申请方案分析及推荐
根据比赛规则和消防灭火小车的需求,以下是具体的申请建议:
一、申请类别解析
- MCU/MPU开发板:主控制器,负责运行核心算法(如火焰识别、电机控制)。
- 传感器或NFC开发板:辅助模块,用于环境感知(如火焰检测、避障)或通信(如NFC)。
- 芯片样片:独立芯片,可用于定制电路设计(如自行设计传感器模块),但非必需。
二、推荐申请清单
类别 | 推荐型号 | 用途 | 必要性 | 数量 |
---|---|---|---|---|
MCU开发板 | STM32H745I-DISCO | 双核处理图像+控制,适合复杂算法 | 高 | 1 |
传感器开发板 | 3轴加速度计和陀螺仪套件(STEVAL-MK1227KA) | 小车姿态稳定与导航 | 高 | 1 |
传感器开发板 | LPS22DF压力传感器适配板(STEVAL-MK1224V1) | 环境气压监测(辅助火焰检测) | 中 | 1 |
芯片样片 | LSM6DSV16XTR(加速度计+陀螺仪) | 备用或扩展设计 | 低 | 1 |
芯片样片 | LPS22DFTR(压力传感器) | 备用或扩展设计 | 低 | 1 |
三、具体推荐理由
1. MCU开发板:STM32H745I-DISCO
- 核心优势:
- 双核(Cortex-M7 + M4),M7处理火焰识别算法,M4控制电机和传感器。
- 自带4.3寸LCD屏和摄像头接口,方便实时显示图像处理结果。
- 支持DCMI(摄像头直接连接)、以太网、硬件加速(适合AI模型部署)。
- 适用场景:
- 需同时处理图像识别(火焰检测)和实时控制(电机驱动)的多任务场景。
2. 传感器开发板
-
(1) 3轴加速度计和陀螺仪套件(STEVAL-MK1227KA)
- 用途:
- 监测小车运动姿态(如倾斜、震动),优化导航路径。
- 结合超声波避障模块,提升复杂地形通过能力。
- 必要性:消防小车需稳定移动,避免侧翻或碰撞,此模块直接增强控制可靠性。
- 用途:
-
(2) LPS22DF压力传感器适配板(STEVAL-MK1224V1)
- 用途:
- 检测环境气压变化,辅助火焰识别(火焰燃烧可能导致局部气压波动)。
- 可作为冗余校验,降低误检概率。
- 必要性:非核心功能,但能提升系统鲁棒性。
- 用途:
3. 芯片样片(可选)
- LSM6DSV16XTR:与加速度计开发板配套,备用或用于自行设计紧凑型传感器模块。
- LPS22DFTR:与压力传感器开发板配套,备用或扩展多气压监测点。
四、替代方案(如部分型号不可申请)
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MCU开发板备选:
- NUCLEO-H723ZG(550MHz高主频):适合纯控制场景,但图像处理能力较弱。
- NUCLEO-H753ZI(480MHz + 以太网):适合需远程监控的场景。
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传感器开发板备选:
- 磁传感器(STEVAL-MKI181V1):用于定位或方向校准,但优先级低于运动控制模块。
- NFC开发板(X-NUCLEO-NFC09A1):仅在小车需身份认证或数据传输时考虑。
五、申请材料准备建议
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项目简介重点:
- 强调“双核协同”(H745I-DISCO)在火焰识别与实时控制中的必要性。
- 说明加速度计对导航稳定性的提升,以及压力传感器的冗余校验作用。
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开发能力证明:
- 过往项目:展示类似嵌入式控制项目(如循迹小车、传感器数据采集)。
- 技术储备:熟悉STM32 HAL库、OpenMV图像处理、FreeRTOS多任务调度。
六、总结
- 必选组合:
STM32H745I-DISCO + STEVAL-MK1227KA + STEVAL-MK1224V1 - 优势:
- 双核MCU满足复杂算法需求,传感器模块增强系统可靠性。
- 符合比赛规则(1 MCU + 2传感器开发板),总申请数量为3。
- 芯片样片:根据实际需求选择,非必需但可作为扩展备用。