智能小车硬件介绍

星期四, 10月 10, 2024 | 3分钟阅读 | 更新于 星期日, 12月 8, 2024

YuanFeng Xie

智能硬件基础:从电路到传感器的探索之旅

在这个日新月异的科技时代,智能硬件正在悄然改变我们的生活方式。无论是智能家居、可穿戴设备,还是工业自动化,智能硬件的应用无处不在。今天,让我们一起深入了解智能硬件的核心知识,从电路基础到传感器的奥秘。

安全须知

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电路:智能硬件的基石

首先,我们需要了解电路的基本组成。电路主要由五个部分构成:MCU(微控制单元)、电源、传感器、执行器和通信模块。其中,MCU是智能硬件的"大脑",负责处理信息和控制其他部件。从我们日常使用的手机到复杂的工业机器人,MCU无处不在。

在电路中,我们经常会遇到导体、半导体和绝缘体的概念。简单来说,铁、铜等容易导电的物质是导体,塑料、玻璃等难以导电的物质是绝缘体,而硅、锗等介于两者之间的则是半导体。

电源是电路的能量来源,分为交流电和直流电。在了解电源的同时,我们还需要掌握电压、电流和接地等基本概念。记住欧姆定律(U=I*R)将有助于我们更好地理解电路的工作原理。

在实际操作电路时,安全至关重要。记得在操作前消除身体静电,避免带电插拔元器件,并保持电路干燥,远离金属物体,以防短路。

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传感器:智能硬件的"感官"

传感器是智能硬件的"眼睛"和"耳朵",让设备能够感知周围环境。让我们来了解几种常见的传感器:

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超声波模块:这种传感器通过发射和接收超声波来测量距离。它的工作原理类似于蝙蝠的回声定位,通过计算声波发射和接收的时间差来确定物体的距离。
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红外避障模块:这种传感器利用红外线检测障碍物。当红外线遇到障碍物反射回来时,传感器就能检测到障碍物的存在。它的有效检测距离通常在2到30厘米之间。
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循迹模块:这种传感器主要用于检测黑线。它利用黑色对红外线的强吸收特性,当检测到黑线时,传感器会输出相应的信号。
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舵机:虽然严格来说舵机属于执行器而非传感器,但它在智能硬件中也扮演着重要角色。舵机通过PWM(脉冲宽度调制)信号控制,可以精确地调节角度,常用于机器人的关节控制。
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关于我

一名喜欢RUST的菜鸟程序员

教育背景(研二在读)

  • 2019.09 - 2023.06 天津大学 · 智能与计算学部 · 网络安全专业 · 全日制 · 本科
  • 2023.09 - 2026.06 天津大学 · 智能与计算学部 · 电子信息专业 · 全日制 · 硕士研究生
浏览器漏洞挖掘项目

V8引擎的模糊测试工具改进

时间:2021.09-2022.04

内容:聚焦于优化JavaScript引擎的测试方法。研究团队基于SOAT改进部署了V8引擎测试环境,并通过分析测例覆盖率和已知CVE,优化了测试流程。

成果:成功捕获了一个谷歌引擎的逻辑漏洞,获得了修复反馈

JS引擎WASM模块漏洞挖掘研究

时间:2023.11-2024.4

内容:阅读标准手动编写了WASM语法规则,调研了主流JS引擎的WASM支持情况,并基于V8构建了WASM二进制框架。

成果:语法规则、调研报告和二进制构建框架,成功捕获特性缺陷并得到修复

数据库缺陷研究项目

关系型数据库缺陷的实证研究

时间:2022.12-2023.11

内容:通过构建统一的数据库逻辑框架,系统收集并分析了大量数据库缺陷。对777个缺陷进行了深入分析,特别聚焦SQL数据类型问题,并据此改进了模糊测试方法。

成果:构建缺陷数据集, 开发SQLT测试框架

网络协议漏洞挖掘项目

基于 RFC的 SSL/TLS模糊测试

时间:2024.4 – today

内容:梳理TLS协议模糊测试的相关工作,关注基于状态机的网络协议模糊测试方法。复现历史漏洞,了解TLS报文结构,追溯相关漏洞代码。分析RFC文档,提取字段约束,构建状态转移范式,并据此完善了TLS协议的有限状态机模型。

成果:完成相关工作调研, 漏洞复现报告, 状态范式数据集