-Q71系列微控制器产品
• Microchip 8-bit PIC AVR微控制器产品
• Digi-Key PIC AVR微控制器产品

更多Microchip产品相关内容，请浏览得捷电子网站：

• Microchip产品

小编的话

作为MIPI联盟开发的高速多控制器通信接口，I3C具有更高的时钟速度和更丰富的功能。通过这期视频，相信小伙伴们对这一接口的特性以及配置了该接口的Microchip的PIC18-Q20 MCU及其应用有了更多的理解。您是否正在使用带有I3C的MCU进行开发？您对I3C的特性有哪些问题或应用心得？欢迎留言，分享交流！

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关键词：DSC，MCU，碳化硅

产品一：Wolfspeed CCB032M12FM3全碳化硅六组模块

Wolfspeed 的 CCB032M12FM3 是一款采用六组（三相）配置的无底板电源模块，可满足中等功率应用的要求，提供跨电力电子连续体的解决方案。

对于想要在紧凑的行业标准封装中提高效率和功率密度的设计人员来说，Wolfspeed WolfPACK™ 模块是一个不错的选择。该模块系列为快速设计实施、可扩展性和较低的装配开销提供了出色的解决方案。

产品特性

• 采用行业标准外形尺寸的领先碳化硅 MOSFET 技术
• 最高电流额定拓扑与市场同类产品的对比
• 内置NTC
• 压接连接
• 易于布局和组装
• 系统可扩展性和可靠性
• 离散设计整合到单个封装中
• 提高功率密度/减小系统尺寸

适用范围

• 电动汽车快速充电
• 工业电源
• UPS
• 感应加热焊接
• 工业电机驱动器
• 电源
• 太阳能及可再生能源
• 电网基础设施
• DC/DC转换器

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关键词: 射频检测器, 检测器参数

问：射频检测器产品概述

本产品选择指南包含有助于在 Digikey.cn 上了解 射频检测器 产品的信息

射频检测器产品是用于测量射频信号的集成电路。包括许多适应不同用途的变化，例如指示被测量信号的峰值幅值，而不是其平均幅值或均方根幅值。在这些产品中发现的共同主题包括测量高频信号输入和具有对数特性的传递函数能力。

参数筛选

• 频率 : 产品设计兼容的频率。
• 射频类型 :表示产品所使用的一般应用领域或通信标准。
• 输入范围 :表示产品设计用于运行的模拟信号量的范围。
• 精度 : 制造商所公布的误差范围。这个值的单位是 dB。
• 电压 – 供电 : 通常在一个范围内给出。它代表了标准操作安全的低电压和高电压限值。超出此范围的电压可能会损坏本产品和/或其他系统组件。
• 电流 – 供电 : 这表示器件满足其给定规格的最大电流。超过此电流可能会损坏产品和/或其他系统组件。
• 安装类型 : 产品的连接方式。

安装类型

• 封装 / 外壳 : 电子元件上的保护外壳，便于操作、安装和保护产品。这是我们确定的最接近供应商产品包装的行业标准。通常情况下，在设计电路时，最好使用数据表中的实际尺寸，而不是按照这个术语。
• 供应商器件封装 : 这是制造商对该产品的封装的称呼。它们是特定于制造商的。通常最好使用数据表中的实际尺寸，而不是在设计电路时使用这个术语。

产品例子

Digi-Key 零件编号	LTC5532ES6#TRMPBFTR-ND
制造商	Analog Devices Inc.
制造商产品编号	LTC5532ES6#TRMPBF
详细描述	RF 检测器 IC 802.11a/b/g/WiFi，无线调制解调器，WLAN 300MHz ~ 7GHz -32dBm ~ 10dBm SOT-23-6 细型，TSOT-23-6
规格书	规格书

DigiKey 零件编号	MAX2016ETI-ND
制造商	Analog Devices Inc./Maxim Integrated
制造商产品编号	MAX2016ETI
详细描述	RF 检测器 IC 手机，GSM，EDGE，CDMA 30kHz ~ 2.5GHz -70dBm ~ 10dBm ±1dB 28-WFQFN 裸露焊盘
规格书	规格书

DigiKey 零件编号	1465-1001-ND
制造商	MACOM Technology Solutions
制造商产品编号	2086-6000-13
详细描述	RF 检测器 IC 通用 1GHz ~ 15GHz 模块
规格书	规格书

DigiKey 零件编号	1964-1010-ND
制造商	Powercast Corporation
制造商产品编号	PS915-R
详细描述	RF 检测器 IC 通用 850MHz ~ 950MHz
规格书	规格书

相关媒体链接

文章

• 使用RMS检测器测量RF功率
• 集成RF RMS功率检测器Boost 3G/4G 
• 解决RF功率检测挑战

产品培训模块

• 射频检测器的选择与使用- ADI 

相关产品

• 射频检测器 

更多射频相关技术内容, 请参考下面帖子：

• 射频评估和开发套件，评估板
• 射频术语简介
• 射频（RF）天线
• STM32WL 系列中的 Sub-GHz 无线电中断
• 频率滤波器的说明

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关键词: MCU,DIP开关

问：DIP 开关与单片机 MCU接口的基本原理

将单片机 (微控制器) 连接到 双列直插式封装 ( DIP ) 开关是一种常见的应用。俗称 “DIP” 的开关可用于各种设计，从适合面包板原型设计的传统 DIP 到表面贴装“钢琴”型，再到易于读取十六进制值的旋转开关。

在这篇文章中，我们将仔细研究旋转开关，并探索如何将其集成到我们的单片机设计中。本文中介绍的技术一般适用于所有单片机设计。

从规则开始

让我们从一个简单的规则开始:不允许浮动输入 。当单片机引脚被配置为输入，但在其他情况下未连接时，就会出现浮动输入。这里展示了一个例子。当开关闭合时，关联引脚被绑在正轨上。当开关打开时，引脚是浮动的。

这是非常不希望的，因为浮动引脚可能被解释为逻辑高，或者在其他时候，逻辑低。从故障排除的角度来看，单片机的响应将没有任何韵律或原因。引脚容易受到噪声的影响，并且通常会松散地遵循相邻单片机引脚的值。
解决方法是增加一个下拉电阻，如下图所示。有了这个小小的变化，当开关闭合时，单片机的引脚就会向上拉到导轨上，或者当开关打开时，它就会向下拉到地上。暂时忽略开关弹跳，单片机将有一个干净的输入。

优化解决方案

现代单片机就是为这种类型的接口而设计的。几乎所有的单片机都具有 I/O 部分，其内部电阻可以向上拉或向下拉 I/O 引脚。这是可取的，因为开关可以直接连接到单片机，从而消除了外部电阻器的需要。

技术小贴士 : 一些单片机具有上拉和下拉电阻。其他将只有一种类型，与上拉配置更常见。这些外设通常被称为“弱上拉”，消耗数十到数百uA。这相当于连接一个值在15 kΩ到150 kΩ之间的外部拉电阻。

Arduino的一个例子是:

pinMode (SW_PIN_D0 INPUT_PULLUP);

该原理图给出了单片机与开关接口的一种方式。虽然本例采用旋转 DIP 开关，但该设计适用于所有开关。观察:

• 内部上拉电阻使用单片机的特殊功能寄存器启用
• 开关的公共元件连接到地

技术小贴士 :原理图中显示了一个可选的串联电阻以及可选的多路复用部分。这允许 I/O 引脚执行双重任务。例如，这个小口宽的接口可以用来读取开关，也可以用来驱动 LCD 显示器的 D3 到 D0。这可能是可取的，因为它有可能以牺牲电路和代码复杂性为代价减少单片机引脚数和PCB的总体尺寸。

在我们结束之前，让我们看一下与旋转 DIP 开关相关的物理开关代码。代表性的HEX代码取自欧姆龙的数据手册。观察 A6A-16R 和 A6A-16C 型号对应的“BCD十六进制码” 和 “BCD十六进制补码” 两个开关配置。

回头看单片机原理图及其相关的上拉电阻，我们看到了一个反转。例如，当开关处于1位置时，在位置2 + 4 + 8上会有三个正逻辑输入。同时，如果安装了互补开关，则会有一个对应于1信号的正逻辑(有源高电平)输入。
从编程的角度来看，这个物理开关代码中的这种差异是无关紧要的。一个简单的 bit 反转指令就会使它们相等。从故障排除或教育的角度来看，互补版本可能更容易理解，因为它导致单片机引脚上存在正逻辑值。

更多单片机和开关相关技术内容, 请参考下面帖子：

• 集成差分ADC的新款AVR单片机，如何快速上手？
• PIC 微控制器包括 PIC16 和 PIC18 应该使用哪个编程器
• 实现一个鲁棒的微控制器到 FPGA SPI 接口: 第3部分 – FPGA 顶层模块
• 概述：继电器、开关和一般电气连接
• 机械开关和反跳电路中的开关反弹
• 如何将 DPDT 开关作为多路开关进行 4路接线

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作者：CUI Inc 市场营销副总裁 Jeff Schnabel

关键词：USB Type-C，欧盟标准

USB Type-C 的出现标志着连接技术的转折点。这种结构紧凑的正反可插接口改变了我们交换数据和为设备供电的方式，提供了更快的数据传输速率和多功能供电。

然而，当 USB Type-C 于 2014 年首次推出时，只是被添加到已经多种多样的连接器类型目录中，包括直流电源连接器甚至其他 USB 变体。虽然这种连接器的灵活性对设计电子设备的原始设备制造商有利，但却往往会给消费者带来负担，因为他们不得不使用无数不同的充电器为其购买的每台独特设备供电，从而进一步加剧了电子垃圾的激增。那么，可以做些什么呢？

欧盟 (EU) 即将出台立法，强制要求使用基于 USB Type-C 技术的通用充电器，带头采取行动来缓解日益严重的电子垃圾危机。本文将进一步探讨欧盟在推动 USB Type-C 标准化方面的努力，了解其意义、关键里程碑和潜在后果。对于面向欧洲最终用户销售产品并希望确保其产品不会过时的原始设备制造商来说，转用 USB Type-C 设计至关重要，如果 USB Type-C 标准化最终扩展到其他地区和应用尤其如此。

USB Type-C 标准化将在哪里实施？

如前所述，欧盟将成为全球首个实施 USB Type-C 标准化的地区。欧洲标准化委员会 (CEN) 和欧洲电工技术标准化委员会 (CENELEC) 等监管机构一直与主要组织和专家密切合作，制定全面的指导方针，以确保 USB Type-C 连接器、电缆和电源传输协议的安全性和无缝兼容性。

很显然，USB Type-C 成为了通用充电插口最可行的选择，因为物理 USB 连接器标准已通过 CENELEC 的欧洲标准EN IEC 62680-1-3 获得国际认可，而 USB Power Delivery 已在 EN IEC 62680-1-2 中概述。《无线电设备指令》(RED) 和《报废电子电气设备指令》(WEEE) 等其他现行法规也有助于 USB Type-C 标准化的实现。

鉴于移动设备市场规模巨大，欧洲议会和理事会最终决定，在欧盟层面采取强制性立法行动（而不是国家措施或自愿举措）是确保设备兼容性、提高消费者便利性和减少环境废弃物的唯一途径。

标准化何时实现？

实现 USB Type-C 标准化的进程已为时不远。从 2024 年 12 月 28 日开始，所有在欧盟销售的移动设备都需要配备 USB Type-C 充电端口，并且必须符合 USB Power Delivery (PD) 规范。从 2026 年 4 月 28 日开始，USB Type-C 和 PD 的强制要求将扩展到笔记本电脑。

哪些设备将受到监管？

任何使用有线电缆供电功率达 100 W 的可充电电子设备都必须配备 USB Type-C 插口。到 2024 年底，受委员会提案影响的设备类别包括：

• 手持式移动电话
• 平板电脑
• 数码相机
• 耳机
• 头戴式耳机
• 手持式游戏主机
• 便携式音箱
• 电子书阅读器
• 键盘
• 鼠标
• 便携式导航系统
• 入耳式耳机
• 笔记本电脑（从 2026 年春季开始）

值得注意的是，如果某些设备过于小巧，无法容纳 USB Type-C 插口，则可以豁免。这可能包括智能手表、健康追踪器、个人护理设备和其他可穿戴设备。

此外，到 2025 年底以及随后每五年，委员会将定期评估和报告通用充电器指令是否应当因技术的快速进步或市场的变化而涵盖更多设备。虽然最初针对的是功率输出不高于 100 W 的设备，但欧盟也承认 USB 标准会不断发展。原始指令已经过修订，认可 USB-IF 的最新 USB PD 标准，现在最高功率扩展至 240 W。新的 240 W 功率范围内的设备也将被考虑纳入指令范围。

其他重要注意事项

虽然 USB Type-C 标准化是欧盟新指令的主要目标，但还有一些次要规则和目标值得一提。

不捆绑

该指令的主要目标之一是通过为所有设备提供通用充电器来减少电子垃圾。“不捆绑”旨在为消费者提供在购买新设备时带或不带充电器的选择。最初不要求不捆绑，但到 2026 年底，委员会必须提交一份报告，评估不捆绑的效果，并确定是否应将其作为对制造商的强制性要求。此外，所有产品包装都必须贴上新标签，清楚地标明是否附带充电设备（图 2）。

无线充电

到 2024 年底，欧盟委员会还将获得授权敦促欧盟标准组织为无线充电制定统一的充电接口和协议。不过，最初的指令主要涉及通过 USB Type-C 进行有线充电。

充电规格

除上图 2 所示的“不捆绑”标签外，还必须在用户手册和包装上详细说明充电能力和兼容的充电设备，如图 3 所示。

展望未来

实现标准化的道路似乎充满希望，但也并非没有挑战。制造商在适应这些新要求时可能会遇到困难，而且执行起来可能并不容易。展望未来，USB 技术的不断发展可能会带来更多进步，这就要求欧盟继续保持灵活性和合作。

此外，欧盟的举措可能只是全球采用 USB Type-C 的第一步。印度目前是全球第二大智能手机市场，已计划到 2025 年 3 月将 USB Type-C 作为其通用充电端口。一些美国参议员也开始倡导立法，以效仿欧盟为实现 USB Type-C 标准化所做的努力。

欧盟在推动 USB Type-C 标准化的过程中，为未来奠定了基础，使轻松连接成为标准，从而丰富个人生活、推动行业发展并保护环境。CUI Devices 可提供各种 USB Type-C 连接器、线缆和仅供电型 USB Type-C 插口，随时准备迎接欧盟标准化的挑战。

小编的话

USB Type-C 的标准化将对电子设备行业产生积极的影响。如文中所言，它不仅统一了接口的物理形态，增强了设备之间的连接性和兼容性，还推动了更高效的数据传输和电力供应。这些改变使得设备的连接更加简单、快速和灵活，推动了移动设备行业的进一步发展。可以预见，随着欧盟USB Type-C 标准化的落地，全球其他区域的标准化也必将陆续落地。您如何看待USB Type-C 的标准化进程？您认为这将给相关产业带来哪些影响？欢迎留言，分享交流！

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关键词：工业电源，机器人，开发套件

产品一：TRACO Power TPI 50A-J 系列AC/DC工业电源

TRACO Power TPI 50A-J系列是采用3″ x 1.5″ x 1.2”封装的50W AC/DC工业电源，具有高达140%持续5秒的峰值功率系数和3000VAC I/O增强型隔离。

这些电源符合EN 55032 B类传导和辐射排放标准，符合ErP标准，设计用于工业/控制自动化以及测试和测量领域的应用。

TPI 50A-J系列具有高达93%的效率，可实现紧凑的设计和-40°C至+60°C无降额满负载工作环境温度范围，而负载降额或强制冷却可将这一范围上限扩大到+85°C。

TRACO Power TPI 50A-J电源将高品质元件与出色的热管理相结合，因此非常适合用于要求苛刻的工业设备或空间受限型应用。

产品特性

• 开放式框架设计
• 高品质级元件
• 优异的散热管理
• 紧凑型设计
• II类防护等级（已准备）

产品规范

• 3″ x 1.5″ x 1.2”封装
• 峰值功率系数：高达140%
• 3000VAC I/O增强型隔离
• 空载输入功率：<0.3W
• 输出电压范围：5VDC至53VDC
• 效率高达93%
• 额定功率：50W
• 工作温度范围：-40°C至+85°C
• 内部EN 55032 B类滤波器

产品二：AMD Xilinx Kria KR260机器人入门套件

AMD Xilinx Kria KR260机器人入门套件是一款基于Kria K26 SOM的开发平台，为机器人和工业应用而打造。它具有高性能接口和原生ROS 2支持，让机器人和软件开发人员可以轻松开发。KR260机器人入门套件提供基于ROS的开发体验，为机器人和嵌入式开发人员提供快速简便的工作流程。

Kria KR260机器人入门套件包含一个载卡、一个Kria K26 SOM和散热解决方案。该SOM非常紧凑，只包括关键组件，如Zynq® UltraScale+™，基于MPSoC的硅器件、存储器、启动和安全模块。 该机器人入门套件载卡支持各种接口选项，包括电源解决方案、多个以太网接口、SFP+连接性、SLVS-EC传感器接口和microSD卡。散热解决方案包含散热器、散热器盖和风扇。

Kria KR260机器人入门套件为客户提供一个评估其目标应用并利用Xilinx K26 SOM最终设计出自身载卡的平台。虽然SOM本身适用于跨市场和应用的广泛用途，但Kria KR260机器人入门套件的目标应用为工厂自动化、通信、控制和视觉，特别是机器人和机器视觉。

产品特性

优化用于KRIA K26 SOM

• 2x 240引脚连接器
• 所有SOM I/O可用于传感器和网络连接

高性能工业视觉

• SLVS-EC Rx
• 4个USB 3.0，用于相机接口
• DisplayPort 1.2a

实时连接接口

• 4个RJ45以太网端口 (10/100/1000)
• 1个SFP+ 光学 (10G)，用于10GE视觉

带PMOD的扩展和Rasberry Pi插头

• 扩展至任何传感器或接口
• 广泛的Pmod生态系统
• 例如，Wi-Fi® 适配器、RS485

适用范围

• 机器人
• 机器视觉
• 工业通信和控制

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关键词：MCU，功能安全

Microchip的AVR DD系列以AVR架构的低功耗性能为基础，具有出色的内核独立外设 (CIP) 选择和满载的智能模拟产品组合，用户因此可以自由地进行设计创新。AVR DD系列凭借其全面的功能集，包括多电压输入/输出(MVIO)，非常·适合复杂应用，或在具有多个功率域的复杂设计中作为配套微控制器(MCU)使用。

该系列MCU利用板载CIP 和 5 V运行模式来提高抗噪能力，同时还通过使用强大的事件系统(EVSYS)和可配置自定义逻辑(CCL)外设来减少系统延迟。AVR DD系列的MVIO允许与不同功率域上的设备进行真正的电平转换双向通信，从而不再需要电平位移器。该系列的灵活性使其非常适合工业控制、家用电器、汽车、物联网(IoT)和其他应用中的实时控制功能。AVR DB MCU是信号调节功能的绝佳选择，具有三个片上运算放大器(op amps)。Microchip的AVR DA MCU是低延迟控制应用和电容式触摸用户界面的绝佳选择。

Microchip建议将AVR DD系列用于针对工业和汽车产品（IEC 61508 和 ISO 26262）的安全关键型应用。他们还提供MPLAB® XC8功能安全编译器许可证，这是一个TÜV SÜD认证的编译器包，支持8位PIC和AVR MCU。FMEDA报告和安全手册等文件可应要求提供。

产品特性

• 内部24 MHz振荡器
• 多达8 kB SRAM
• 多达22通道、130 Ksps 12位差分模数转换器(ADC)
• 10位350 Ksps数模转换器(DAC)
• 模拟比较器(AC)，带可扩展基准输入
• 循环冗余校验(CRC)扫描
• 时钟故障检测
• 16位实时时钟(RTC)和定期中断定时器
• CCL外设
• 多达6通道事件系统外设
• 可配置的内部生成基准电压
• USART/SPI/双模两线制接口(TWI)
• 端口C上的多电压I/O
• 可为所有输入引脚选择1.8 V容限输入

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关键词: 物联网，物联网术语

问：物联网术语

物联网领域有许多关键术语和缩写词。我列出了一些常见术语。由于物联网的范围极广，因此我无法在本帖中列出所有术语。请在此列表中添加任何可能对他人有益的术语。

• AI – 人工智能 (Artificial Intelligence) – 是指计算机以人类的方式行动的能力，也指机器能够从完成任务的经验中学习任务的能力。
• APN – 接入点名称 (Access Point Name) – 是指器件连接到的“地址”。通常由你的移动通信提供商提供。
• BLE – 低功耗蓝牙 (Bluetooth Low Energy) – 是指蓝牙的低功耗版本。它与原始蓝牙不兼容。
• e-SIM – 嵌入式SIM卡 (Embedded SIM) – 是指通常在购买器件时随附的SIM卡，一般会连接到所选择的任何网络提供商。
• 边缘计算 – 是指在器件附近处理数据的过程。数据可以在器件或本地服务器上进行处理。
• 网关 – 通常是指连接两个不同协议网络的节点。
• LTE-M – 是指LTE的低功耗版本。如需了解更多信息，请访问这篇论坛帖子。
• M2M – 机器对机器 (Machine to Machine) – 是指两个或更多器件之间的连接和通信，无需人类干预。
• 网状网络 – 是指通过多个路径连接到其他节点的节点。这使得节点可以通过任何路径与任何节点进行通信。
• MIMO – 多输入多输出 (Multiple In Multiple Out) – 是指通过利用两个天线传输多个发送和接收信号。这在LTE中最常见。
• 调制解调器 – 是指允许另一台器件（通常是计算机）连接到网络的器件。
• NB-IoT – 窄带物联网 (Narrow Band IoT) – 是指低功耗广域网（low power, wide area network -LPWAN）。适用于低使用量和低功耗的蜂窝网络。如需了解更多信息，请访问这篇论坛帖子。
• 协议 – 是指用于机器对机器通信的语言。如需了解更多信息，请访问这篇论坛帖子。
• RFID – 射频识别 (Radio Frequency Identifier) – 是指使用无线电波进行数据传输和捕获的器件

更多物联网相关技术内容, 请参考下面帖子：

• 开始使用 machinechat 的 JEDI One 物联网平台
• 在哪里可以了解有关物联网的更多信息
• 如何在蜂窝网络上打开 nRF9160 FEATHER 物联网开发板
• 什么是 eSIM 和 eUICC？如何为你的物联网部署选择最佳解决方案？
• XPLR-IOT-1 eXplorer物联网应用平台端到端解决方案

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关键词: 树莓派, 温度传感器

问：使用Raspberry Pi 从 MCP9808读取温度数据

MCP9808是一款温度传感器，采用I2C通信标准来传输连续轮询温度。它支持报警功能和待机模式，以便在需要时节省电力。在本说明文档中，我们将执行几个python命令来获取传感器的温度。

MCP9808 上的 I2C
Microchip将0x18用作此板上的主地址，借助芯片上的3个引脚来更改I2C地址冲突时的地址。当调用传感器中的任何寄存器时，该板应写入或获得双字节响应（MSB优先，LSB最后）。我使用的是Adafruit 的分线板[1528-1032-ND]，其中已经包含一些正偏电阻。

需注意的寄存器：
0x01 ： 0000000X 00011111 ： 这里的X是配置中的备用位，默认为0，此为连续轮询模式。温度寄存器会不断更新，但存在功耗问题。将此位设为1将停止轮询并节省功耗。

0x05 ： AAASMMMM LLLLLLLL ： 该寄存器包含12位浮点温度，其中“A”为报警信息，“S”为符号位，“M”和“L”分别代表MSB和LSB。最终输出将显示为MMMMLLLL.LLLL。

请注意，在本说明中，我没有设置符号位和报警位，但如果你希望测量零下温度，则需要进行设置。

在 Raspberry PI 上的实现：

使用Raspberry Pi与I2C接口相连的好处在于Python终端的交互性。我使用的是在Raspbian发行版上启用了I2C的Raspberry Pi 4 。确保你的GPIO支持3V3、GND、SDA并且SCL支持MCP9808上的正确引脚。在Raspbian中打开终端并执行以下三个命令：

python
from smbus import SMBus
bus = SMBus(1)

该命令将创建一个待连接的总线对象，该对象将反过来收集我们请求的I2C数据。接下来，向芯片询问它的温度数据：

temp_binary = format(bus.read_word_data(0x18, 0x05),‘016b’)

该 bus.read_byte_data(Address, Register) 将从传感器检索数据，我们使用封闭的 format() 函数将信息读取为二进制数，这样是为了使提取这两个字节变得简单。Python通常喜欢使用int或float，但这会造成妨碍，因为会由多个字节返回值。我们将按照 [0:8][8:16] 顺序将其编制索引，而MSB位于数组的后半部分。

计算输出：
我们可以利用以下函数来正确地获取输出值

def word_To_LSB_MSB(word):
return word[0:8], word[12 :16] // note that word indices [8,9,10,11] are not used in this example.

请查看下图，了解我们所需的输出。

最后，将这二者结合在一起，再加上一些浮点运算即可。

LSB, MSB = word_To_LSB_MSB(temp_binary)
float(int(MSB + LSB,2)) / 16

除以16可将结果转为MMMMLLLL.LLLL，并获得十进制精度。注意，返回的结果应以摄氏为单位。在上图所示的情况下，我们从二进制浮动数00010111.0101计算出的温度是23.3125摄氏度。

完成后进入省电模式：
如果你希望在完成操作后关闭器件，只需将待机位设置为省电模式：

bus.write_byte_data(0x18,0x01,0b00000001)

由于只需更改MCP9809配置寄存器中的MSB，所以我们写入一个字节，不过我们将字符缩短了，因此不会更改寄存器中的LSB。

要使MCP9808恢复到完全工作功能状态，必须使传感器获得动力循环或使用寄存器的零刷新模式。

Microchip的规格书在此传感器的应用中仍然非常有用，如果你要使用MCP9808，请务必定期查询。注意，本文未涉及此传感器的一些重要功能，例如中断、负温度的符号位和待机工作。

使用的项：

Raspberry Pi：1690-RASPBERRYPI4B/4GB-ND 
母头到公头的面包板线：1568-1511-ND 
用于MCP9808的Adafruit分线板：1528-1032-ND 

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作者：Ryan Smoot，CUI Devices 技术支持工程师

关键词：电子开关，机械开关

开关在我们日常生活中司空见惯，其种类繁多，无处不在。开关有无数种形式，从微小的按钮到巨大的控制器，功能多种多样。这种多样性受到机械或电气操作、手动或电子控制等因素的影响，通常可以归结为个人在美学和用户界面方面的偏好。

电子开关采用 BJT、MOSFET、IGBT 等技术和其他半导体设计，由于成本不断降低、功能不断扩展，因此受到越来越多的关注，但机械操作式开关仍然是最常用的开关解决方案。本文将深入探讨开关基础知识，尤其是物理操作和致动模型，以了解开关外形与功能之间的关联。

开关基础知识

选择任何开关之前，都必须掌握刀数和掷数的概念。简单地说，刀数表示单次开关可控制的电路数，而掷数则表示开关可选择的触点数。通过直观的视觉呈现，可以最有效地理解这一概念。

单刀单掷开关 (SPST) 可以控制一个单独的电路，只需打开和闭合一个触点即可。现在，我们将其与单刀双掷开关 (SPDT) 进行对比。

在 SPDT 开关中，仍有一个单独的电路受控制，但开关可以在两个不同的触点之间转换。在 SPDT 中，开关的作用并不仅仅局限于打开和闭合电路，而是电路本身的重新定向。

对于双刀双掷 (DPDT) 开关，单次开关可控制两个电路，其中每次开关在两个触点之间切换。虽然 SPST、SPDT、DPST 和 DPDT 是最常见的开关配置，但理论上对开关的刀数和掷数并无限制。如果有两个以上的刀或掷，则用数字标签代替“S”或“D”。例如，制造商可能会将四刀五掷开关标为 4P5T 开关。同样，双刀六掷开关可以表示为 DP6T。

开关选型注意事项

在选型过程中，除了刀数和掷数外，还需要考虑一些其他开关规格。下面列出了一些比较常见的特性，但并不详尽。

• 尺寸：如前所述，开关有多种形状和尺寸。从比米粒还小的开关到大到无法用手移动的开关，其尺寸通常取决于预期的应用场所。在需要戴手套或微调困难的工业环境中，通常需要使用较大的开关，而紧凑型嵌入式设备通常需要尽可能小的开关。
• 默认状态：大多数开关都没有预定状态，但有些瞬动开关通常会呈现预先设定的状态，即常开 (NO) 或常闭 (NC)。
• 位数：该参数决定了单个设备中开关的数量。在某些情况下，这一概念可能会与“掷数”错误地混淆，但关键是要认识到，位数是指同一装置中的不同开关，每个开关都能独立致动。
• 安装：与其他电子元器件一样，开关也有多种安装配置。表面贴装和通孔开关通常为 PCB 上较小的开关，而面板安装和 DIN 导轨安装式开关往往较大。表面贴装和通孔安装的一个关键考虑因素是“间距”参数，即引线之间的间隔距离。对于通孔开关，间距特别重要，因为间距适当的话，可以配合试验板使用。

• 致动：除了手动和电子致动外，开关还提供各种致动方法。包括用手或小型螺丝刀或工具致动。然而，最常见的是选择凸起或平坦的致动器平面。
• 额定电流和电压：开关的额定电压和电流范围很广，从几伏和几安到几百甚至几千伏和安。必须始终验证开关是否能满足指定应用的预期额定电流和电压。
• 环境因素：这通常是指用于表示开关防尘和防液体等级的侵入防护或 IP 等级。但有些开关可能具有更高的振动灵敏度或防破坏功能。

机械开关的类型

下面提供的是机械操作和致动的开关类型，通常在较小、便携式或嵌入式系统中使用，但也并非完全如此。

• DIP 开关：DIP 开关可采用通孔或表面贴装封装，最常见的是 SPST 开关阵列。它们与试验板和成品完美配合，能够成为半永久选择。这类开关有琴键式、滑动式和旋转式，用于在设备中进行选项设置，尤其是在工业应用和开发套件中。DIP 开关比跳线提供的选项更多，而且方便用户使用，但不适合频繁调整。

• 旋转式 DIP 开关：这类开关是 DIP 开关的一个子集，采用旋转形式，用于选择不同的选项（通常为 4 到 16 位），配有平面或凸起旋钮。与线性 DIP 开关一样，这类也有通孔或表面贴装两种选择。不过，与线性 DIP 开关不同，它们可采用 BCD 或十六进制输出。虽然结构紧凑、使用方便，但只能提供单一输出，并不适合连续使用。

• 滑动式开关：滑动式开关通常被视作电源开关，通过滑动致动器来操作。这类开关通常属于 SPST，可以频繁使用。有些开关有多个刀或掷，要想精确定位可能颇具挑战性。虽然这类开关的容量比 DIP 开关大，但功率仍然很低，通常以表面贴装或通孔方式安装在 PCB 上。有时，它们还可用作消费类电子产品中的 DIP 开关，更方便使用。不过，如何在方便使用和避免意外致动之间取得平衡是个难题。

• 触摸开关：触摸开关为人熟知的特点是有明显的“咔哒声”，设计为小型瞬动按钮，适合低电压、低电流信号。这类开关虽电子功能一般，但坚固耐用，使用寿命长达数十万甚至数千万次。虽然通常为单刀类型，但也可以具有多掷和高 IP 等级。游戏控制器、遥控器、车库门等消费类电子产品以及各种工业应用都广泛使用了这类开关，充分表明它们因小巧耐用而广受欢迎。

• 摇臂开关：摇臂开关中间转动，在两个选项之间切换，一般不是瞬动开关。这类开关通常用作高压电路的电源开关，有些还带有 LED 或白炽灯泡照明，用于指示开关状态。它们的 IP 防护等级高，适用于恶劣环境。尽管因尺寸和功能导致成本略高，但其简单的接口和致动方式使其在消费类电子产品中大受欢迎。在工业环境中，它们可以作为拨动开关的补充，可能会设有外盖以防意外致动。

• 按钮开关：按钮开关通常称为按钮或按键，具有简单的进出致动功能。这类开关可以是瞬动开关，形状各异，通常集成了 LED，用于照明或指示开关状态。可处理各种电压和电流，通常安装在印刷电路板或面板上。它们方便用户使用，适合经常有人的公共区域。按钮坚固耐用，防破坏且 IP 防护等级高，适用于电梯或地铁等恶劣环境。但与更简单、更小的按钮开关型号相比，这类开关的尺寸、LED 选项和材料可能会导致成本增加。

• 拨动开关：拨动开关因其操作杆加长而为人熟知，适合戴手套或电机微调控制受限的场合。突出的控制杆能更清楚地给出目视反馈，无需额外的 LED 指示灯，其动作幅度较大，可确保切换准确无误。这类开关有不同的刀数和掷数，但通常较少配置为瞬动开关。拨动开关因易于致动、反馈快速和安全集成而备受推崇，非常适合工业或科学应用。由于它们在飞机、控制仪器和医疗设备中是任务关键型应用，因此成本往往更高。

总结

开关是在电子和电气系统中发挥关键作用的基本元器件。本文全面概述了开关的主要方面，包括其类型、操作、应用和注意事项。无论是设计消费类电子设备还是从事复杂的工业项目，选择合适的开关都会对系统的功能性和可靠性产生重大影响。CUI Devices 拥有一系列开关解决方案，可随时满足各种开关需求。

小编的话

作为控制电路通断的关键组件，开关能够实现对电流的开启、关闭和调节。由于开关的种类繁多，其选择和使用对于电子和电气系统的性能、稳定性和安全性具有重要影响。因此，正如文中所言，在设计和应用电子和电气系统时，只有充分考虑开关的作用并选择合适的开关类型，才能确保系统的正常运行和可靠性。您对开关的类型和选用有哪些问题和经验？欢迎留言，分享交流！

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