第一代硬件系统架构确立及产品选型
关键字：
Qt、 Qml、 信号采集机、 数据处理、 上位机 项目介绍
重要说明☝
☀该专栏更新到第三代软件开发时将转为收费专栏
摘要
作为一个软件开发人员，仅仅满足需求并实现功能是其中一部分工作，但参与整个项目并从不同的角度思考问题可以为你带来更大的乐趣和成就感。
首先，了解产品的角度能够帮助你更好地理解用户需求和目标。通过深入了解产品的用途、用户群体以及市场竞争情况，我们可以提供更有价值的建议和解决方案。能够把握用户体验、界面设计和功能交互等方面，确保软件能够满足用户期望并具备良好的可用性。
其次，从项目整体的角度思考问题能够帮助你更好地协调团队合作和项目进度。作为一个开发者，我们需要了解整个项目的架构、模块之间的依赖关系以及各个模块的功能。这样你就能够更好地评估新需求对现有系统的影响，避免出现不必要的冲突和重复工作。同时，我们也可以在团队中分享你的见解和经验，促进团队协作和知识共享。
另外，关注软件层面和系统层面的不同解法可以提升你的技术能力和创造性思维。在软件开发过程中，有时候会面临多种方案选择和技术选型的问题。通过探索不同的解决方案，你可以深入理解各种技术的优劣势，并提供更加灵活、高效的解决方案。
总之，参与整个项目并从不同角度思考问题可以让你成为一名全面发展的软件开发人员。这样的经历将使你更具价值，能够做出更好的决策，并为项目的成功作出更大的贡献。
硬件架构
整个系统涉及到三个主要组成部分：刺激信号发出器、刺激信号接收器以及上位机解析。让我对这些组件进行进一步的描述：
刺激信号发出器：该组件负责生成并发送刺激信号，可能通过外部传感器或其他输入设备获取数据，并将其转换为相应的刺激信号。这可以包括数字/模拟转换、信号调理和输出控制等功能。
刺激信号接收器：该组件负责接收从刺激信号发出器发出的信号，并采取适当的措施作出响应。这可能涉及到信号放大、滤波、数据采集和处理等功能，以确保准确地捕捉和解释刺激信号。
上位机解析：该组件负责接收从刺激信号接收器传输的数据，并对其进行解析和处理。上位机可以是一个计算机、服务器或其他设备，它可以通过软件算法对数据进行分析、计算和可视化，以便用户理解和做出决策。
硬件结构选型及设计
对于硬件设计方面的工作，我们有专门的结构设计团队来处理，并且工业设计部分也会交给专业的外部团队。这在许多情况下是一个合理的做法，特别是对于初创公司或那些不专注于工业设计的企业来说。
将工业设计外包给专业团队可以有效地利用外部资源和专业知识，减轻内部团队的负担，让他们能够专注于产品的核心设计和开发。这样一来，我们可以确保最终产品在结构强度和人机工学方面达到要求，同时节省时间和精力。
但是，在选择外部团队时，确保他们具备相关领域的专业知识和经验非常重要。他们应该有良好的工业设计背景和成功的项目案例，以便为我们提供高质量的设计方案。此外，与外部团队建立有效的沟通和合作也是至关重要的，以确保他们能够准确理解你们的需求并按时交付设计成果。
当涉及到结构强度和人机工学时，这些是确保产品质量和用户体验的重要因素。结构强度需要考虑材料选择、模拟仿真和结构设计的合理性，以确保产品在正常使用条件下能够承受所需的力和压力。人机工学包括考虑人体工程学原理，设计符合人体工程学要求的界面、控件和外观。
最终目标是确保产品在可靠性、舒适性和用户友好性方面达到最佳水平。通过将这些方面的工作交给专业团队，我们可以获得专业水平的设计成果，并在核心设计上集中精力，从而更好地满足市场需求并提升竞争力。
单片机选型
当我们明确了单片机系统的功能要求、性能和可靠性等要求，并结合业务需求和行业内解决方案来进行选型时，选择一个在信号采集方面具有强大优势且被广泛使用的芯片是一个明智的决策。相比常见的STM32系列，这个选型可能提供更好的适应性和性能。
从信号采集的角度来看，不同的芯片可能具有不同的性能特点和特殊功能，因此找到一款在信号采集方面有优势的芯片非常重要。这样的芯片可以提供更高的精度、更快的采样率、更低的噪声水平或其他专门设计用于信号采集的功能。
同时，考虑到在行业内该芯片被广泛使用的事实，这也增加了该选型的可靠性和可行性。如果在行业中已经存在广泛采用该芯片的成功案例，那么我们选择该芯片就可以借鉴和受益于相关经验和最佳实践。这意味着开发过程中可能会有更多的资源和支持可用，并且我们可以更容易地找到相关文档、教程和社区支持。
综上所述，选择一个在信号采集方面具有优势且被行业广泛采用的芯片是明智的。这样可以确保我们的单片机系统在信号采集性能上达到要求，并利用行业内的经验和资源来提高开发效率和可靠性。最终，这将有助于满足业务需求并增强产品在市场竞争中的优势。
上位机选型
鉴于项目中存在许多不确定因素，以及成本和原型开发的目的，我们选择了使用Intel的NUC作为上位机，并基于Windows 10进行软件开发。虽然工业计算机可能更适合工业应用，但其成本较高，而且在第一代原型开发阶段，主要目标是验证基本原理，因此采用基于x86架构的Windows平台是一个合理的选择。
使用Intel的NUC作为上位机可以提供相对低廉的成本，并且具有强大的处理能力和广泛的软件支持。Windows 10作为操作系统也具有广泛的应用和开发生态系统，使得软件开发过程更加便捷和灵活。通过这样的选型，我们可以快速搭建起硬件框架，并专注于实现项目的核心功能和验证想法的可行性。
另外，为了完成整个项目的硬件框架搭建，你还需要寻找一个USB转485的辅助设备。这是为了满足项目中与485通信相关的需求。USB转485适配器可以将USB接口转换为485总线通信接口，从而方便连接与485通信相关的设备或传感器。这是一个常见的解决方案，可以帮助你们在硬件层面搭建起完整的系统。
总结而言，选用Intel的NUC作为上位机并基于Windows 10进行软件开发是一个经济高效且合理的选择，特别是在第一代原型开发阶段。使用USB转485辅助设备可以满足与485通信相关的硬件框架需求。这样的选型和配备将有助于实现项目目标，验证核心功能，并为后续开发和迭代奠定基础。
其实在上位机选型的时候，也是考虑了好多因素，供大家参考
以上这些差不多就是我在选型中考虑的一些因素吧，希望可以对你的硬件选型有一定的帮助。
扯点别的
其实现在网上大部分的分享，基本要么是纯软件，要么就是一个简单的单片机项目啥的，但是现实中，一个项目中很能说仅有其中一个设备，尤其是现代工控医疗行业，他们既需要精准的控制，也需要高性能的运行。单片机 和高性能上位机基本在项目中都是一同出现的，他们各自发挥着自己的特长，共同是整个项目为用户提供优质的服务，他们的优缺点简单如下: