Электроника для начинающих

В понедельник, 14 мая, в московском офисе РосНано прошёл первый из трёх (проводятся в Москве, Дрездене, Кембридже) TechOpenDay компании PlasticLogic. Ввиду обилия материалов (1, 2, 3), посвящённых данному событию и описывающих его, на мой взгляд, немного поверхностно, попытаемся разобраться, что же было представлено публике пару дней назад.

Предисловие

Два месяца тому назад в статье, посвящённой сравнению LCD и E-Ink дисплеев, я упомянул, что одним из следующих обзоров будет «вскрытие» матрицы современного фотоаппарата. И спешу исполнить данное обещание!

Добрый день.
Извиняюсь если не в тот топик поместил, но вроде показался этот подходящим, да и кармы для других не хватает.
Давненько приобрел для себя Fez Panda 2 (заказывал на dfrobot)

Название	Модель	Цена
2A Dual Motor Controller	DRI0002	$17.00
FEZ Panda II- A .NET Micro Framework Controller	DFR0142	$39.90
Bluetooth Bee	TEL0023	$26.00
IO Expansion Shield For Arduino(V5)	DFR0088	$18.00
HKBRAM — без страховки (вес 235.00 г):		$7.00
Итого:		$107.90

Побаловался и забросил. Вчера вечером попался сей девайс на глаза, а рядом ключи с «таблеткой» от домофона. Вот и решил попробовать считать данные из него. Работает он по интерфейсу 1-Wire (который согласно описанию панды «available on any IO»)

Расписывать его работу не буду, кому интересно можно прочесть здесь
Для работы нам понадобится спаять/скрутить вот такую схемку:

Прошлый мой пост о выходе на рынок самого мощного процессорного модуля на OMAP4460 не вызвал каких бы то ни было невероятных дискуссий, хотя интерес к теме появился. По опыту отраслевого общения с людьми «в теме» (тут имею в виду разработчиков железа разного ранга, от непосредственно инженеров и до тех.директоров и владельцев подобных компаний) могу сделать вывод, что хоть о существовании процессорных модулей в курсе практически все, но достаточно много людей просто не знают зачем они нужны — в чём соль и «где собака порылась».

Применение процессорных модулей в разработке устройств меняет кардинальным образом сам процесс, причём не только техническую его составляющую, но и экономическую и маркетинговую.

Одно из самых главных преимуществ — это время от начала разработки и до вывода продукта на рынок. Оно сокращается на порядки.

Группа учёных под руководством профессора Хеннинга Сирринхауса (Henning Sirringhaus) из Кавендишской лаборатории Кембриджского университета разработала новый техпроцесс для печати электрических схем на пластике. Это приближает нас к тому времени, когда каждый из нас сможет в домашних условиях напечатать нужную микросхему, а в повседневную жизнь войдут прозрачные «умные» материалы, такие как искусственная кожа.

Все мы хотим сэкономить, но при этом сделать все быстро и качественно. Ну, если с параметром «быстро» мы можем легко определиться, сдав поломанную технику в ремонт, то с параметрами «сэкономить» и «качественно» есть определенные проблемы, ибо мастерские, а иногда и «мастерские», дерут нехилые деньги за элементарную работу. Да и быстро не всегда получится. В этой статье я хочу поделиться опытом, как имея сломанный телевизор, 10 рублей, паяльник, прямые руки и минимальные знания электротехники, можно вернуть себе зомбоящик ценой over 9000 буквально за 1 час, не прибегая к услугам мастера. Эта статья о том, что не нужно сдавать в ремонт то, что можете починить сами быстрее, дешевле и качественнее, обладая лишь минимальными базовыми знаниями. И при этом, не только мужской пол на это способен. А недостающие инструменты можно одолжить у соседа. И эта история тому пример.

Вступление:

Я был вдохновлен 2мя статьями, этой и этой. Мне очень понравилась идея первой статьи, но я подумал, что покупать Arduino для этой затеи было бы слишком «жирно». Затем, когда я наткнулся на вторую статью, я понял, что Yoctopuce-demo -как раз то, что мне надо! И я решил заказать его.

В минувшую субботу в Мурманском политехническом лицее прошло занятное мероприятие — настоящая «Битва роботов». Про похожее мероприятие в Питере писали на Хабре, но трансляция закончилась, потому я решил опубликовать фотоотчет с аналогичного мероприятия.

Иногда, между устройствами требуется установить беспроводное соединение. В последнее время для этой цели все чаще стали применять Bluetooth и Wi-Fi модули. Но одно дело передавать видео и здоровенные файлы, а другое — управлять машинкой или роботом на 10 команд. С другой стороны радиолюбители часто строят, налаживают и переделывают заново приемники и передатчики для работы с готовыми шифраторами/дешифраторами команд. В обеих случаях можно использовать достаточно дешевые RF-модули. Особенности их работы и использования под катом.

На картинке фрагмент отличной шпаргалки, где собраны основные электронные компоненты — их внешний вид и обозначения на принципиальных схемах.

Шпаргалка по электронным компонентам (PDF, 168Kb)
Шпаргалка по контроллерам AVR (ч.1) (PDF, 61Kb)
Шпаргалка по контроллерам AVR (ч.2) (PDF, 61Kb)

PS: Там же, на сайте, имеется любопытный блог с описанием эффектных электронных поделок. Культура исполнения на высоте, приведены ссылки на open source прошивки.

Если вы хотите избежать пожара, неисправности, а также других несчастных случаев, неплохо было бы спроектировать схему, прежде чем начать пайку. Бесплатное веб-приложение CircuitLab является свободным, веб-базированым инструментом, который может упростить этот процесс: просто размещаем резисторы, конденсаторы, источники тока и остальные детали схемы на чертежной доске и соединяем все это вместе. Создатели говорят, что вы также можете моделировать, как ваш проект будет вести себя, и если у вас есть проблемы, вы можете обратиться к сообществу за помощью, расшарив ваши схемы, пометив их как публичные. Кроме того, так как приложение веб-базированое, оно должно хорошо работать на всех платформах.



Upd: спасибо int_index за ссылку: Ссылка

Demain n'existe pas!

В последней статье из серии «Взгляд изнутри» речь зашла о повседневных вещах, но, не смотря на обилие материала, полученного в этом направлении в течение прошедшего месяца, всё-таки давайте вернёмся к тематике, связанной с IT.

Специально ко Дню Защитника Отечества на препарационный стол легли LCD и E-Ink дисплеи, которые, так или иначе, достались мне в несколько побитом жизнью виде.

Как Антон кидал телефон об стену, а также о результатах скрупулёзного разбора дисплеев читайте под катом.

На просторах рунета можно найти достаточно много статей с введением в Verilog HDL. Все они описывают синтаксис и семантику языка, но, к сожалению, не раскрывают основных парадигм, используемых при проектировании цифровых схем. Представьте себе, что вам объясняют синтаксис языка Java, но не рассказывают ничего про объектно-ориентированное проектирование. Если вы знакомы с ООП, то такого введения будет достаточно, но если вы знаете только Си, то писать скорей всего будете “по-старому”, создавая огромные классы со сложными методами.

Примерно так происходит с программистами, изучающими цифровую схемотехнику и языки описания аппаратуры. Быстро разобравшись с несложным синтаксисом языка, они начинают описывать конструкции, безумные с точки зрения хардверного инженера. Среди моих студентов встречались люди, написавшие “сортировку пузырьком” за такт, сумасшедшие асинхронные схемы, которые работали по-разному при каждом запуске и разной погоде за окном, огромные комбинационные делители, уводившие place&route в глубокую многочасовую задумчивость.

Для тех, у которых нет времени прочитать учебник для начинающих, но есть желание или
необходимость спроектировать несколько простых схем я решил написать это небольшое введение об основной современной парадигме проектирования цифровых схем – синхронных схемах. И об одном из языков, используемых для их описания.
Статья рассчитана на новичков. Для понимания текста потребуется минимальный набор знаний – понимание работы синхронного D-триггера и вентилей.

Если вы задумали собрать какое-нибудь устройство на AVR микроконтроллерах Atmel (да хоть свою homemade Arduino), Вам просто не обойтись без программатора. Программатор позволит прошить микроконтроллер нужной программой или, в случае с Arduino, записать в память микроконтроллера подходящий bootloader.



Вообще-говоря, существует превеликое множество программаторов, различающихся сложностью сборки, скоростью прошивки и надежностью работы. Самым простым из них является вариант, называемый в народе «Пять проводков». Но надежность его оставляет желать лучшего, так как убить им LPT порт легче легкого=) Более надежным является программатор STK200, который содержит буферную микросхему и гарантирует нормальную работу с портом.

Но из-за наличия микросхемы он становится гораздо сложнее в изготовлении для начинающего (то есть для меня).

Как с этим бороться?

Здравствуйте. Я, как новичок в электронике, хочу поделиться своим небольшим практическим опытом с другими начинающими любителями. Некоторое время назад заказал себе Arduino, получил его, монтажную плату для тестирования и несколько радиодеталей. Попробовал различные примеры со светодиодами и т.п. эксперименты. Захотелось подключить электромотор, который также был в комплекте. Попробовал его подключить напрямую к ножкам контроллера, да не тут-то было. Оказывается, ардуино выдает недостаточный ток для того, чтобы прокрутить электромотор. Оказывается, в таком случае, когда нужно управлять большим током, используется усилитель на транзисторах, а для усиления тока нужна схема с общим коллектором (Эмитеррный повторитель).

Предисловие

Новый Год – приятный, светлый праздник, в который мы все подводим итоги год ушедшего, смотрим с надеждой в будущее и дарим подарки. В этой связи мне хотелось бы поблагодарить всех хабра-жителей за поддержку, помощь и интерес, проявленный к моим статьям (1, 2, 3, 4). Если бы Вы когда-то не поддержали первую, не было и последующих (уже 5 статей)! Спасибо! И, конечно же, я хочу сделать подарок в виде научно-популярно-познавательной статьи о том, как можно весело, интересно и с пользой (как личной, так и общественной) применять довольно суровое на первый взгляд аналитическое оборудование. Сегодня под Новый Год на праздничном операционном столе лежат: USB-Flash накопитель от A-Data и модуль SO-DIMM SDRAM от Samsung.

Не перевелись еще пионеры на родине нашей
Главное что все работает, а выводов там 460

UPD: В комментариях трафик, так как добавляю еще «кулибинские» творения

Хочу рассказать о том, как развивается проект http://marsohod.org.

Цель проекта — популяризация проектирования для ПЛИС.
Тема ПЛИС постепенно набирает популярность — и совершенно заслуженно. Ведь теперь мы фактически получили простую возможность создать свою цифровую микросхему. Вам не потребуется нано-фаб и миллион долларов — все можно просто сделать имея компьютер и микросхему ПЛИС на плате разработчика. Вы знаете, что 90% производителей микросхем в мире не имеют собственных фабрик? Они проектируют и тестируют в ПЛИС, а производство заказывают сторонним производителям.

Когда-то и программирование микроконтроллеров считалось чуть ли не чудом. Теперь можно купить платку Ардуино и научить старшеклассника «мигать светодиодом».

Я хочу показать, что и ПЛИС — это вполне доступная технология.

Плата «Марсоход» — это самый простой и дешевый девелопер кит на микросхеме ПЛИС компании Альтера EPM240T100C5. Проект — опен соурс — схемы платы есть на нашем сайте. Кроме того, опубликованно уже более 50 проектов выполненных на базе нашей платы.

Дальше я расскажу о программаторе для ПЛИС. Считается, что учиться проектированию ПЛИС гораздо дороже, чем учиться микроконтроллерам. Отчасти это мнение связано с тем, что программаторы вендоров ПЛИС довольно дороги.

Теперь есть альтернатива. Вы сможете сделать простой программатор USB сами!

Дело в том, что моему знакомству с FPGA два года. В студенческие годы, читая code examples от Altera и Xilinx, я мало уделял внимания описанию RAM и ROM, ведь в этом не было необходимости. Я знал, что существует FIFO, но даже не догадывался, зачем оно мне нужно. Так я защитил диплом, сделав свой проект «в лоб».

Работу я нашел благодаря своим «знаниям» в области FPGA. Тут же вылезли проблемы, о которых я не подозревал: существующие проекты занимали под 90% логических элементов, а моей работой было разместить в проектах цифровые фильтры. Понятно, что «в лоб» решить эту проблему было невозможно. Переписать существующий код? Помогло, но не сильно. И только тогда я понял, как можно играть с RAM, чтобы решить поставленные задачи.

Внимание! Здесь не будут моргать светодиоды. Вместо этого будет рассмотрена реализация сдвигового регистра в виде обертки для M4K. Данная публикация предполагает минимальное знакомство с FPGA и языком Verilog.

Полупроводниковая электроника существенно изменила мир. Многие вещи, которые долгое время не сходили со страниц произведений фантастов стали возможны. Чтобы знать, как работают и чем уникальны полупроводниковые приборы, необходимо понимание различных физических процессов, протекающих внутри.

В статье разобраны принципы работы основных полупроводниковых устройств. Описание функционирования изложено с позиции физики. Статья содержит вводное описание терминов, необходимых для понимания материала широкому кругу читателей.

Иллюстраций: 34, символов: 51 609.