გაფართოების PCB (Intel® IoT) დიზაინი: 20 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

ეს ინსტრუქცია დაწერილია, როგორც ამოსავალი წერტილი მათთვის, ვისაც სურს გამოიყენოს Intel® Edison სრულად გამოიყენოს იგი სრულად შემუშავებულ პროექტში. ამისათვის, თქვენ ალბათ დაგჭირდებათ-როგორც Intel® უწოდებს მას Edison– ის აპარატურის სახელმძღვანელოში *-პერსონალური "მომხმარებლის მიერ შექმნილი გაფართოების PCB".

[* იხილეთ აპარატურის გზამკვლევის (PDF) შესავალი ცნობისთვის.]

რა … დედამიწაზე არის "მომხმარებლის მიერ შექმნილი გაფართოების PCB"?

შესანიშნავი კითხვა! იმის გასაგებად, თუ რა არის გაფართოების PCB ედისონისთვის, ჩვენ ნამდვილად უნდა გავითვალისწინოთ რა არის სინამდვილეში Intel® Edison მოდული და რა არის ის საუკეთესოდ შესაფერისი.

ფსტ, უკვე იცი:

1. რა არის Intel Edison– ის გაფართოების დაფები (Arduino, Breakout და ა.შ.);
2. რა არის ედისონის მოდული / და როდის უნდა გამოიყენოთ იგი ალტერნატიულ პლატფორმებზე; და იცი?
3. როდის უნდა დახარჯოთ დრო და ძალისხმევა სრული გაფართოების დაფის შესაქმნელად, ნაცვლად იმისა, რომ გამოიყენოთ Arduino გაფართოების დაფა ან გარღვევის დაფა საბაჟო ფარით?

თუ ასეა, შეიძლება დაგჭირდეთ გამოტოვოთ ქვემოთ მოცემული ფონის ინფორმაცია და გადახვიდეთ წინ, დაწყების განყოფილებაში ნაბიჯი 2.

Intel® Edison არის პატარა კომპიუტერი მოდულზე (COM), რომელიც თავდაპირველად გამიზნული იყო გამოსაყენებლად, როგორც დამცავი ტექნოლოგიის განვითარების პლატფორმა. მიუხედავად მისი მცირე ზომისა, ის მაინც ძალიან დიდია მრავალი ტარებადი პროგრამისთვის - და Intel®– მ ახლა შეიმუშავა ახალი პლატფორმა სახელწოდებით Curie. თუმცა, ედისონს ჯერ კიდევ აქვს ბევრი საინტერესო პროგრამა და მწიფდება შემქმნელთა საზოგადოებაში ინოვაციის შესაქმნელად.

რაც ედისონი არ არის

მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, რა არის Intel® Edison და არა ის, რაც არის. ედისონი არის მწარმოებლის აპარატის საინტერესო ნაჭერი, იმით, რომ იგი არსებობს საკმაოდ ახალ ნიშში. ადვილია ვცადოთ და შევადაროთ ედისონი ჟოლოს Pi® ან Arduino®– ს, განსაკუთრებით იმის გათვალისწინებით, რომ ედისონი დაკავშირებულია Arduino® თავსებადი გაფართოების დაფასთან. მიუხედავად იმისა, რომ ედისონი თავსებადია Arduino IDE– სთან, ედისონი არ არის Arduino. მისი თავსებადობა Arduino პლატფორმასთან არის მხოლოდ უაღრესად ჭკვიანი მარკეტინგული ტაქტიკა, რომელიც დაეხმარება Intel®– ს დაიბრუნოს საბაზრო წილი; ტაქტიკა, რომელიც უბრალოდ ძალიან მომგებიანი იქნება მათი სამიზნე ბაზრისთვისაც, რასაც შემდეგ ნაწილში განვმარტავ. მაღალი ხუთეული Intel®!

ედისონი ასევე ნამდვილად არ არის ჟოლო პი. სადაც Pi არის ერთჯერადი კომპიუტერი, სრული გრაფიკული გამომავალით, კლავიატურისა და თაგვის მხარდაჭერით და შეუძლია შეცვალოს ტრადიციული კომპიუტერი მრავალმხრივ - ედისონი არის მოდული, რომელიც განკუთვნილია სხვა პროდუქტის ან დაფის ჩასადებად; და რაც მთავარია, მასთან უშუალოდ დაკავშირებული ტრადიციული ჩვენების გარეშე. ის უფრო მჭიდროდაა დაკავშირებული Raspberry Pi Compute Module– თან, სხვა ინსტრუმენტთან, რომელიც განკუთვნილია სხვა პროდუქტებში ინტეგრირებისთვის.

RPi CM– სგან განსხვავებით, ედისონს არ გააჩნია შესაბამისი გრაფიკული მხარდაჭერა, მაგრამ უფრო სწრაფია გამოთვლილ ამოცანებში, სტანდარტულად მოიცავს WiFi– ს და Bluetooth– ს, * უკიდურესად * ენერგიისა და სივრცის ეფექტური. ეს მას წარმოუდგენლად გამოსადეგი გახდის ნივთების ინტერნეტისთვის (IoT), ან Machine to Machine (M2M) ტიპის განვითარებისთვის. მართლაც, სწორედ აქ ბრწყინავს ედისონი! ეს ინსტრუქცია შექმნილია იმისთვის, რომ დაგეხმაროთ დაგეგმოთ და განავითაროთ PCB თქვენი საკუთარი ჩადგმული სისტემების პროექტისათვის ედისონის გამოყენებით.

ეს სახელმძღვანელო არ ახსნის ტექნიკურ ცოდნას, თუ როგორ უნდა შეიმუშაოს PCB, ან თუნდაც ძირითადი სქემა, რადგან მათ აქვთ მრავალი შესანიშნავი ინსტრუქცია, რომლებიც უკვე არსებობს და ემსახურება ამ მიზანს უკეთესად ვიდრე მე შემეძლო. სამაგიეროდ, ის გაგივლით კომპიუტერის დაპროექტების პროცესის ზოგად პროცესს და ინფორმაციას დაუკავშირებს ედისონის მოდულის გაფართოების დაფის მშენებლობას. სახელმძღვანელო ასევე აღნიშნავს ზოგიერთ მნიშვნელოვან მოსაზრებას, რომელიც უნდა გახსოვდეთ ედისონის მოდულის დიზაინთან დაკავშირებით.

Makability- ის მიმოხილვა

სირთულე:	…………	თქვენ უნდა შეძლოთ რთული სქემების გაგება.
ინსტრუმენტები:	…………	თქვენ ნამდვილად გჭირდებათ კომპიუტერი.
ღირებულება:	…………	ბონუსი: საჭირო პროგრამული უზრუნველყოფა შეიძლება იყოს უფასოდ!

გაფრთხილება: ამ ინსტრუქციის ავტორი არ არის პროფესიონალი. ამ სახელმძღვანელოდან ინფორმაციის გამოყენება ხდება მკითხველის პასუხისმგებლობით. ავტორი არ იღებს პასუხისმგებლობას მკითხველის დაზიანებისაგან ან მკითხველთა აღჭურვილობის დაზიანებისაგან ამ მითითებების საფუძველზე!

ნაბიჯი 1: ფონის ინფორმაცია

პირადად მე მივედი დასკვნამდე, რომ Intel® Edison არის სრულყოფილი ინსტრუმენტი ორი სამი ძირითადი ეტაპისთვის შემსრულებლების მოგზაურობიდან სტუდენტიდან პროდიუსერამდე, ან თუნდაც მოგზაურობა ტექნიკაზე ორიენტირებული მეწარმე გახდომისთვის (Kickstarter აწარმოებს ვინმეს?):

Arduino თავსებადი დეველოპერების ნაკრები სტუდენტებისთვის, Arduino Breakout Board– ის გამოყენებით; ??? (ქვემოთ აგიხსნით); და ზოგადი დანიშნულების გამოთვლის პლატფორმა მეწარმეებისა და მწარმოებლებისთვის.

ედისონისა და არდუინოს ბრეაკოუტ დაფა აბსოლუტურად სრულყოფილია სტუდენტებისთვის და დამწყები ჰობისტებისათვის, რომ შექმნან საკუთარი მაგარი ექსპერიმენტები და ვიჯეტები, ძალიან მოქნილი და მძლავრი პლატფორმის გამოყენებით. Intel® იყო ძალიან ინტელექტუალური.. დაუდევარი (გპირდები, მე აღარ ვიმეორებ ამ სიტყვას.. ჰაჰა) მარდინგის თვალსაზრისით არდუინოსთან პარტნიორობისას …

როგორც სტუდენტი ადრეულ საფეხურზე:

არსებითად, თქვენ იწყებთ გადატვირთულ არდუინოს, რომელიც შეგიძლიათ გამოიყენოთ თქვენი გულის გასაზომად, კომპიუტერული სიმძლავრის ან მეხსიერების ნაკლებობაზე ფიქრის გარეშე (ძალიან სასარგებლოა როგორც დამწყები სტუდენტი). შემდეგ, მას შემდეგ რაც ისწავლეთ როგორ გამოიყენოთ Arduino IDE და გინდათ რაიმე უფრო რთული, თქვენ გადადიხართ Yocto Linux– ის გამოყენებით და თქვენ ირჩევთ ზოგად დანიშნულების პროგრამულ ენას, როგორიცაა C, Python ან Node.js. ახლა თქვენ შეიმუშავეთ უნარები, რომლებიც სასარგებლო იქნება თქვენი სიცოცხლის ბოლომდე; თქვენ ისწავლეთ პროგრამირების საფუძვლები (ანუ რეალური ლოგიკური უნარები) და მარტივი ტექნიკური ინტეგრაციის უნარი Arduino IDE– სთან და შემდეგ შეძელით ამ უნარების გადატანა ზოგადი დანიშნულების, მრავალ პლატფორმის ენებზე. პროგრამისტთა ცოდნის გადაცემის უნარი Arduino C/C ++ - ის მსგავსი პროგრამირების ენიდან სხვა ენებზე ეს არის ძალიან საჭირო უნარი დამწყები პროგრამისტებისთვის და დიზაინერებისთვის.

სტუდენტიდან შემქმნელამდე … არც ისე სწრაფად:

თუმცა, იქიდან გამომდინარე, ედისონის მიზანმიმართული გამოყენება "მომხმარებლის სამოგზაურო რუქაზე" სტუდენტიდან პრო-შემქმნელისთვის ცოტა გაუგებარი ხდება. ბევრი სტუდენტი იწყებს უფრო სრულყოფილი პროექტების შემუშავებას მას შემდეგ რაც დაეუფლება ამ ძირითად კონცეფციებს - ანუ ისეთ ნივთებს, რისი წაყვანაც შეგიძლია სახლში და ოჯახის წევრების ჩვენება, და არის პროექტები, რომლებიც მათი მოჩვენებითი ინტერესის ღირსია. მიუხედავად იმისა, რომ მოციმციმე LED არის მაგარი ჩვენთვის მწარმოებლებისათვის, უმეტესობა მუღლიდან არ იქნება აღფრთოვანებული ამით. მუღლები (მშობლები, შორეული ნათესავები, მეგობრები, ქუჩაში გამვლელები და სხვა) * ხშირად * დაინტერესებულნი არიან და შთაბეჭდილებას ახდენენ მუშა პროტოტიპებზე, თუმცა ეს აჩვენებს რა შეუძლია შემქმნელს. და სამწუხაროდ, ეს ედისონის ყველაზე სუსტი წერტილი ჩანს ამ მომენტში.

ძირითადად, როგორც ჩანს, ედისონი არ არის განსაკუთრებით შესაფერისი "ჰობი" პროექტებში ან პროტოტიპებში მუდმივად ჩადგმისთვის, პერსონალური გაფართოების PCB- ის შემუშავების გარეშე. რატომ? ღირებულების გამო.

ბრეაკოუტ დაფა ცდილობს შეავსოს ეს უფსკრული, მაგრამ სინამდვილეში, ის ერთგვარი გაფუჭებულია ზოგიერთი გამოყენების შემთხვევაში.

შემქმნელიდან პროფესიონალამდე (საბოლოო დიზაინის შემუშავება)

თუ შეგიძლიათ სცენის გადალახვა (ჯერ კიდევ განვითარებადი …)

ასე რომ, "რას გააკეთებ" "Intel® Edison Inside ™" - ით?

მე ვაკეთებ საგანმანათლებლო რობოტიკის პლატფორმას სტუდენტებისთვის. ჩემი პირველი ვერსია ინტეგრირებული იქნება Edison Edison დიზაინში და არაორიგინალურად ეწოდება Edibot.

[…]

ასე რომ, ახლა როდესაც ჩვენ ვიცით რისთვის ვაშენებთ PCB- ს, დავიწყოთ! (რა თქმა უნდა, შეგიძლიათ გამოიყენოთ სახელმძღვანელოში მოცემული ცნებები და გამოიყენოთ ისინი თქვენს დიზაინზე ან პროდუქტზე)

ნაბიჯი 2: დაწყება … დალაგება

პირველ რიგში, თქვენ უნდა წაიკითხოთ The Flipping* Manual, გაიაროთ რამდენიმე სხვა წინასწარი ეტაპი და შემდეგ შეაგროვოთ თქვენი ნივთები. ეს უნდა იყოს საკმაოდ მარტივი…

(*ან ჩადეთ ექსკლუზივი, თუ გირჩევნიათ ასეთი რამ)

კარგი, სანამ თქვენს PCB მარშრუტიზაციის პროგრამულ უზრუნველყოფას გახსნით, თქვენ უნდა გააკეთოთ შემდეგი:

წაიკითხეთ გადახვევის სახელმძღვანელო დაასრულეთ თქვენი პროექტის ძირითადი განვითარება, მათ შორის: თქვენი პროტოტიპის შემუშავება თქვენი ჩაშენებული პროექტისთვის; საბოლოო პროდუქტის კონცეფციის შემუშავება (პორტის ადგილმდებარეობა და ა.შ.); და დაგეგმეთ თქვენი დიზაინის საბოლოო დანართის ზომები ისწავლეთ როგორ გამოიყენოთ თქვენი არჩეული PCB მარშრუტიზაციის პროგრამული უზრუნველყოფა შეაგროვეთ თქვენი ნივთები (მასალები)

მე –2 და მე –3 პუნქტები ამ ინსტრუქციისთვის სრულიად ამოღებულია, რადგან ეს უკვე გრძელი და დეტალური წერაა. მე შევიტანე რამოდენიმე შენიშვნა ქვემოთ მოცემულ პუნქტებზე, რაც დაგეხმარებათ დაგეხმაროთ. თუ საკმარისი ინტერესი არსებობს იმაში, რომ მე დავწერო ინსტრუქციები ამ სამი პუნქტისთვის და დავაკავშირო ისინი ამ ნაწერთან, მე სიამოვნებით გავაკეთებ ამას. უბრალოდ შემატყობინე კომენტარებში.

კარგი, დავიწყოთ!

წაიკითხეთ Flipping სახელმძღვანელო

გადადით და გადმოწერეთ "Intel® Edison Compute Module - Hardware Guide" დოკუმენტი Intel- ის ვებ გვერდიდან და წაიკითხეთ.

სერიოზულად, ეს გრძელი და ტექნიკური და მოსაწყენია და გრძელდება და გრძელდება … მაგრამ თქვენ აპირებთ რაიმე გააფუჭოთ თქვენს PCB დიზაინში, თუ არ წაიკითხავთ და ჯადოსნური კვამლი შეიძლება გამოვიდეს. იდეალურ შემთხვევაში, თქვენ ამას გააკეთებთ, როგორც კი გადაწყვეტთ, რომ აპირებთ მოგზაურობას სტუდენტიდან მწარმოებლისკენ, რადგან არსებობს განსხვავებები კომპონენტებში, რომლებიც მუშაობენ გარღვევის დაფებთან და კომპონენტებში, რომელთა გამოყენებაც შეგიძლიათ პირდაპირ ედისონის მოდული.

დოკუმენტის უმეტესი ნაწილი არ არის ისეთი რთული იმის გაგებით, თუ რას ნიშნავს და როგორ უკავშირდება ის PCB დიზაინს. ინტელმა შეასრულა დიდი სამუშაო, რათა შექმნას საკმაოდ მიმზიდველი ტექნიკური დოკუმენტი, რომელიც ჩვეულებრივ დაწერილია OEM/საინჟინრო ტიპებისთვის. თქვენ უბრალოდ უნდა იგნორირება მოახდინოთ იმ ფაქტზე, რომ ის გრძლად გამოიყურება და უამრავი საშინელი დიაგრამა აქვს გაუცნობიერებელთათვის.

დაყავით იგი ნაწილებად და უბრალოდ მიიღეთ დრო, რათა დარწმუნდეთ, რომ გესმით დოკუმენტის თითოეული კომპონენტი. თქვენ სულაც არ გჭირდებათ ტექნიკური მიზეზების გაგება, თუ რატომ უნდა გააკეთოთ რაღაც თქვენს PCB– ზე გარკვეული გზით, მხოლოდ ის, რისი გაკეთებაც გჭირდებათ და ის, რაც უნდა გაითვალისწინოთ თქვენს დიზაინში. საბოლოოდ, აზრი ექნება მთლიანობაში. როდესაც რაღაცაზე გაჩერდებით, თქვენ აქვეყნებთ ინტერნეტში ერთ – ერთ მრავალ საზოგადოებაში, აცხადებთ, რომ სწავლობთ და დაინტერესებული ხართ იმის გარკვევით, თუ როგორ უნდა განახორციელოთ ჩაშენებული პროექტები და შემდეგ დასვით თქვენი შეკითხვა. დიდი შანსია ვინმე შეძლოს დახმარება.

Intel Edison– თან და მასთან დაკავშირებულ პროექტებთან დაკავშირებული კითხვებისთვის, მე გირჩევთ კითხვების დასმას StackOverflow– ზე (ჩასვით ქვე საიტი), Intel Community Forum– ზე ან ამ ვებ – გვერდზე, Instructables _. თქვენ, რა თქმა უნდა, შეგიძლიათ დასვათ ნებისმიერი შეკითხვა ქვემოთ მოცემულ კომენტარებში, მაგრამ გთხოვთ აღიაროთ, რომ მე არავითარ შემთხვევაში არ ვარ პროფესიონალი ელექტროინჟინერი, ამიტომ იქნება კითხვები, რომლებზეც მე არ მესმის პასუხები. ეს ინსტრუქცია ძირითადად არის ჩემი თარგმანი აპარატურის სახელმძღვანელო დოკუმენტისა, როგორც მე მესმის, შერეული რამდენიმე დიზაინის პროცესთან, რომელიც მე შემხვდა ბოლო რამდენიმე წლის განმავლობაში, რომლებიც დაკავშირებულია სპეციალურად ედისონის მოდულის დიზაინთან (და ასევე მივესალმები ნებისმიერ კომენტარს, რომელიც აშკარა და სიკვდილის გამომწვევი შეცდომები!). ძირითადად, მე ვიღებ მიდგომას "დაასრულე" ელექტრო სქემების ტექნიკური ასპექტების ღრმა გაგების მიზნით.

ისწავლეთ როგორ გამოიყენოთ PCB მარშრუტიზაციის პროგრამული უზრუნველყოფა (იგივე ელექტრონული დიზაინის ავტომატიზაციის პროგრამული უზრუნველყოფა)

არსებობს მრავალი EDA პროგრამული გადაწყვეტის ვარიანტი, რომელთაგან შეგიძლიათ აირჩიოთ:

Allegro PCB დიზაინერი გამოიყენება პროფესიონალების მიერ, როგორიცაა Intel. მართალია, ედისონი შექმნილია ამ კონკრეტული პროგრამული პაკეტის გამოყენებით. თუმცა, ეს ძვირია - ალბათ თქვენი ბიუჯეტიდან არ არის. სხვა ძვირადღირებული EDA პროგრამული პაკეტი, რომელიც პირადად მე მაინტერესებს არის Altium. ისინი ავსტრალიური კომპანიაა და მე მსურს მეტი გავიგო პროგრამული უზრუნველყოფის შესახებ ჩემი კომპანიის კომპანიისგან.

მართალია, სიმართლე გითხრათ, მე არ ვიცი საკმარისი იმისათვის, რომ კომენტარი გავაკეთო არცერთ ამ შეთავაზებაზე, მათი ფასის მიღმა. ისინი საინტერესოდ გამოიყურებიან და მე მჯერა, რომ ალტიუმი გვთავაზობს უფრო დაბალ ფასს სტუდენტებისთვის და მოყვარულებისთვის, რომელთა შესწავლა მე ძალიან მაინტერესებს. მე განვაახლებ ამ განყოფილებას, თუ ოდესმე მომეცემა შანსი ვითამაშო პროფესიონალურ ვარიანტებთან. პროფესიონალური ვარიანტების მიღმა, თქვენ გექნებათ უფრო მეტი ჰობის დონის არჩევანი, რომელთაგან შეგიძლიათ აირჩიოთ:

EAGLE by CadSoft აბსოლუტური დეფაქტო სტანდარტია და მე პირადად არ მომწონს. EDA პროგრამული პაკეტების უმეტესობის მსგავსად, ის მახინჯია. დამირეკე ზედაპირულად, მაგრამ მე მჯერა, რომ პროგრამული უზრუნველყოფა უნდა გამოიყურებოდეს კარგად და იყოს ინტუიციური გამოსაყენებლად. არწივი არც ერთს არ აკეთებს. ყოველივე ამის შემდეგ, ყველა ძირითადი PCB მწარმოებელი, რომელიც მხარს უჭერს ჰობის დონის წარმოებას, მხარს დაუჭერს ფაილებს, რომლებიც EAGLE- მა შექმნა ამა თუ იმ გზით. ეს არის ძალიან უსაფრთხო ვარიანტი სამუშაოდ და ხელმისაწვდომია Mac, Linux და Windoze– ზე. KiCAD Fritzing 123D სქემები Autodesk– ის მიერ

აშკარად მეტი ვარიანტია. ყველაზე მარტივი ადგილი სხვადასხვა ვარიანტების სხვადასხვა მახასიათებლების სანახავად არის ეწვიოთ EDA პროგრამული უზრუნველყოფის შედარების სტატიას ვიკიპედიიდან.

მასალები

პროტოტიპი (პურის დაფა და ა.შ.)

Კრიტიკული აზროვნება

ფიზიკური დიზაინი

დაინსტალირებული კომპიუტერი EDA– ს არჩევით

კარგი, ასე რომ, ეს გრძელი პროცესია და ჩვენ ჯერ არ დაგვიწყია რეალური PCB- ის შემუშავება. მე არასოდეს მითქვამს, რომ ადვილი იქნებოდა ყოველივე ამის შემდეგ, მაგრამ ეს ძალიან სრულყოფილი პროექტია. განსაკუთრებით კარგი შეგრძნებაა PCB- ის შემუშავება უფრო რთული პროექტებისთვის, რომლებსაც ედისონის მოდული შეეფერება.