Электроника для начинающих

Привет, Хабр! На связи Андрей Шведов, руководитель проектов в ГРАН Груп. 

Мы производим печатные платы — основу любой электроники. Производство плат — сложный и комплексный процесс, который включает себя разные виды процессов: как мокрые, так и механические, как ручные операции, так и автоматизированные. И, хоть мы постоянно контролируем этапы производства, застраховать себя от возможных отклонений на 100% невозможно. Поэтому в единичных случаях что-то может пойти не так — печатная плата может иметь отклонения.

В этот момент не стоит паниковать, такое действительно может случиться. На этот случай у нас есть план Б. Когда заказчик приходит к нам с проблемой, мы начинаем исследовать ее по методике 8D: за восемь последовательных шагов мы находим причину, устраняем её и делаем так, чтобы эта проблема не повторилась.

В этой статье покажем пошаговую стратегию, позволяющую выявить и устранить коренные причины отклонений, извлечь уроки из ошибок и организовать быструю замену печатных плат.

Если вы — радиолюбитель, увлекаетесь приёмниками или радиопередатчиками, то вам постоянно приходится решать задачи согласования приёмников или передатчиков с фидерами, фидеров — с антеннами, фильтрами, малошумящими усилителями приёмников и усилителями мощности передатчиков.

Даже если у вас есть высокочастотные генераторы сигналов и хороший осциллограф, измеритель ёмкости и индуктивности, с их помощью будет довольно сложно выполнять такие операции. 

К счастью, сегодня практически каждому радиолюбителю доступен такой прибор, как векторный анализатор цепей Vector Network Analyser (VNA), с успехом решающий все перечисленные выше задачи.

Привет, Хабр! Сегодня мы изучим и послушаем маленький модуль Artec QDD, значительно расширяющий возможности электрогитары. Он полностью аналоговый, питается от 9-вольтовой батарейки «Крона» и устанавливается вместо одного из регуляторов громкости или тембра.

Простым поворотом переключателя можно активировать один из четырёх режимов — буфера, бустера, овердрайва или дисторшна, либо отключить модуль и перевести гитару в стандартный пассивный режим.

Привет! На связи Михаил Дроздов, младший разработчик в Selectel. Заканчиваю рассказ о создании собственного робота. Предыдущая часть была целиком посвящена железу: выбору компонентов, особенностям проектирования и изготовления корпуса, распайке электроники.

В этой части говорим о разработке ПО. Микроконтроллер, видеокамера, датчики, двигатели — уже соединены, питание подключено. Осталось вдохнуть жизнь в электронный организм, чтобы все его компоненты пробудились и начали согласованно взаимодействовать.

В городе Вальехо, штат Калифорния, до 1996 года работала старейшая военно-морская база на Западном побережье. Сейчас помещения пришли в запустение, но не совсем — в них ежегодно проводится шоу самоделкиных Maker Faire. Я там сделал стенд и заодно поснимал вокруг:

В двадцатом веке мерой прогресса была нефть. В двадцать первом становится электричество. Искусственный интеллект превратил мегаватты в новую валюту, и теперь страны соревнуются не за месторождения, а за подстанции. У кого больше энергии у того и будущее. О Мире, России и снова Илоне Маске.

Вначале мы поморгали диодом, затем посчитали семисегментником. Если с нуля, то уж лучше пройти эти этапы. Теперь приступим к задачке, которую с большой натяжкой можно применить где-нибудь на проде. С очень большой.

На плате, которую я использую для примера (QMTECH Cyclone 10 Starter Kit), есть разъём HDMI, что недвусмысленно намекает нам, что к нему можно подключить дисплей соответствующим кабелем. На самом деле, разъём – это не обязательно. А вот наличие на чипе выходов, которые можно сконфигурировать как lvds, очень сильно приветствуется. Возможно, получится и без этого (просто 2 выхода, формируемые из одного инверсией), но я не пробовал, потому промолчу.

Когда мы embedded-программисты, то с дисплеем мы взаимодействуем, отправляя на него команды, либо, если всё хорошо с железом, то пишем в специальную область памяти.

Мы будем работать на более низком уровне. Делать на коленке прозрачные электроды, и наклеивать поляризационные плёнки, конечно, не надо. Будем формировать видео-сигнал.

Если вы думаете, что в 2025-м году ЭЛТ мониторы и телевизоры остались в далёком прошлом, то у меня для вас есть новость: Формат сигналов внутри проводов всё ещё напоминает сигнал, который идёт на одну из сеток большой вакуумной лампы, которой, по сути и является кинескоп.

Привет! На связи Михаил Дроздов, младший разработчик в Selectel. Все началось с простого вопроса о том, как устроен мир микроконтроллеров. Возникло желание не просто прочитать теорию об Arduino или подключить пару датчиков к плате. Хотелось понять саму суть — архитектуру, принципы работы и реальные возможности подобных систем.

Чтобы погружение не превратилось в набор разрозненных и бессистемных экспериментов, нужен был полноценный, амбициозный проект. Такой, что заставил бы разобраться в деталях на практике.

Выбор пал на создание робота-универсала. Такое устройство — целый мир механики, 3D‑печати, электроники, низкоуровневой разработки, веба и даже ИИ. Идея — создать машину, которая не просто перемещается в пространстве, а по-настоящему видит и понимает свое окружение.

Можно ли представить лучшую возможность поработать с различными типами датчиков и исполнительных механизмов? Также впереди ждали интересные задачи…

Привет, я Джованни Аджустатутто,  рад приветствовать вас!

Сегодня соберем лабораторный блок питания с регулировкой по напряжению. Кто занимается электроникой, понимает — такой прибор попросту незаменим. Рано или поздно каждый мастер создает для себя подобное устройство. Без него трудно обойтись при сборке электронных схем, когда нужно запитать и протестировать отдельный узел.

Блок позволяет с высокой точностью регулировать постоянное выходное напряжение в диапазоне от 0 до 36 В, а также ограничивает силу потребляемого тока. Все настройки выполняются с помощью ручки-энкодера и кнопок. Дисплей показывает заданное напряжение и ток нагрузки.

Дополнительно оснастим устройство двумя отключаемыми USB-портами. Они очень удобны для питания таких плат, как ESP32 или Arduino, да и вообще часто востребованы.

Микроконтроллеры давно перестали быть простыми устройствами для управления датчиками и исполнительными механизмами. Сегодня, благодаря библиотекам вроде TensorFlow Lite, даже компактный ESP32 способен выполнять инференс нейросетей в реальном времени. В этой статье я расскажу о серии экспериментов по классификации движений человека с помощью радарного датчика LD2410 и различных базовых архитектур машинного обучения, таких как полносвязная, свёрточная, рекуррентная нейронные сети и трансформер (механизм внимания).

Каждый из подходов я реализовал и проверил на практике. В итоге получилась серия видеоуроков и репозиториев с кодом, но здесь я соберу все в одну статью, чтобы показать эволюцию решений и сравнить их эффективность.

Всем хороши приёмники SDR, но у них есть неприятная особенность — низкий динамический диапазон. Особенно это относится к недорогим устройствам.

Динамический диапазон — это разница (в дБ) между самым слабым сигналом, который приёмник способен надёжно обнаружить, и самым сильным сигналом, который он может принять без перегрузки и заметных искажений.

В условиях города эфир забит очень мощными сигналами FM-радио, излучениями от различного рода устройств: Wi-Fi-роутеры, мобильные телефоны, блоки питания, зарядки, микроволновки, компьютеры и так далее.

Все эти сигналы попадают на вход аналого-цифрового преобразователя АЦП SDR-приёмника и вызывают перегрузку и появление «ложных» сигналов в результате комбинации частот мощных станций. При этом приём слабых сигналов на нужных вам частотах может стать недоступным.

В недорогих приёмниках SDR, как, например, RTL-SDR, используются 8-разрядные АЦП с низким динамическим диапазоном. Конечно, есть приёмники с разрядностью 14-16 бит. У них динамический диапазон больше, но и стоимость заметно выше. 

Для решения проблемы низкого динамического диапазона между антенной и входом приёмника можно установить полосовые или режекторные фильтры. Полосовой фильтр подавляет сигналы, лежащие вне нужного диапазона частот. Режекторные фильтры вырезают ненужные диапазоны. Например, если вам интересны частоты авиадиапазона или радиолюбительские диапазоны частот, имеет смысл избавиться от мощных сигналов FM-радио.

ESP32 давно зарекомендовал себя как универсальный микроконтроллер для IoT: он умеет работать с Wi-Fi и Bluetooth, управлять сенсорами и исполнительными устройствами. Но за последние годы стало ясно, что даже на таких простых устройствах можно запускать алгоритмы машинного обучения.

В этой статье рассмотрим, как на ESP32 можно реализовать три базовых алгоритма классификации — дерево решений, метод К-ближайших соседей (KNN) и полносвязную нейросеть на TensorFlow Lite.

Для эксперимента использовался датчик цвета GY-31 (TCS230). Он преобразует отражённый от поверхности на которую направлен свет в три значения — красный, зелёный и синий (R, G, B). Задача: по этим трём числам определить, какой цвет «видит» сенсор: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, синий, фиолетовый, белый или чёрный.

Появление приёмников SDR открыло перед радиолюбителями и профессионалами широкие возможности в области радиосвязи. Такие приёмники содержат в себе скоростной аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), способный оцифровывать радиосигнал для последующей цифровой обработки.

Конечно, в приёмниках SDR есть и аналоговая часть, например, для смещения частоты входного сигнала, поступающего с антенны, на АЦП. К таким приёмникам обычно подключают еще фильтры и антенные усилители. Фильтры убирают помехи, спектр которых лежит за пределами рабочего диапазона частот. Антенные усилители включают после фильтров, если принимаемый сигнал слабый. Что же касается демодуляции, то она выполняется уже после оцифровки. Поэтому SDR-приёмники, в отличии от аналоговых, могут работать практически с любыми видами модуляции без изменения аппаратной части.

Низкочастотный сигнал в недорогих приёмниках SDR, наподобие RTL-SDR Blog 4, превращается в звук с помощью внешних компьютеров или микрокомпьютеров. Для этого на них устанавливается драйвер RTL-SDR и специальное программное обеспечение. В этой статье для обработки сигнала от RTL-SDR Blog 4 используется одноплатный компьютер Repka Pi 4.

Мы создали игру «Морской бой» (Battleship) на двух игроков в реальном времени при помощи микроконтроллеров Raspberry Pi Pico W, обменивающихся данными через UDP. К каждому устройству подключён VGA-дисплей 320×240, джойстик для размещения кораблей и ударов, а также тактильные кнопки для взаимодействия с игрой. Для проекта разработан собственный протокол ходов на основе конечных автоматов и интегрирована звуковая обратная связь на основе как DMA, так и прерываний.

Модуль ESP32-CAM - это доступное и компактное решение, которое сочетает в себе микроконтроллер ESP32 и камеру OV2640. Благодаря своей низкой цене и широким возможностям он стал популярным выбором среди разработчиков проектов в области IoT, компьютерного зрения и робототехники.

В данной статье я собрал серию из 15 практических уроков, каждый из которых сопровождается видео и исходным кодом. Вместе мы пройдём путь от базового примера захвата изображения до реализации алгоритмов компьютерного зрения и даже интеграции TensorFlow Lite для классификации объектов прямо на ESP32-CAM.

Материалы организованы по нарастающей сложности: начиная с простого веб-интерфейса и работы с памятью устройства, и заканчивая фильтрацией изображений, преобразованием Хафа и нейронными сетями. Для каждого урока вы найдёте:

Привет, Хабр! Многие считают, что чрезмерные усложнения скорее портят электрогитару, чем улучшают и обогащают её. Определённая доля истины в этом есть, но иногда встраиваемая активная электроника просто незаменима.

Сегодня мы изучим и послушаем модуль эквалайзера EXP, производимый компанией Artec, которая стала знаменитой благодаря хорошим звукоснимателям с весьма приятными ценниками.

В прошлых статьях цикла, а именно

Часть 1, вводная

Часть 2. Более сложные приемы анализа

мы рассматривали линейные элементы электрических цепей, сосредоточив свое внимание на описании топологии электрических схем, методах их анализа и способах получения интересующих нас параметров. Однако, целью цикла является описание способов получения моделей мощных полупроводниковых ключей, для построения моделей преобразователей. Теперь, когда мы знакомы с базовыми основами SPICE-моделирования, мы можем замахнуться на такую задачу. Но начнем мы с самого начала.

В ARM Cortex-M (Arm v7-M) процессорах есть очень полезный блочок. Называется MPU (Memory Рrotection Unit). Попробуем разобраться что это такое и зачем нужно. .

У меня есть холодильник с очень крутой «фичей»: он пищит, если дверца открыта дольше, чем 60 секунд. В 95% случаев это больше раздражает, чем помогает. На мой взгляд, он просто должен заткнуться и считать, что мне виднее.

Чтобы поменять его поведение, я сначала попытался добраться до пьезодинамика, чтобы вырвать его с корнем. Оказалось, что это довольно бесплодное занятие, потому что основная плата встроена глубоко в холодильник. Я не особо готов отодвигать его от стены, чтобы добраться до платы, хоть и попробовал проползти к ней через панель управления, но без особого успеха. Однако мне удалось добраться до дочерней платы, используемой в качестве панели управления холодильником.

У каждого радиолюбителя со временем скапливается большое количество старых электронных компонентов, выпаянных из разных устройств. Их и выбросить жалко и в новое изделие уже не поставишь, что же с ними делать? Сегодня я расскажу как мне буквально из "электротехнического мусора" удалось собрать вполне годную гитарную педаль по мотивам знаменитого фузза Big Muff Green Russian, но конечно же с некоторыми изменениями и своим характером!