О чем наш курс
Мы специально составили этот курс, чтобы вы могли освоить основные ключевые моменты приборостроения с пользой для себя. Все приборы, которые мы предлагаем на этом курсе, имеют современную начинку, полезные в жизни, их можно смело кому-то подарить или пользоваться ими в свое удовольствие.
Если рассмотреть некий гипотетический прибор, то он обязательно будет иметь следующие компоненты:
-
схема питания
-
микроконтроллер
-
кнопки
-
пищалки
-
корпус
-
он будет чем-то управлять
-
он будет общаться по широкораспространенным протоколам — UART, SPI, 1-wire
-
различные выключатели
-
индикатор или экран
Основная идея данного курса заключается в том, чтобы вы делая приборы, которые подробно описаны, в определенном порядке постигали все эти компоненты на практике. Предполагается, что у вас никакого специального оборудования, только паяльник. И вот тут, вы начинаете погружение в интереснейший мир приборостроения.
Краткий обзор курса
Самый первый прибор — это USB\UART преобразователь. В нем даже нет никакого микроконтроллера. Одна микросхема, несколько резисторов и конденсаторов. Минимальная комплектация. Но это уже вещь, которую вы сделали сами. Основная цель — поверить в свои силы, а также сделать полезный и нужный в дальнейшем прибор. Основной элемент любого прибора - это печатная плата. Именно на этом простом устройстве, мы будем учиться ее проектировать в специальной программе Kicad. Описание прибора содержит видео по трассировке платы, которое вам поможет. Также, вы научитесь делать самостоятельно печатные платы отличного качества. Ну и конечно паять smd компоненты.
Следующий прибор — ST-link v2. Это отладчик-программатор микроконтроллеров компании ST. Он нам будет необходим для программирования микроконтроллеров в следующих приборах. В нем используется микроконтроллер STM32 с очень маленьким шагом ножек — 0.5мм. Вот тут вам и надо будет научиться его паять. Также плата уже сложнее первого прибора, на помощь придет очень мощный автоматический трассировщик плат — Topor. А чтобы запрограммировать мироконтроллер, как раз будет нужен USB UART адаптер, который мы сделали ранее.
Пора делать что-то полезное. Наш следующий прибор — Велокомпьютер. Очень интересная вещь, и если он вам не нужен - сделайте, настройте его и подарите кому-то. Любой будет рад такому подарку. Для компактности, и простоты изготовления, мы уберем экран и будем использовать Bluetooth модуль для передачи данных на телефон. В итоге прибор практически не содержит проводов — на коротком проводе крепится датчик каденса. Сам прибор внутри содержит геркон для измерения скорости. Делая велокомпьютер, вы сразу освоите очень много знаний: как заряжать и использовать LiIon аккумуляторы, как работает пищалка, как программировать STM8, как бороться за энергоэфективность — спящий режим и энергопотребление в нем, как передавать данные по UART через bluetooth. С точки зрения программирования у вас тоже много открытий: убираем дребезг контактов, работаем с прерываниями, пищим с разной частотой, работает с EEPROM, спящий режим. Это ваш первый прибор в корпусе, вы посмотрите как надо размещать компоненты, усвоите урок — все кнопки и выключатели должны быть на плате, припаяете свой первый micro usb разъем.
Для того, чтобы разобраться с запуском различных событий по времени, и различными механизмами обработки кнопок, делаем Кухонный таймер. Простой прибор, но очень полезный для обучения. Обработка кнопок - одиночное, двойное и долгое нажатие. Работа со звуком. Замеры времени. Сложная многоуровневая программа, которую тебе придется написать самому. Покажи, чему ты научился. Также, ты научишся делать простые корпуса из подручных материалов.
Чтобы паять микроконтроллеры и другие микросхемы, важно иметь термостанцию — специальный прибор, контролирующий температуру жала паяльника. Вот его мы и будет делать следующим. Температуру пальника будем измерять с помощью термопары. Термопара выдает на каждый градус очень маленькое напряжение 40 милли вольт, будем использовать специальный высокоточный сигма-дельта ADC (вольтметр). Начинаем работу с датчиками, протокол I2C, изучим его работу. Для вывода температуры используем светодиодный индикатор 3 цифры. Вам надо будет освоить, что такое динамиечская индикация. Паяльная станция - очень сложный прибор, не простая программа. Работа с кнопками, режимы защиты. Очень важная тема — управление нагрузкой 220 вольт в шим режиме. Прибор будет управлять обычным паяльником на 220 вольт или термофеном. Термостанция будет универсальная и уникальная в своем роде. Она может управлять паяльников на 36В или на 220В, а также управлять термофеном, с контролем температуры на месте пайки! В этом приборе освоим очень важный в микроконтроллерах PID регулятор.
GPS логгер - очень нужная вещь, особенно если вы ходите в походы. Этот прибор постоянно фиксирует в памяти GPS координаты. Сколько километров вы прошли, на какую высоту забрались, сколько длился поход, где были стоянки. Все это он помнит. В качестве GPS модуля возьмем самый маленький, высокочувствительный SIM68M GPS\GLONASS приемник. Вы научитесь разводить трассы подключения антенны на плате. Модуль имеет специальный режим Always Connect, который позволяет экономить энергию, в итоге устройство может работать на одном аккумуляторе больше 20 часов. Для хранения данных будем использовать микросхему флэш памяти на 1мбайт. Это хватит на 60 тыс. точек с полной инфорамцией — высота, координаты, скорость. Вы научитесь настраивать GPS модуль, работать с внешней памятью, принимать данные по bluetotth на компьтере и формировать из них файл. Работать с координатами, измерять расстояния между точками. Как правильно инициализировать модуль, холодный старт — все здесь. Также данный модуль можно использовать для измерения скорости радиоуправляемых моделей — максимальной, средней и других. МК выберем специально с большой флеш памятью 32 Кбайта для возможности дописать функционал.
Чтобы поизучать радиоуправление, соберем домашнюю метеостанцию с выносным радиодатчиком. Изучим как работать с радио трансивером. Поработаем с протоколом SPI. Изучим как работать с LCD экранами.
Работа с GSM сетями одна из важных областей электроники. Для любого прибора возможно передать данные по интернет, послать SMS — очень нужные функции. В качестве модуля GSM используем NEOWAY M660. Очень хороший модуль с высокой чувствительностью. В качестве процессора возмозьмем NUVOTON Cortex M0, среда программирования KEIL. Будем делать GSM логгер информации с датчиков, а также термореле — управление котлом на даче по GSM, или возможность по SMS выключать питание — применений масса. Подробно рассмотрим как отправлять SMS, определять номер звонящего, отправлять данные на FTP, по EMAIL.
Если вы сделали все эти приборы, прочитали и освоили всю связанную с ними теорию, то вы уже очень много умеете и знаете. Можно дальше самостоятельно развиваться и расти. Не охваченных тем еще очень много.
Оставайтесь с нами и дальше, будем вместе делать современные, полезные устройства. Дальше, мы расскажем как сделать квадракоптер, займемся робототехникой, освоим работу с видео, фото сенсорами, SDRAM памятью, сделаем осцилограф и много других полезных приборов.
Теперь вы можете начать делать приборы. В нашем, магазине вы можете купить все необходимое - от паяльника, до резистора.