一次失败的项目设计,注:本项目未完成。
项目和创意方向介绍
之前Funpack第一季第8期的Kitronik ARCADE没有玩爽,打算自己设计一款支持微软MakeCode Arcade编辑器的游戏机玩玩。
有以下需求
- 游戏机应支持微软MakeCode Arcade编辑,从而让用户可以通过图形化界面开发游戏。
- 需要具备基本的输入和输出功能,包括显示屏、按键或操纵杆。
- 处理器性能需要足够高以运行小游戏,并且要有适当的存储空间来保存游戏数据。
项目设计思路及实现方法
在设计过程中,可以参考相似的开源项目,确保符合性能要求并适合游戏开发和运行。另外,进行PCB设计时,需要注意信号完整性、热管理和物理尺寸限制。完成硬件设计后,即可进行固件编写,使硬件平台能够运行MakeCode Arcade编写的游戏。
项目方案框图和原理图介绍
- 微控制器作为核心。
- 连接输入设备(按钮、操纵杆)至微控制器的GPIO端口。
- 显示屏通过SPI/I2C与微控制器连接。
- 电源部分为电池管理系统,为微控制器和其他组件供电。
- 可选的音频输出模块,通过DAC连接到微控制器(用于游戏音效)。
设计中用到的指定厂商元器件及介绍
STM32F401微控制器属于STM32 Dynamic Efficiency™器件范围。这些器件提供了运行模式下动态功耗和处理器性能之间的最佳平衡,同时在3 x 3 mm的小封装内集成了大量的增值特性。
这些MCU提供了工作频率为84 MHz的Cortex®-M4内核(具有浮点单元)的性能,能在运行和停机模式下实现出色的低功耗性能。
性能:在84 MHz频率下,从Flash存储器执行时,STM32F401能够提供105 DMIPS/285 CoreMark性能,并且利用意法半导体的ART加速器实现了FLASH零等待状态。DSP指令和浮点运算单元扩大了产品的应用范围。
功效:该系列产品采用意法半导体90 nm工艺和ART加速器,具有动态功耗调整功能,能够在运行模式和从Flash存储器执行时实现低至128 µA/MHz的功耗。停机模式下,功耗低至9 µA。
集成度:STM32F401产品组合具有128至512 KB的Flash存储器和96 KB的SRAM。封装为49到100引脚。
- 3路USART,速度高达10.5 Mbit/s,
- 4路SPI,速度高达42 Mbit/s,
- 3路I²C,
- 1路SDIO,
- 1个USB 2.0 OTG(全速),
- 2个全双工I²S,最高32-bit/192KHz,
- 速度高达2.4 MSPS的12位ADC,
- 10个16位或32位定时器,频率高达84 MHz
PCB设计介绍及遇到的问题和解决方法
板子到了之后高高兴兴去调试,结果不能使用,检查了原理图一切正常,但是MCU就是跑不起来,就把器件整体搬运到另一个板子上,还是不能运行。
怀疑是在焊接的时候静电不小心损坏了单片机,但是只准备一颗MCU,也来不及购买了,只能交一个半成品了。
关键代码及说明
无,本项目未完成
功能展示图及说明
无,本项目未完成
对本大赛的心得体会(包括意见或建议),及整个设计过程中遇到的难点和解决方法
活动挺好,我水平太菜