一款十年前的“新能源智能小车”

简介: 硬件设计

目录如下:


1. 内容简介

2. 新能源市场

3. 系统框架

4. 图像传输子系统

5. 无线控制子系统



1. 内容简介

最近翻阅了一下之前的一些项目,一张十年前的图片引起了注意。

先看图:

具体配置怎么样呢?

  • 全铝合金车身;
  • 底部锂电池供电:动力十足;
  • 四驱电机:真四驱;
  • 前后测距雷达:自动避障;
  • 配置一颗摄像头:近场实时监控;
  • 支持近场双向语音通话及控制;
  • 等等。

妥妥新能源标配。

借着这个话题简单谈谈对当前市场的一些浅显看法。



2. 新能源市场

回到当今的新能源市场。

抛开政策刺激和需求层次。

从行业纵深和格局来看,汽车本身是智能技术发展最直接的商业载体。

通过场景和应用促进智能化和工业体系的发展,具备充分的长期价值。

再结合实际的数据来看:

当前的新能源市场早已越过 16% 的鸿沟。

正在快速向 50% 的早期大众市场靠拢。

在如今的高度竞争格局下,除非你有颠覆市场的技术或者价格。技术层面,比如:乔布斯的初代 iPhone 手机。一经问世就跳出了功能机原有的市场竞争格局,进入一个全新的蓝海市场。价格层面,比如:小米早期手机的极致性价比。直接开启了一条 1999 定价的全新市场格局,进入到一个红海中的蓝海区间。反观新能源汽车,其实也是一样的逻辑。如果不能颠覆,大概率就只能沦为炮灰。而且越是有知名度的品牌,大众对你的期望反而越高。还有一个话题是传统汽车与新能源之争。直白点就是发动机与电池之争。

这两项技术反而又都在抑制各自的发展:

发动机当前技术远远无法做到跟电池一样效率。这也就直接影响了传统汽车的智能化发展。其实有点类似于早期的功能机,虽然防摔、耐用性极佳。终究也未能避免被消费者抛弃的命运。而电池的充电速度、安全性、衰减性又在影响其新能源自身的发展。优点是可以与智能技术做到无缝衔接。从某种意义上来说,是颠覆性 AI 技术的发展催生了新能源的发展。

这就会反过来进一步促进电池技术的发展。也许,在可预见的将来电池将不再成为制约。

好了,回到产品层面。

上面项目图片展示的是笔者十年前主导并参与研发设计的一个小项目。

团队三人,各司其职。

从系统、硬件、固件、外壳,再到焊接,甚至是 PCB 板都是自行用铜板制作。

回到产品这个话题,作为产品人,产品的逻辑究竟是怎么落地的呢?



3. 系统框架

关于具体创意、市场分析等等这些内容,请参阅笔者书籍或对应专栏

这里从系统框架来讲起。

作为产品人,了解功能后,需要设计产品或项目的整体框架。

这就会涉及选型和成本的关系:

  • 选型是为了实现所需求的功能;
  • 成本是为了在可选范围内容,使用性价比最高的元器件。

继续以上面的案例来说明:

系统主要由以下元器件组成:

  • 中低档 ARM 处理器 STM32
  • STC 单片机;
  • FM 模块;
  • LCD 彩屏;
  • 1602 显示液晶;
  • OV7670 摄像头;
  • 短距离无线数传模块 nRF905 和 nRF24L01 等构成。

功能描述如下:

  • 图像数据由 OV7670 摄像头模组采集;
  • 通过 nRF24L01 模块无线传输至手持终端,并在 LCD 彩屏上实时显示;
  • 语音采集由 FM 模块 RDA5820 实现,通过调频广播方式将语音传输至终端;
  • 现场温度等数据由相应模块采集,通过 nRF905 传输至终端并在 1602 液晶上实时显示。

有了主体上的选型之后,接下来针对每一个主要功能做分析。

首先是图像传输子系统。



4. 图像传输子系统

作为产品人你需要把整体逻辑梳理清楚。

图形数据由 OV7670 采集。

考虑到摄像头的数据采集的速度远大于无线的传输速度,因此实施以下策略:

  • 先把一帧的数据暂存在帧缓存芯片 AL433B 中;
  • 然后由 STM32 控制无线模块 nRF24l01 发往接收端;
  • 接收端接收到数据后先暂存于 IS61WV25616BLL 中;
  • 接收完一整帧后由 STM32 控制在 TFT 液晶屏上显示。

发送端:

接收端:

再以无线控制系统为例。



5. 无线控制子系统

该子系统主要由以下模块组成:

  • STC 单片机;
  • 超声波测距模块;
  • DS18B20 温度采集模块;
  • 1602 LCD 液晶;
  • nRf905 无线模块等。

车载端和手持端通过 nRf905 无线模块进行无线数据传输。

从而使手持终端可以显示小车端的温度、距离信息等。

并且可以控制小车的运行方向同时在 1602LCD 液晶显示运行状态。

系统的总体框图如图所示:



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