Производство и разработка электроники *

Привет, Хабр! Меня зовут Руслан Лисевич, я разрабатываю BBU, а это — восьмая статья цикла о разработке базовых станций в YADRO.

В 2022 году перед нашей командой стояла амбициозная цель: создать конкурентоспособную базовую станцию мирового уровня. Сегодня покажу, как мы ее достигали на примере разработки аппаратной части BBU — YADRO BTS8100. Обсудим требования к оборудованию операторского класса, подготовку концепции, прототипирование, структурную схему BBU, плату вычислительного модуля и не только.

Мы продолжаем рассказывать про историю корпорации Siemens. В предыдущей части речь шла о первой половине XX века. В этой мы поговорим о тех процессах, что происходили в компании и мире после Второй мировой войны.

В команде Автономного транспорта Яндекса мы занимаемся разработкой лидаров. Когда мы были готовы перейти от прототипа к опытному производству, перед нами встала задача организовать приёмочные испытания его компонентов, в том числе проверку качества пайки. Для этого мы решили объединить ПЛИС и микроконтроллер в одну JTAG‑цепь. Оставалось выяснить, как такое объединение повлияет на прошивку и отладку обоих устройств.

Меня зовут Дмитрий, я из команды разработки лидаров. Расскажу, как мы собирали тестовую цепь из STM32 и Xilinx Artix-7, настраивали прошивку через OpenOCD и openFPGALoader и пробовали совместную отладку через Vivado. В статье собрал рабочие конфигурации, ограничения инструментов и решения, которые пришлось искать на форумах и проверять экспериментами.

Мы вывели на экран то, что на самом деле видит фазовый автофокус камеры: карту 12×16, где у каждой из 192 зон своя фаза и своя уверенность. Оказалось, что сенсор IMX708 ищет сдвиг только вдоль строки, и горизонтальные жалюзи для него всё равно что гладкая стена. Рассказываем, откуда берутся эти числа и как они превращаются в команду мотору линзы.

Самая частая причина отказов плат с повышенным напряжением не медь, не пайка и не компоненты. Это диэлектрик, который пробило там, где никто не ждал. Причём плата при этом может выглядеть абсолютно нормально: никаких следов перегрева, никаких вздутий. Просто в один момент цепь перестает держать напряжение, и устройство уходит в отказ. А когда начинаешь разбираться, выясняется, что толщина изоляции в проблемной зоне была меньше, чем нужно, или препрег в этом месте пропитался неравномерно.

Именно поэтому я считаю, что напряжение пробоя диэлектрика — это параметр, который заслуживает не меньшего внимания, чем толщина меди или класс точности. И если в вашем устройстве есть цепи с повышенным напряжением — силовые преобразователи, источники питания, гальваническая развязка, промышленная автоматика эта статья для вас.

Фабрика для производства самых современных микросхем стоит около $25 млрд и требует редкого оборудования для EUV-литографии, которое производит только одна компания в мире, ASML. Причём всего 40–50 машин в год, а заказы расписаны на несколько лет вперёд.

Опыт строительства новой фабрики Intel в 2024 году показывает, почему такое не может позволить себе Китай или другая страна. Это самый передовой хайтек, основанный на последних достижениях физики, на коммерческих секретах и производственных ноу-хау.

Плата Tang Nano 9K стоит около 15 долларов, и в её ПЛИС нет аппаратного процессорного ядра. Автор проекта m9b собрал из её 8640 логических ячеек целый компьютер: RISC-V на 36 МГц с кешами, 8 МБ памяти, HDMI 720×480 со звуком, USB-хост на двух портах и SD-карту. Чтобы проверить систему, он портировал пять игр 1990-х без переписывания: Doom, Descent, Tyrian, System Shock и Ultima VII. Перевод рассказывает, куда ушли ячейки и такты, почему музыку пришлось заранее рендерить в WAV и как пропуск проверки границ для строк фона поднял Tyrian с 17 до 35 fps, правки кода и железа довели Doom с 11 до 22 fps, а память первого уровня System Shock удалось ужать с 5,3 до 2,8 МБ.

В прошлых статьях я рассказывал о портировании AM32 на отечественный микроконтроллер К1946ВК035 и о том, как принимать DShot, когда нужный нам модуль захвата сигнала не соединён с DMA. С шестишаговой коммутацией тогда разобрались, мотор закрутился. Но на этом, как вы уже понимаете, останавливаться было бы неинтересно.

На этот раз попробуем векторное управление, оно же FOC. Микроконтроллер оставим тот же, а за математикой отправимся в открытый проект https://github.com/vedderb/bldc Бенджамина Веддера.

Для кого эта статья? Для тех, кто уже знаком с ПО и умеет в нём кое-что проектировать, но ещё не знает как можно быстро подстраивать различные параметры автоматически.
С функцией подстройки стоит познакомиться, так как она очень сильно помогает оптимизировать ваш дизайн за считанные минуты.

В предыдущей части мы подробно рассказали о становлении компании Siemens и ее экспансии на глобальные рынки в начале прошлого века. В этой части речь пойдет о судьбе корпорации в период Мировых войны и между ними.

Есть люди, которые спокойно меняют клавиатуры и через пару дней привыкают к новым. А есть моя жена. У неё есть ноутбук MSI GS75, и его клавиатура ей очень нравится. Настолько, что ни одна из других клавиатур, которые мы пробовали, не смогла её заменить.

Я перепробовал немало вариантов. Одни отличались ходом клавиш, другие — усилием нажатия, расположением кнопок или просто тактильными ощущениями. Казалось бы, выбор современных клавиатур огромен, но подходящей так и не нашлось. В какой-то момент возникла мысль: а зачем вообще искать замену, если нужная клавиатура уже существует? Осталось только научить её работать отдельно от ноутбука.

Так начался небольшой домашний проект, который постепенно превратился в исследование клавиатурной матрицы, разработку двух ревизий печатной платы на STM32, написание собственной USB HID-прошивки и борьбу с фантомными нажатиями. Сейчас у меня уже есть работающий прототип: 102 клавиши, USB Type-C, поддержка Fn и мультимедийных сочетаний, режим NKRO и собственная система диагностики.

В этой статье расскажу, как всё это разрабатывалось, какие проблемы возникали и почему самым сложным оказалось не изготовить плату, а заставить клавиатуру правильно обрабатывать нажатия.

Приветствую всех!

Я уже десятки раз рассказывал о различных ключах, домофонах, считывателях и прочих электронных устройствах, призванных ограничивать доступ в подъезды и прочие тому подобные помещения, однако механические кодовые замки упорно оказывались где-то в стороне. Тем не менее, они тоже внесли значимый вклад в историю таких железок, так что наконец решил рассказать и о них.

Итак, сегодня посмотрим на то, как устроены и как работают кодовые замки, закрывавшие наши подъезды в девяностые и нулевые. Узнаем, как они устроены и работают и что в них есть интересного, а заодно увидим то, чего никто ещё не показывал.

Считаю рейтинги цифровой зрелости российских промышленных компаний, и PLM-системы в эти разборы почти никогда не попадают - хотя для машиностроения это один из самых критичных слоёв софта. КАМАЗ в начале 2025 года заменил один из модулей зарубежного Teamcenter собственной платформой Kamotive. Разбираюсь, как устроен переход, что в нём почти наверняка прошло не гладко, и почему живых пользователей там уже больше 600.

Два дня Клод Opus 5.5 и Кодекс Astra 6 булькали и чавкали, а на третий выдали рейтинг сотни университетов по 49 пунктам критерия, который им задал. Начал с того, что попросил их найти все университеты Калифорнии и стран бывшего СССР, в которых есть курс, аналогичный курсу 6.111 из MIT: лабы по Verilog+FPGA+cобственный проект студента. Затем решил размахнуться пошире и дал ИИшам проработать тему “не все курсы по верилогу одинаковые”.

Ещё пять – семь лет назад зона ответственности сантехника в основном ограничивалась трубами, запорной арматурой, коллекторами и подключением оборудования. Но само сантехническое оборудование изменилось. Сегодня сантехника становится частью цифровой инфраструктуры жилья. К экосистемам умного дома подключаются системы контроля расхода и качества воды, водонагреватели, насосное оборудование, системы защиты от протечек с датчиками и кранами с электроприводом, и другие инженерные устройства. Их работу можно контролировать через приложения и голосовых помощников, объединять с другими устройствами и включать в общие сценарии автоматизации дома.

Вместе с оборудованием изменился и набор задач на объекте – настройка Wi-Fi, приложений и сценариев автоматизации, что ещё недавно было задачей отдельных специалистов по умному дому и совсем другой, более высокооплачиваемой нишей.

Сегодня эта граница стирается и показательный тому пример на рынке – умная система защиты от протечек воды. Инженерное устройство с полной интеграцией в экосистему умного дома – это наглядный кейс, на котором хорошо видно, какие именно новые компетенции открываются перед специалистом, и почему за эти компетенции рынок готов платить больше.

Любой завод, котельная или насосная скрыто разговаривает сама с собой. В шкафах стоят контроллеры, датчики, счётчики электроэнергии и преобразователи частоты, и они непрерывно переспрашивают друг друга — какая температура, сколько насосов работает, какую частоту выставить. Обмен идёт по проводам и по сети сотни раз в секунду, и всё это построено на одном стандарте — Modbus.

Я инженер и пишу для этого языка программу ModbusToolkit. В ней 19 инструментов, и она бесплатна.

Итак, как я и обещал в прошлой статье, наконец-то мы сегодня проведём финальный тест попытки изготовления дорожек (и выпиливания по контуру) печатной платы с помощью алмазного скрайбера! 

Сегодня никаких компромиссов: максимальная скорость движения обрабатывающей головки достигнет 2000 мм/мин! Кроме того, мы наконец-то будем использовать алмазный царапающий инструмент! 

Посмотрим, что получится! ;-) 

Морская спутниковая антенна Intellian i4 новой стоит около 4000 евро, а на нидерландской барахолке Marktplaats её продавали примерно за 200. Чтобы она навелась на спутник, стоя на крыше, а не на палубе, автор подключил RP2040 с модулем RS-422 и стал слать антенне NMEA-строку с курсом «яхты». Потом снифал обмен фирменной программы с блоком управления, декомпилировал её код на C# и разобрал текстовый протокол с необычной контрольной суммой и целочисленными углами. В итоге тарелка наводится одной командой, работает как поворотный механизм для Gpredict и ловит телевидение с Astra 19.2°E.

Когда-то давно хорошую дрель, хороший перфоратор и хороший ящик под инструмент покупали по отдельности. Дрель одной фирмы, перфоратор другой, ящик вообще третьей, и никто об этом не задумывался. Лежат рядом в багажнике, и хорошо.

Сейчас все иначе. Батарея от шуруповерта подходит к перфоратору. Если перфоратору ее мало, к нему пристегивают вторую. Кейсы защелкиваются друг на друга в башню, а в кейсе с дрелью предусмотрено место… нет, не под сверла. Под фирменный бокс со сверлами.

Это называют экосистемой и часто сравнивают с LEGO. Мол, производители взяли и сделали все такими большими совместимыми кубиками.

Погодите.

Но если это унификация, то почему батарея DeWalt не лезет в Milwaukee? И почему все эти производители сидят в одной отраслевой ассоциации, а единого разъема как не было, так и нет? Странно все это. Разберемся?

Часть наших плат контроллеров и одноплатных компьютеров сделана под формат модуля Orange Pi CM4, такие как сборщик данных FCU-CM4 (плата с питанием, корпусом и встроенным датчиком тока) и промышленный одноплатный компьютер FCU3566 (прототип). В этой статье расскажем про ELTAY RM66, это российский модуль формата CM4 на процессоре Rockchip RK3566, полностью совместимый по разъемам и сигналам с оригинальным Orange CM4. Мы поставили RM66 в наши платы, сделали тесты и рассмотрим, как он работает в типовых для нас задачах: опрос датчиков, Modbus-шлюз, накопление данных и отображение в Grafana.