Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Mit Texas Instruments in die Zukunft reisen

Die angezeigten Venen des Autors

Ja, das sind meine Adern.

Diese Bilderserie wurde vom Christie DLP VeinViewer [PDF] erstellt. Dieses Gerät strahlt Infrarotlicht auf Ihre Hand. Eine Kamera erkennt Bereiche mit Blutgefäßen in der Nähe der Haut, da das IR-Licht nicht von Blut reflektiert wird, das umgebende Gewebe dagegen. Das resultierende Bild wird von einer interessanten Technologie von Texas Instruments, dem DLP Digital Imaging Chip, auf meine Hand projiziert. Bei der DLP-Technologie handelt es sich im Wesentlichen um eine sehr kleine Reihe beweglicher Spiegel. Jeder Spiegel, 1/5 der Breite eines menschlichen Haares, wird individuell gesteuert, um ein Lichtpixel mit 1024 Helligkeitswerten zu reflektieren. In fortgeschrittenen Anwendungen kann ein DLP-Projektor bis zu 35 Billionen Farben erzeugen.

Bei einem letzten Medientag hinter den Kulissen von Texas Instruments wurde ich mit Demos von DLP-Produkten und vielem mehr versorgt. Hier sind einige interessante Dinge, die TI uns gezeigt hat, die sich in Zukunft auf Ihre Hardwareprojekte auswirken können:

Der LightCrafter Structured Light-Projektor für das 3D-Scannen

Hochgenaues 3D-Scannen mit DLP-Projektor

Das Microsoft Kinect hat das Konzept der 3D-Bildgebung mit strukturiertem Licht in den Mainstream gebracht. Der TI LightCrafter verwendet dieselben physikalischen Prinzipien und wurde entwickelt, um 3D-Bilder mit einer Genauigkeit von weniger als einem Millimeter zu erzeugen. Zielanwendungen umfassen industrielle Inspektionen, aber Texas Instruments hat ein Entwicklungsmodul entwickelt, das in einer breiteren Palette von Einstellungen eingesetzt werden kann.

TI DLP ermöglicht präzise 3D-Inspektion, Bild mit freundlicher Genehmigung von TI

Der Prozess der 3D-optischen Messtechnik ist einfach und liefert mit DLP-Technologie qualitativ hochwertige Ergebnisse:

  • Lichtmuster projizieren auf ein Ziel
  • Eine Kamera oder ein Sensor erfasst die Lichtverzerrungen auf dem Ziel
  • Die Daten werden dann von einem Prozessor analysiert
  • Das Ergebnis sind sehr detaillierte 3D-Punktwolkeninformationen (x, y, z) über das Ziel

Eine der interessanteren Möglichkeiten ist das Erkennen von Rissen oder Fehlern in Sachen wie Fahrradteile aus Kohlefaser mit dem LightCrafter und einer guten Kamera. Das LightCrafter-Modul kostet 600 US-Dollar, was für einen vollständig hackbaren Projektor ein vernünftiger Preis zu sein scheint. Besser noch, TI bietet ein GUI-Tool zur Konfiguration und Steuerung des LightCrafter, wodurch die Entwicklung und das Testen vereinfacht werden.

Das DLP-Dashboard

TI DLP Virtual Car Console im Audio-Player-Modus

Ich habe es genossen, diese Demonstration der DLP-Technologie zu sehen, die über die Projektion von Heimvideos hinausging. Dieses "virtuelle Konsolen" -System projiziert ein Bild auf die Rückseite eines durchscheinenden Bildschirms, das wie die Mittelkonsole in einem Auto geformt ist. Eine Kamera, die ebenfalls hinter dem Bildschirm montiert ist, kann Objekte sehen, die den Bildschirm berühren, und wird verwendet, um die Finger des Benutzers zu verfolgen, die ein Computer als Eingabe interpretiert.

TI DLP Virtual Car Console im Navigationsmodus

Der gesamte gekrümmte Bildschirm war berührungsempfindlich. An der Vorderseite des Bildschirms waren Knöpfe angebracht, die tatsächlich wie echte Knöpfe funktionierten, obwohl sie keine Elektronik hatten. Auf der Rückseite war ein Muster aufgedruckt, das durch den Bildschirm sichtbar und von der Kamera erfasst wurde. Dies gibt ein präzises Feedback für die Reglerposition.

MSP430, ein Leader mit geringem Stromverbrauch

Das $ 4,30 MSP430 Launchpad, Image Courtesy TI

TI ist ständig darum bemüht, branchenführend in der Verarbeitung von Prozessoren mit besonders geringem Stromverbrauch zu sein. Meine erste Einführung in die Embedded-Verarbeitung mit geringem Energieverbrauch erfolgte Ende der 1990er-Jahre mit frühen Versionen der 16-Bit-Mikrocontroller-Familie MSP430, eines der wenigen Produkte auf dem Markt, das einen Stromverbrauch im Sub-Milliwatt-Bereich aufweist. Heutzutage steht TI einem starken Wettbewerb mit Herstellern wie Microchip um die niedrigste Leistung gegenüber. Der MSP430 verfügt jedoch über eine ultraschnelle Aufwachzeit, die den Stromverbrauch bei Anwendungen reduziert, bei denen ein intermittierender Einsatz erforderlich ist, beispielsweise die Temperaturmessung. Für Projekte, bei denen die Batterien leer sind oder die Umgebung mit Strom versorgt wird, ist dies sehr nützlich und wichtig. Die 16-Bit-Architektur mit geringem Stromverbrauch macht dieses Produkt zu einem geeigneten Produkt für Projekte, die Fernkommunikation, drahtlose Sensorik, Gesundheit und Fitness, kleine batteriebetriebene Roboter und mehr umfassen. Achten Sie auf das neueste Mitglied von TI aus der MSP430-Familie mit dem Codenamen Wolverine. Es behauptet, den laufenden Stromverbrauch halbiert zu haben, und verfügt über ein energiesparendes FRAM, das den Stromverbrauch im Schlafmodus definitiv verbessern wird.

Digitale Signalverarbeitung

C2000 Peripheral Explorer Kit, Mit freundlicher Genehmigung von TI

Was ist ein DSP und warum interessiert uns das? Kurz gesagt, Signale sind überall um uns herum, von unseren eigenen Stimmen über das, was wir um uns herum sehen, über die Daten, die drahtlos in alle Richtungen fliegen, bis hin zu den Messungen, die einen reibungslosen Betrieb der Automotoren ermöglichen. Ohne eine Möglichkeit, diese Informationen schnell zu verstehen, würde das moderne Leben aufhören. Jeden Tag werden diese wichtigen Produkte wie Mobiltelefone und Hörgeräte mit DSPs kleiner. Ein Teil der Größenreduzierung ist auf eine kleinere, intelligentere Elektronik und ein Teil auf kleinere Batterien zurückzuführen, die eine effizientere Elektronik betreiben. TI zeigte mir ein gut abgerundetes Angebot an neuen DSP-Chips, die eine verbesserte Energieeffizienz und Geschwindigkeit für die Umwandlung realer Signale in nützliche Informationen forderten.

TI Signal Processing Innovation im Wandel der Zeit, Mit freundlicher Genehmigung von TI

Diese Chips sind jedoch unglaublich komplex. Denken Sie daran, Ihren TI-Rechner zu programmieren? Vielleicht nicht. Wenn Sie dies taten, war es wahrscheinlich beim ersten Mal ziemlich schwierig, und dieser erste Eindruck ist wichtig. Texas Instruments ist sich der Herausforderung bewusst, der sich Entwickler mit zunehmender DSP-Komplexität stellen müssen. Mit der neuen Version von Code Composer Studio, ihrem primären DSP-Entwicklerwerkzeug, wollten sie gerne darüber sprechen, wie sie bessere Entwicklungswerkzeuge zur Verfügung stellen konnten. Die DSP-Produktlinie von TI deckt die DSPs der C6000- und C5000-Familie mit hoher Bandbreite ab, sie enthält jedoch auch einige interessante kostengünstige Teile in der C2000-Reihe [PDF]. Obwohl TI ihre C2000-Teilefamilie nicht wirklich als echte DSPs betrachtet, sind sie für viele Low-End-Signalverarbeitungsanwendungen nützlich. TI erwähnte zukünftige Innovationen für die C2000-Prozessoren mit geringem Stromverbrauch, darunter einen Stromverbrauch von nur 50 mW bei 200 MHz und eine wachsende Bibliothek an einfach zu verwendenden Softwaremodulen für Anwendungen wie Energiemessung und -steuerung. Sie sehen die C2000-Produkte für Anwendungen wie mobile Robotik und Micro-Grid-Produkte vor. Eagle-Bibliotheken sind ebenso unterwegs wie neue Entwicklungsboards und Mac-Kompatibilität.

Motorsteuerung

BLDC Motor Control Development Tool, Mit freundlicher Genehmigung von TI

Weltweit werden jährlich über 10 Milliarden Elektromotoren hergestellt, und Texas Instruments möchte sie alle kontrollieren! Die TI-Leute wollten sichergehen, dass wir wissen, dass 40% einer typischen elektrischen Haushaltsrechnung von einem Motor verbraucht werden, und dass eine bessere Motorsteuerung den Stromverbrauch um mehr als ein Drittel senken kann, was uns allen viel Geld spart und senkt Energieverschwendung erheblich. Die Technologie sei zwar vorhanden, aber zu teuer und schwer zu bedienen. Daher entwickelt TI bessere, billigere und schnellere Motorsteuerungsalgorithmen, die in ihren DSP-Produkten als "Software-Peripheriegeräte" vorprogrammiert werden. Sie zeigten ein Produkt mit dem Namen InstaSPIN, das behauptete, Probleme wie das Starten und Umkehren von Motoren ohne Positionssensoren zu lösen und die Motoreffizienz zu optimieren, wenn sie nicht unter Volllast laufen. TI behauptete auch, dass sie die Zeit, die erforderlich ist, um eine Strategie für die Motorsteuerung herauszufinden, von mehreren Wochen auf mehrere Stunden reduziert hat. Ich muss es sehen, um es zu glauben!

Beagle-Knochen

Wir haben kürzlich dieses vielversprechende Produkt behandelt und werden dies auch weiterhin tun. Es ist ein leistungsstarkes, kostengünstiges und winziges Board, das so eingerichtet werden kann, dass es in wenigen Sekunden Linux ausführen kann. Es gibt auch eine große Gemeinschaft von Entwicklern, die Anwendungen und Tools dafür erstellen. Für 89 Euro ist es auf jeden Fall empfehlenswert, mit der Einbettung von Linux in Ihr nächstes Projekt zu beginnen.

Pandaboard

> PandaBoard-Diagramm, Bild von www.omappedia.com CC BY-SA 3.0

Das Pandaboard ist etwas, worauf ich mich freue. Es handelt sich um einen leistungsstarken Einplatinencomputer mit Multiprozessor-Architektur, Grafikbeschleunigung, HD-Video- und Dual-Display-Funktion sowie zahlreichen Kommunikationsschnittstellen:

  • Onboard 10/100 Ethernet, 802.11 b / g / n
  • Bluetooth® v2.1 + EDR
  • 1x USB 2.0 High-Speed-Anschluss für unterwegs
  • 2x USB 2.0 High-Speed-Hostanschlüsse
  • Universeller Erweiterungsheader (I2C, GPMC, USB, MMC, DSS, ETM)
  • Header der Kameraerweiterung

Das alles kommt auf einem winzigen 4 "x4" Board. Die Rechenleistung ist beeindruckend und es sollte leicht sein, diese an eine Vielzahl von Peripheriegeräten anzuschließen. Hoffentlich sind die Werkzeuge einfach zu bedienen. Wenn ja, könnte dies ein Hit für Ausstellungsdesigner in Museen überall sein!

TI erkundet das Unbekannte, TI mit Bildhöflichkeit

Bei TI gibt es viel mehr interessante und innovative Dinge, einschließlich einer Vielzahl analoger Technologien, von Motortreibern über Analogumwandlung bis hin zum Energiemanagement. Ich hoffe, ich werde in zukünftigen Posts auf einige davon eingehen, zumal ich einige Hardware in die Finger bekomme und sie auf Herz und Nieren prüfe!

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