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CAN FD、STM32、可加热IMU。这些技术单独来看都不算陌生,但当它们同时出现在一块指尖大小的开发板上呢? Seeed Studio 11月15日正式发布Seeed Studio XIAO STM32C5。作为XIAO系列首款搭载STM32的开发板,XIAO STM32C5基于STM32C5A3CG打造,在经典的XIAO小尺寸设计中,加入了原生CAN FD、带可编程加热功能的6轴IMU、16MB外部Flash,以及高精度外部晶振。
面向需要实时通信、运动感知和控制能力的嵌入式应用,从机器人和云台,到工业控制、CAN FD数据采集以及各种小型运动控制设备,XIAO STM32C5希望为开发者提供一个更加紧凑、灵活的STM32开发平台。 下面,我们就从几个核心能力出发,看看XIAO STM32C5能做什么。 01 首款STM32 XIAO,支持原生CAN FD XIAO STM32C5搭载了STMicroelectronics STM32C5A3CG,基于Arm Cortex-M33,主频最高144MHz,同时支持浮点运算和DSP指令,对于需要实时数据处理和控制的应用来说,这意味着更充足的计算能力,也让XIAO STM32C5有了进入更复杂控制系统的基础。 但这次真正不一样的,是两路原生CAN FD。其中一路连接到板载的CAN收发器,并直接引出了CANH和CANL。也就是说,拿到XIAO STM32C5后,不需要额外增加CAN控制器,就可以直接连接CAN FD总线。而第二路CAN FD控制器则通过数字TX/RX引脚引出。如果你的系统需要两路物理CAN总线,可以进一步搭配外部CAN收发器使用。 这也让XIAO STM32C5更适合做各种小型CAN节点、机器人控制节点和工业通信设备。 02 可编程加热IMU,主动管理传感器工作温度 如果说CAN FD是XIAO STM32C5面向机器人和工业控制的一张“新名片”,那么板载LSM6DS3TR-C 6轴加速度计和陀螺仪,并配备专用加热电阻的设计,则是这块板子另一个比较特别的地方。 为什么需要给IMU加热?因为对于MEMS IMU来说,温度变化会直接影响传感器的测量结果。即使设备本身没有发生运动,随着环境温度变化,陀螺仪和加速度计的读数也可能发生漂移。 对于普通的姿态感知应用来说,这种变化可能并不明显。但对于精密运动控制、云台、机器人姿态估计、IMU数据采集、或长时间运行的运动传感系统,温度稳定性就会变得更加重要。 所以XIAO STM32C5没有简单地把IMU放上去就结束,而是给它增加了一套可编程的温度控制手段。通过GPIO控制,在设备开始工作前,对IMU进行预热,让传感器进入更加稳定的工作温度,而不是被动等待环境温度变化。这也为开发者留下了更多固件层面的控制空间。
左侧实时绘制IMU的温度曲线,右侧绘制由三轴加速度计和三轴陀螺仪数据合成的欧拉角。板子保持静止时,IMU没有动,欧拉角也没有动。随后我们实际移动板子,欧拉角立刻随之变化。 03 16MB外部Flash + 高精度时钟,满足更多数据与时序需求 XIAO STM32C5虽然体积很小,但在数据处理方面并没有缩水。板载提供1MB内部Flash,256KB SRAM,16MB外部Flash。额外的16MB Flash可以用来保存本地CAN日志、IMU数据、配置文件以及应用数据。 除此之外,板载48MHz外部晶振,精度达到±10ppm,为CAN FD、USB以及传感器数据采样提供稳定的时钟源。 接口和供电则保持了XIAO一贯的紧凑设计:USB-C用于开发和数据传输;板载支持锂电池充电,并提供BAT焊盘,方便开发电池供电的移动设备。 所以从硬件配置来看,XIAO STM32C5并不只是单纯只是把芯片换成了STM32,更是在XIAO的尺寸限制下,重新围绕通信、传感和控制做了一次硬件组合。 04 Demo:用XIAO STM32C5构建双轴云台 说了这么多,实际用起来怎么样?我们的工程师Zeller直接搭了一套双轴摄像头云台,XIAO STM32C5负责运动控制,接收来自XIAO Sense的目标跟踪数据,再通过CAN FD控制两个无刷电机,实现双轴云台运动。 整个系统的工作流程可以简单理解为:视觉识别 → 获取目标位置 → 传输跟踪数据 → STM32C5实时控制 → 云台跟随目标运动 除了自动人脸跟踪,这套Demo还支持网页端手动控制和自动校准。 05 XIAO STM32C5适合什么应用? 有了原生CAN FD、IMU和STM32C5的处理能力,XIAO STM32C5可以覆盖不少需要实时通信和运动控制的应用。例如:
这些应用背后的需求其实很接近:设备需要通信,需要感知,也需要及时做出控制响应。XIAO STM32C5把STM32、CAN FD、运动传感和小尺寸设计放在了一起,让开发者可以用更小的硬件去探索更多实时控制应用。 06 XIAO STM32C5现已上线 XIAO STM32C5提供标准版和预焊接版:未焊接版零售价USD $9.90,预焊接版零售价USD $10.90. 从STM32C5、原生CAN FD,到可编程加热IMU,XIAO STM32C5将更多面向实时通信和运动控制的能力集中到熟悉的XIAO尺寸中。 想了解更多硬件规格、快速上手指南和示例? |
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