2024 Digikey 感知万物，乐享生活”作创意大赛+开箱贴
<p>这次参与2024 DigiKey“感知万物，乐享生活”大赛，我收到了STM32H7S3L8开发板、SIPEEDMAX 6+1声光定位模块、SEN-21231人脸识别模块以及BME280和BME680两个温湿度大气压传感以及空气质量检测模块模块。我的目标是利用这些高性能的传感器和模块，打造一个智能环境感知系统，探索将环境数据与人机交互结合的可能性。这是一次绝佳的机会去创新，并展示如何将物联网技术与现实生活融合。</p><p><strong><span style="font-size:20px;">开箱体验与包装</span></strong><br />
物料包装非常紧凑，DigiKey的发货箱子坚固耐用，确保了运输过程中的安全。开箱后，所有元件都整齐地摆放在防静电袋中，保证了敏感元件不会受到静电干扰。整体包装设计简洁实用，没有多余的填充物，非常环保。</p>
<p>开箱时，最引人注目的是STM32H7S3L8开发板，它尺寸适中，布局合理，各种接口清晰标示，方便后续连接其他传感器和模块。SIPEEDMAX 6+1声光定位模块也让我眼前一亮，其小巧的设计便于嵌入式应用，光学和声学传感器集成度高，非常适合我此次的空间感知项目。</p>
<p><strong><span style="font-size:20px;">物料一览</span></strong><br />
1. STM32H7S3L8 开发板：这个高性能开发板具备丰富的接口和强大的处理能力最高频率可达600Mhz，能够同时管理多个传感器数据，处理速度和内存容量都相当令人满意。该开发板将作为系统的核心控制器，负责数据的采集、处理和反馈；STM32 Nucleo-144板为用户提供了一种可负担的灵活方法，通过选择STM32微控制器提供的各种性能和功耗特性组合来尝试新概念并构建原型。对于兼容板，内部或外部SMPS可显著降低运行模式下的功耗；ST Zio连接器扩展了ARDUINO<sup>®</sup> Uno V3的连接能力，而ST morpho接头则提供了简便的方法来扩展Nucleo开放式开发平台的功能，并提供多种专用屏蔽。</p>
<p>由于集成了ST-LINK调试器/编程器，STM32 Nucleo-144板无需单独的探头。STM32 Nucleo-144板随附STM32全面的免费软件库和STM32Cube MCU软件包示例。</p>
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<p>2. SIPEEDMAX 6+1 声光定位模块：麦克风阵列模块是 Sipeed 基于 MSM261S4030H0 数字麦克风芯片设计的，模块声音识别灵敏度、信噪比高，由沿板的六个麦克风和一个中心的麦克风组成，阵列板上的 12 颗 LED 可以用来可视化识别声源方位，基于 <span style="background-color: rgb(250, 250, 250); color: rgb(56, 58, 66); font-family: "Source Code Pro", "DejaVu Sans Mono", "Ubuntu Mono", "Anonymous Pro", "Droid Sans Mono", Menlo, Monaco, Consolas, Inconsolata, Courier, monospace, "PingFang SC", "Microsoft YaHei", sans-serif; font-size: 12px;">GCC-PHAT </span>算法实现声源定位、语音识别、波束成形等需求场合；此模块可以精确感知光源和声音的位置，为项目中的空间感知提供了极大的便利。我计划用它来实时追踪声音和光源的变化，构建一个动态响应的环境监测系统。</p>
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<p>3. SEN-21231 人脸识别模块：这此模块可以为项目添加高级计算机视觉功能，无需编写代码！Useful Sensors Inc.的Person Sensor包含一个摄像头模块，预编程了检测附近人脸的算法，通过简单的Qwiic I2C接口返回信息。它设计为系统的输入，像其他传感器一样通过SparkFun的Qwiic I2C接口提供电源和信息。此外，还有一个单独的中断引脚TP1，用于指示是否检测到人；其中，Person Sensor内部集成了一个图像传感器和一个小型微控制器。它是一种小巧、低功耗（约150毫瓦）且经济实惠的硬件模块，能够检测附近的人脸，并返回有关人脸数量、位置以及面部识别的信息。这使得创建智能项目变得更加容易，比如当人接近时设备唤醒、跟踪人脸、当无人时静音麦克风，甚至识别人来个性化体验。Person Sensor设计为一种简单的方式来构建更智能的设备。</p>
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<p>4. BME280传感器模块：BME280是一款湿度传感器，专为移动应用和可穿戴设备而开发，其中尺寸和低功耗是关键设计参数。该装置结合了高线性度和高精度传感器，完全可以实现低电流消耗、长期稳定性和高 EMC 鲁棒性。该湿度传感器具有极快的响应时间，因此可满足新兴应用的性能要求，例如环境感知和宽温度范围内的高精度。我将它们与开发板相连，实时监控环境变化，并结合声光定位和人脸识别模块进行智能反应。</p>
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<p>5. BME680传感器模块：BME680是首款集成高线性度和高精度气体、压力、湿度和温度传感器的气体传感器。它专为尺寸和低功耗为关键要求的移动应用和可穿戴设备而开发。 BME680 可保证（取决于特定的操作模式）优化功耗、长期稳定性和高 EMC 鲁棒性。为了测量个人健康的空气质量，BME680 内的气体传感器可以检测多种气体，例如挥发性有机化合物 (VOC)；我将它们与开发板相连，实时监控环境变化，并结合声光定位和人脸识别模块进行智能监测。</p>
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<p><span style="font-size:20px;"><strong>产品细节与初步测试</strong></span></p>
<p><b>可以看到我已经为传感器设计了外围电路还制作了PCB，进行了一系列的测试</b><br />
拿到开发板后，我首先尝试连接BME280传感器进行温湿度数据采集。STM32H7S3L8开发板的引脚排布非常合理，连接非常顺畅。在几行简单的代码后，传感器开始工作，成功读取到当前环境的温度、湿度和气压数据。传感器响应迅速，数据显示稳定，初步测试效果非常不错。</p>
<p>SIPEEDMAX声光定位模块的安装与调试稍微复杂一些，但通过其丰富的接口，结合STM32H7S3L8的强大处理能力，我成功实现了声音定位测试。初步测试显示模块能够准确捕捉到声源方向，非常适合用在需要精确定位的项目中。</p>
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<p><strong><span style="font-size:20px;">后续计划</span></strong><br />
经过这次开箱及初步测试，我对这些模块的表现非常满意。STM32H7S3L8开发板的性能强大，配合多个传感器时处理效率很高；声光定位模块也显示出强大的应用潜力。我接下来计划整合人脸识别模块，并结合环境传感器，搭建一个智能空间感知系统。这个系统将通过人脸识别和环境感知，实现个性化的反馈与交互。<br />
这次开箱体验非常顺利，各个组件的做工和性能都达到了预期。DigiKey提供的物料兼具高性能和易用性，非常适合用来参加智能感知类比赛。如果你也在寻找适合自己创意项目的硬件设备，强烈推荐你试试这些模块，相信它们能为你的项目带来新的灵感和突破。</p>
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