Электроника для начинающих

Привет, Хабр! Сегодня расскажу о попытке (вроде как небезуспешной) ремонта ноутбука. Это Lenovo IdeaPad Gaming 3, его я несколько лет назад купил по случаю, причем совсем недорого. Ноутбук не включался, не заряжался, внешне при этом выглядит он очень хорошо, даже экран цел, что удивительно. Но вот беда — никак не получалось попробовать починить, все время был занят. 

И вот недавно все же дошли руки. Ремонт оказался крайне интересным: я обнаружил сразу несколько проблем, которые успешно решил. Это и залитие, и сгоревший чип, и еще пара вещей. Забегая наперед: ремонт почти закончен, осталось только дождаться прибытия любопытного элемента под замену. Это мультиконтроллер, он отвечает на плате за дежурное питание, запуск материнки, клавиатуру, зарядку и другие служебные функции. Как прибудет, сделаю вторую часть статьи с инструкцией по запайке и прошивке. Но это уже, как говорится, мелочи. Подробности — под катом.

^{patents.google.com}

Некоторое время назад мне на глаза попалась любопытная информация, о том, что примерно в середине 2000-х годов в сети начала распространяться информация о появлении некоего «загадочного электродвигателя Бедини», который, якобы задействует некую «свободную энергию» :-) и вообще представляет собой «чудесный прорыв» (хе-хе). 

Тем не менее, при взгляде на него, меня тут осенила одна мысль, которую я в сети ещё не встречал и мне всё стало «ясно как день» что же мы тут видим перед собой на самом деле! (Спойлер: в целом — ничего фантастичного, но, тем не менее, интересно и корни глубокие). 

Собственно, чем и хочу поделиться с вами…

Беспроводная передача энергии… Задача, над которой бьются лучшие умы, пожалуй, что и не первый десяток лет! С ростом числа бытовых радиопередатчиков — сотовые телефоны, wi-fi, беспроводные датчики разного рода — задача получения электроэнергии от этих источников для запитки разного рода устройств, например, автономных, не привязанных к питанию и получающих его от радиоэфира — приобретает особую остроту… 

Сразу надо отметить, что в полной мере эта задача до сих пор не решена — по крайней мере, для высокоэнергозатратных применений, хотя, судя по тому направлению, в котором движется вся электроника — уменьшению энергопотребления и размеров компонентов, похоже, что одно из решений может прийти из этой области, в виду просто гораздо меньшего потребления новыми поколениями схем, из-за чего, им станет достаточно даже слабого питания, извлекаемого из энергии радиоволн… 

Тем не менее, если отбросить эти рассуждения, есть одна сфера, в которой практически применимые решения наблюдаются практически непрерывно, с начала XX века — и это детекторные приёмники! 

Вроде бы они давным-давно устарели, уступив место более эффективным устройствам — однако, как ни странно, подобная схема нашла применение в совсем неожиданном варианте: так называемых «блинкерах» (от англ. «blink» — мерцать) широко распространившихся в 2000-х годах и предназначенных для подачи сигнала владельцу сотового телефона (тогда ещё не смартфона, т.к. дело происходило до эры смартфонов) о каких-то событиях, ярким мерцанием…

Мне надоело тянуться к клавиатуре и мыши, чтобы пролистнуть ролик, — и я собрал кликер для ПК на базе ESP32. Три кнопки, наподобие пульта для презентаций: две листают ленту стрелками вверх и вниз, третья отправляет F13. Её нажатие ловит собственное расширение браузера и ставит лайк.

F13 выбрана не случайно. На большинстве клавиатур ряд функциональных клавиш заканчивается на F12, поэтому F13 гарантированно не столкнётся с чужим сочетанием. Зато событие можно перехватить в расширении и обработать по-своему.

В моём случае получилась игрушка для Firefox, но тот же принцип закрывает и рабочие задачи. SMM-специалист может быстрее модерировать посты: переключаться между ними и помечать подходящие для публикации. Специалист по контролю качества при стационарной проверке — фиксировать брак в ERP одним касанием. Всё это выполняется мышью и клавиатурой, но любой, кто оптимизировал рутину, знает: чем меньше лишних движений, тем быстрее и проще идёт работа. Человек не отвлекается и не путается.

Дальше — весь путь: от печати корпуса и схемы на ёмкостных сенсорах до кода прошивки и расширения под Firefox и Chrome. Со сметой на 450 ₽ и граблями, на которые я наступил.

Встала необходимость проверки затворов моих камер. Так как отправлять камеры к мастерам в другие города — дело долгое и заморочное, было решено собрать простой тестер из доступных деталей с маркетплейсов.

Прибор собран из трех фотодиодов BPW34, механического выключателя, резистора, микрофонного провода и напечатанного на 3D‑принтере корпуса (stl модели прилагаются). Фотодиоды расположены в линию со смещением к одному краю кадрового окна. Использование как одного так и всех трех датчиков позволяет оценить состояние затвора камеры, равномерность выдержек, равномерность экспонирования и провести настройку в домашних условиях.

Всё начиналось как чисто софтверная затея. Вокруг все говорят про агентов, вайбкодинг и конец эпохи программирования кожаными, а я, как говорится, «не читал, но осуждаю». Поэтому идея была простая: научиться вайбкодить — спроектировать и написать сервис, особо не утруждаясь.

В целом это был уже не первый раз, когда я что-то разрабатывал с помощью ИИ. Но предыдущие попытки организовать совместную разработку с коллегой через Git заканчивались на эмоциях: «О, это работает!», «О, круто!», «Ну всё, галочку поставил», «я у мамы программист», «я у мамы дизайнер» и так далее.

Привет! Меня зовут Кирилл Алексеев, я ведущий инженер в отделе интеграции систем на кристалле радиочастотного центра YADRO. В своей предыдущей статье я рассказывал, чем FPGA-разработка отличается от программирования: HDL-код описывает не последовательность инструкций, а цифровую схему. Вместо переменных — проводники, соединяющие выход одного аппаратно-реализуемого блока со входом другого, а все описанные модули (блоки) присутствуют на схеме независимо и работают параллельно. 

Дальше — интереснее. К реализации одной и той же цифровой схемы есть множество подходов и огромное количество вариантов последовательности обработки данных. Как это устроено, расскажу в статье. Разберем, что такое архитектура и микроархитектура блока, чем процедурная схема отличается от конвейерной. Сравним две различные микроархитектуры — процедурные реализации схемы цифрового КИХ-фильтра.

Статья будет полезна специалистам, которые только начинают работать с ПЛИС: сможете реализовать цифровую схему на практике. Опытных инженеров приглашаю в комментарии для обмена кейсами.

Когда-то очень давно, нам в вузе преподавали на одном из предметов, что, пожалуй, единственным способом, который может проявить уровень человека — является дело. 

И достаточно большое количество людей находят в себе смелость творить удивительные вещи, зажигая своими начинаниями всех остальных — ведь, согласитесь, что идти вперёд, имея под рукой примеры, гораздо проще, чем пробивать дорогу совсем самостоятельно? ;-) 

И сегодня будет рассказ как раз о таких людях, которые имея горячее желание творить, получать недостающие знания, рождать нечто новое — создали примеры, которые дают нам всем повод задуматься и, может быть, сотворить тоже нечто подобное? ;-) 

Каждый год я стараюсь поехать в какую-нибудь страну бывшего СССР и провести там семинар или просто митапы на темы SystemVerilog-RTL-FPGA-ASIC-RISC-V, попросту говоря, обучение будущих проектировщиков чипов с помощью упражнений на FPGA. В этом году я поехал в Грузию и вот мой отчет:

1. Два митапа в Батуми: Friends Club / EPAM по ссылке от batumi_it_digital и хакспейс Meshtastic Batumi / радиолюбители.

2. Митап в Тбилиси в хакспейсе sandb0x.space и посещение хакспейса f0rthsp4ce / f0rth.space .

3. Встреча с инженером местного Cisco Леваном Чагелишвили и его коллегой Давидом, организованная моим старым знакомым, FPGA инженером Иваном Графским. Иван еще 10 лет назад помог мне организовать семинар в московском МИФИ и развернуть работу по народному переводу учебника Харрис & Харрис.

По Левану у меня есть продолжение: во время встречи в ресторане на фотографии выше Леван решил спроектировать ASIC и произвести его с помощью сервиса TinyTapeout. Это наврядли первый ASIC спроектированный в Грузии (хотя кто знает?), но мы решили чтобы было бы полезно, чтобы Леван описал свой опыт. Посему мы планируем три Zoom-лекции: на английском, русском и грузинском под названием:

* Чип спроектированный в Грузии:
Разбор маршрута проектирования для ASIC и прототипирования на FPGA

* Chip Designed in the Country of Georgia:
ASIC design flow and prototyping on FPGA

В данном тексте я выполнил обзор одного широко известного и очень распространенного мультиметра модели XDM1241.

При тестировании электронных плат часто надо делать множество однообразных измерений напряжений. Например для проверки линейности ADC пинов на автомобильных ECU. Чтобы исключить человеческий фактор надо автоматизировать данную задачу.

В этом тексте я показал как опрашивать мультиметр по последовательному порту без использования лицевого HMI.

Пару недель назад я рассказывал, как за вечер собрать синий лазер на 70 ватт: матрица от проектора, буст‑конвертер, восемь банок 18650, процессорный кулер, два десятка деталей и вечер с паяльником. А, между тем, оказывается, существуют и мини‑версии синих лазерных матриц, которые мне хотелось запихать в корпус от фонаря.

Так вот, корпус от фонаря не понадобился.

Та же самая конструкция, только урезанная до состояния, когда резать больше нечего: матрица NUBB23 на четыре кристалла, медная шина вместо радиатора, две банки 18 650 вместо восьми, белый буст с Али и две кнопки.

Восемь (8) деталей, час‑два времени, размер с пачку сигарет. Дерево, бумагу и прочую органику поджигает на расстоянии вытянутой руки, а больше от зажигалки ничего и не требуется. Впрочем, можно ещё мух и тараканов поджаривать.

Мини‑матриц два варианта: NUBB23 и NUBB24 (на самом деле больше, но эти две самые распространённые). Для карманного варианта подойдёт лучше младшая, 23-я. Ниже расскажу, что это за «восемь деталей», плюс кое‑какая арифметика по току и батарее, недостатки конкретной конструкции и варианты апгрейдов.

В сентябре 1956 года произошло событие, повлиявшее на судьбу многих советских детей и подростков — в издательстве «Молодая гвардия» вышел первый номер популярного научно-технического журнала «Юный техник».

О чём был этот журнал, и почему я и мои сверстники передавали его друг другу из рук в руки и читали его «от корки и до корки», и пойдёт речь дальше.

^{Darren Coe}

Мы привыкли ассоциировать своё время (больше конечно из-за недостатка иного опыта — да и действительно, кто его знает, как они там жили, предки? :-) ) со временем высоких достижений — одним из которых является высокоскоростная радиосвязь, например, стандартов wi-fi, 5g — нам по незнанию может показаться, что «вот, дескать, наука развилась как: до каких скоростей мы добрались!». 

Однако, глядя на наш энтузиазм, думается, что наверняка, некоторые из продвинутых предков посмотрели бы на всё это с кривой ухмылкой — мол, «ну-ну, продолжайте в том же духе, и, может быть, доберётесь и до нашего уровня…» :-D 

Скажем, как вам понравится тот факт, что уже в 1970-е годы любители могли с лёгкостью передавать высококачественный аудио или видео сигнал — на сотни километров, с помощью весьма простого устройства, на частотах в 10 ГГц?! :-)

Когда речь заходит о печатных платах, FR-4 упоминают чуть ли не в каждом втором разговоре. Это стандарт, основа, база, с которой начинается почти любая электроника. Но за привычным названием скрывается гораздо больше, чем просто «стеклотекстолит». И если копнуть чуть глубже, оказывается, что FR-4 — это целая вселенная материалов со своими нюансами, подводными камнями и неочевидными особенностями.

Технический разбор FMC-модуля на трансивере Analog Devices AD9371 — младшего родственника платы, разобранной в обзоре FMC_ADRV9009. Платы сделаны одним разработчиком по одному шаблону: те же семь листов схемы с теми же названиями, тот же генератор тактовых частот, тот же преобразователь питания, те же балуныи почти те же позиционные обозначения. Отличается микросхема — и вместе с ней меняется больше, чем кажется на первый взгляд.

Эта статья написана как продолжение того обзора. Там, где решения совпадают дословно, я не пересказываю их второй раз, а даю ссылку на соответствующую главу и разбираю только разницу. Читать можно и отдельно, но смысла будет больше, если тот обзор уже прочитан.

Кто не знает, Lectronz — это маркетплейс товаров от создателей опенсорсного ПО и самодельной электроники. Большинство наших селлеров — это не заводы и не стартапы с крупным финансированием, а обычные инженеры, независимые дизайнеры и электронщики-любители, которые работают у себя дома, в гаражах или крохотных мастерских.

Некоторые зарабатывают этим на жизнь. Другие продают лишь по несколько плат в год. Третьи собирают с десяток экземпляров просто потому, что создали нечто полезное и хотят поделиться с другими. Иногда такие эксперименты перерастают в реальный бизнес. Как никак, каждый Arduino должен с чего-то начинаться.

Но Европейский Союз пошёл наперекор этим людям, введя новые правила упаковки, которые грозят разрушить устоявшуюся экосистему инноваций, лишив мастеров и микро-предпринимателей их работы и средств к существованию.

Но фактически эта угроза даже ещё шире. Под удар попадают художники, ремесленники и другие мелкие бизнесы, продающие плоды своего труда.

Неделя соцсетей прошла под спорами о популяризаторше средневековой музыки с помощью выдуманных баек о ней. Но надо сказать что популяризатор, который создает ошибочную картину мира у широких масс — это не такое редкое явление. Иногда в это оказываются вовлечены большие корпорации, например Микрософт. Я конечно же говорю про изданную Микрософтом книгу Чарльза Петзольда «Код».

В этой статье описано создание многоступенчатого ускорителя масс «Гаусса» с описанием каждого из его компонентов, сборкой и испытаниями!

Профессиональный химик, которым ваш любимый автор не является, несомненно, рассказал бы, что правило Вант‑Гоффа, которое я упоминал в ныне классической статье, сформировано на основе эмпирических обобщений, что влечет вывод об ограниченной его применимости. Этот же химик, вероятно, мог бы посоветовать пользоваться уравнением Аррениуса

Исполнения печатного узла позволяют разрабатывать группу устройств на базе одной печатной платы в рамках основного назначения изделия, не нарушая требование ГОСТ на единство конструкции.

В Delta Design на основе Базовой схемы можно выпустить серию её исполнений и создать в автоматическом режиме комплект КД. Групповой вариант или комплект КД на каждое исполнение.