В этой заметке я хочу поделиться опытом и рассказать о пути, который мы прошли, разрабатывая промышленный программно-аппаратный комплекс WebHMI для мониторинга инженерных систем. Под катом много фотографий.



История WebHMI началась весной 2013 года. Тогда я загорелся идеей умного дома и на досуге делал всякие игрушки для автоматического включения света в туалете, сбора показаний со счетчиков воды и т.п. Однажды мой друг посмотрев на получившуюся систему и подумал что это можно продавать, и мы начали обдумывать – как и кому. Но получалось все как-то не элегантно. Чуть позже он пришел с другой идеей – нащупал пустующую нишу на рынке систем промышленной автоматизации. И мы реализовали ее.

По моим наблюдениям, большинство толковых специалистов АСУ, работающих со SCADA, проходят несколько стадий «эмоционального роста»: освоение какой-либо SCADA, поиск чего-то лучшего, идеи и попытки написания своего варианта, выработка философского отношения к проблеме и использование одного из существующих продуктов.

Да, бывают исключения. Например, встречаются сильно увлеченные и упорные энтузиасты, которые создают что-то работающее, но картины они не меняют совершенно.

Попробуем разобраться, почему так происходит и может ли быть выход из этого порочного круга.

Nuklear — это библиотека для создания immediate mode пользовательских интерфейсов. Библиотека не имеет никаких зависимостей (только C89! только хардкор!), но и не умеет создавать окна операционной системы или выполнять реальный рендеринг. Nuklear — встраиваемая библиотека, которая предоставляет удобные интерфейсы для отрисовки средствами реализованного приложения. Есть примеры на WinAPI, X11, SDL, Allegro, GLFW, OpenGL, DirectX. Родителем концепции была библиотека ImGUI.

Чем прекрасна именно Nuklear? Она имеет небольшой размер (порядка 15 тысяч строк кода), полностью содержится в одном заголовочном файле, создавалась с упором на портативность и простоту использования. Лицензия Public Domain.

Предисловие

В своей предыдущей статье я говорил, что продолжу рассказ о работе с датчиками тока на эффекте Холла. С того момента прошло не мало времени, выход продолжения затянулся, да и писать «скучную теорию» я не любитель, поэтому ждал практической задачи.

Еще одной причиной отсутствия статей была моя работа в одной «современной успешной IT-hardware-компании», сейчас наконец-то я ее покинул и окончательно пересел на фриланс, так что время для статьи появилось))

Недавно ко мне обратился мой старый наставник и просто очень хороший человек. Естественно я не мог отказать в помощи, а оказалось все достаточно просто — меня попросили сделать блок питания для КВ трансивера FT-450, который будет более стабильный в работе, особенно при пониженном входном напряжении, чем уже имеющийся Mean Well. Прошу заметить, я не говорю о том, что Mean Well плохая фирма, просто в данном случае нагрузка достаточно специфическая, а так продукция у них вполне себе хорошая.

Диагноз примерно такой:

— Заявлен выходной ток в 40А, на деле при потреблением в 30-35А (на передаче) блок уходит в защиту;
— Наблюдается сильный нагрев при длительной нагрузке;
— Совсем становится плохо, когда использует его на даче, где напряжение в сети 160-180В;
— Напряжение максимальное 13,2-13,4В, а хотелось бы 13,8-14В с возможностью подкрутить +-20%.

Особенностью данной статьи будет то, что проект продвигается вместе с ней. Я за него только засел и поэтому смогу рассказать обо всех этапах разработки: от ТЗ до готового прототипа. В таком формате статей с наскоку на гике я не нашел, обычно люди пишут уже проделав всю работу и забыв половину мелочей, которые часто несут в себе главный интерес. Так же эту статью я хочу написать доступным для новичков языком, поэтому местным гуру стоит чуточку проще относиться к «неакадемичности» моего слога.

Маршрутизация ортогональных соединений в редакторах диаграмм

В данной статье я покажу, как решить проблему маршрутизации соединений в редакторе диаграмм типа MS Visio. Здесь будет минимум теории и максимум практики. Если вам нужно быстро реализовать маршрутизацию соединений в двумерной сцене, и вы первый раз сталкиваетесь с подобной проблемой — то эта статья для вас.

Проблематика

К данной проблеме я пришел в процессе разработки своего хобби-проекта ultra_outliner. Грубо говоря, в нем есть двумерная сцена, в которой находится много прямоугольных карточек, которые могут быть связаны между собой. И соединений может быть довольно много — а значит их нужно маршрутизировать, чтобы сегменты не накладывались, не пересекали карточки и др.

Многие из вас работали с Microsoft Visio, и конечно же оценили, как красиво автоматически маршрутизируются стрелочки. Конечно, и Visio не всегда справляется, и для таких случаев есть возможность ручной подгонки. Но тем не менее, не рассматривая крайние ситуации — мне захотелось это повторить. Действительно, ведь там все этим проблемы достаточно неплохо решены.

Texas Instruments занимает лидирующие позиции во многих сегментах рынка полупроводниковой продукции. Следуя традиции, компания сама разрабатывает примеры применения своих электронных компонентов и публикует материалы на своем сайте: теория, схемы, референс-дизайны, обучающее видео и т.д. Там же продаются электронные компоненты и готовые платы (комплекты разработчиков и инструменты). Также TI имеет собственный форум e2e.ti.com и поддерживается сторонний ресурс www.43oh.com для инженеров-разработчиков и просто любителей. Активно ведет работу со школами и колледжами, обучая программированию микроконтроллеров даже младшеклассников.

Тем не менее, наши любители мало знакомы с примечательной продукцией этой компании. Скорее всего, это связано с ценой и почти отсутствием материалов на русском языке, что ограничивает аудиторию любителей, познакомившихся с полупроводниковой продукцией от TI. Также есть один неприятный нюанс – некоторые вещи не пропустит таможня РФ, а другие не экспортируются из США в РФ (и это не последствия недавних санкций — «так было»). Тем не менее есть способы приобрести необходимое.

Этой статьей я хочу обратить внимание любителей-разработчиков на решения TI, в частности, применимые для умного дома. Ряд опубликованных статей на GT об умном доме могли бы позаимствовать некоторые интересные решения. Например, опубликованная avs24rus статья Беспроводный Lighting-Sensor с питанием от CR2450, вызвала, запомнившееся мне, обсуждение в комментариях: «Как сделать так, чтобы датчик «поставить и забыть» на улице в условиях экстремальных минусовых температур? Аккумулятор, солнечная батарея, ионистор?

Всем привет! Скромными шагами продолжаю цикл статей про разработку железа электробайка. Начнем с самого интересного — инвертора, который управляет мотором. Хочу подробнее рассказать о тонкостях построения силовой платы и о температурном режиме транзисторов.


Модель варп ядра электробайка

Электронику часто называют наукой о контактах. Многие знают, что нельзя скручивать между собой медный и алюминиевый провода. Медная шина заземления или латунная стойка для платы плохо сочетаются с оцинкованными винтиками, купленными в ближайшем строительном супермаркете. Почему? Коррозия может уничтожить электрический контакт, и прибор перестанет работать. Если это защитное заземление корпуса, то прибор продолжит работу, но будет небезопасен. Голая алюминиевая деталь вообще может постепенно превратиться в прах, если к ней приложить даже низковольтное напряжение.

Доступные нам металлы не ограничиваются только медью и алюминием, существуют различные стали, олово, цинк, никель, хром, а также их сплавы. И далеко не все они сочетаются между собой даже в комнатных условиях, не говоря уже о жёстких атмосферных или морской воде.

В советских ГОСТах было написано почти всё о допустимых контактах металлов, но если изучение чёрно-белых таблиц из 1000 ячеек мелким шрифтом утомляет, то правильный ответ на «медный» вопрос — нержавейка, либо никелированная сталь, из которой, кстати, и сделан почти весь «компьютерный» крепёж. В эпоху чёрно-белого телевидения были другие понятия об удобстве интерфейса, поэтому для уважаемых читателей (и для себя заодно) автор приготовил цветную шпаргалку.

И, раз уж зашла речь о металлообработке, заодно автор привёл таблицу с популярными в электронике резьбами и соответствующими свёрлами, отобрав из объёмных источников наиболее релевантное по тематике портала. Не все же здесь слесари и металлурги, экономьте своё время.

Привет, GT.

Несколько месяцев назад мы уже писали про то, какие протоколы связи используются (и не используются) в «Интернете вещей». Если говорить коротко, то вообще вся тема IoT в базисе сводится к предоставлению канала связи устройствам, у которых канала связи раньше не было — и чтобы это получило смысл, средства обеспечения такой связи должны быть:

1. Компактными — чтобы не увеличивать размеры устройств
2. Экономичными — чтобы долго работать даже на батарейках
3. Дешёвыми — чтобы их использование имело какой-то экономический смысл

К всеобщему счастью, сейчас таких средств появилось достаточно много — начиная с в той или иной степени удачных попыток адаптации старого доброго Wi-Fi к этим требованиям (я сейчас в большей степени про устройства класса battery-powered Wi-Fi, от ESP8266 до QCA 4004 и TI CC3200) и заканчивая специализированными протоколами, изначально сделанными под данные требования: в первую очередь ZigBee, Z-Wave и 6LoWPAN.

Наиболее гибким, удобным и перспективным из этого является 6LoWPAN (а если вы слышали произносимое с придыханием слово «Thread», то он собственно поверх 6LoWPAN и работает) — и, собственно, мы как раз и занимаемся разработкой модулей и устройств с использованием 6LoWPAN.

Но сетевые протоколы — это, очевидно, лишь половина беды. Вторая половина — «железо», на котором они будут работать.

Модули 868 МГц нашей разработки на TI CC1310

В последнее время возникла мода клеить этикетку «IoT» буквально на всё, что хоть как-то умеет работать с «беспроводкой» — начиная с Arduino с нацепленными BLE- или Wi-Fi-шилдом и заканчивая всевозможными морально устаревшими чипами, к которым десять лет назад выпустили «официальный» стек ZigBee. У человека, который впервые в это погружается, голова закружится достаточно быстро и с неприятно большой скоростью.

Мы в своей работе однозначно определились с выбором платформы на обозримое будущее — это последнее поколение SoC Texas Instruments серии SimpleLink, чипы CC1310, CC2630 и CC2650.

Под хабракатом — объяснение, почему выбор именно таков и почему мы считаем его правильным.

Сделать себе внешний аккумулятор для ноутбука я хотел уже давно, 3-4 года назад для работы в парке. Хоть и мечта рисовать схемы и трассировать платы в парке Горького или Битцевском лесу так и не реализовались (пока), но внешний аккумулятор (назовем его по-современному — PowerBank) я таки сделал. О том как это устройство проходило путь от макета до конечного изделия и почему я делал то, что уже есть на рынке, под катом.

В этой статье я привожу примеры основных принципов или концепций, которыми руководствуюсь при проектировании десктопных интерфейсов. Не планирую выступать новатором или поучителем, но с радостью поделюсь набором установок, который помогает мне в работе.

Привет, Geektimes!

Управление мощными нагрузками — достаточно популярная тема среди людей, так или иначе касающихся автоматизации дома, причём в общем-то независимо от платформы: будь то Arduino, Rapsberry Pi, Unwired One или иная платформа, включать-выключать ей какой-нибудь обогреватель, котёл или канальный вентилятор рано или поздно приходится.

Традиционная дилемма здесь — чем, собственно, коммутировать. Как убедились многие на своём печальном опыте, китайские реле не обладают должной надёжностью — при коммутации мощной индуктивной нагрузки контакты сильно искрят, и в один прекрасный момент могут попросту залипнуть. Приходится ставить два реле — второе для подстраховки на размыкание.

Вместо реле можно поставить симистор или твердотельное реле (по сути, тот же тиристор или полевик со схемой управления логическим сигналом и опторазвязкой в одном корпусе), но у них другой минус — они греются. Соответственно, нужен радиатор, что увеличивает габариты конструкции.



Я же хочу рассказать про простую и довольно очевидную, но при этом редко встречающуюся схему, умеющую вот такое:

• Гальваническая развязка входа и нагрузки
• Коммутация индуктивных нагрузок без выбросов тока и напряжения
• Отсутствие значимого тепловыделения даже на максимальной мощности

Но сначала — чуть-чуть иллюстраций. Во всех случаях использовались реле TTI серий TRJ и TRIL, а в качестве нагрузки — пылесос мощностью 650 Вт.

Нет надобности расписывать, как важен цвет в дизайне. Удачное цветовое решение — это уже половина успеха проекта. В помощь развивающимся дизайнерам — немного теории цветового круга и подборка ссылок на полезные ресурсы.



Базовый цветовой круг пригодится в выборе наиболее подходящего сочетания цвета (или поможет гармонично совместить между собой определенные оттенки). Он изображает базовые и известные еще со школы правила смешивания основных цветов: красного, синего и желтого. Если смешать красный и желтый — получится оранжевый, синий и желтый дадут зеленый, а красный с синим — фиолетовый. Оранжевый, зеленый и фиолетовый — это вторичные цвета. Третичные цвета, как красно-фиолетовый и фиолетово-синий, получены от смешивания основных с вторичными.

Доброе время суток, дорогие друзья!

Первым делом хотелось бы с лучшими пожеланиями поздравить всех с минувшими новогодними праздниками.

Ранее в статье была анонсирована разработка RNDIS USB драйвера для контроллеров серии STM32F4. С тех пор библиотека постепенно развивалась и нынче доросла до первой release-версии. Библиотека под названием LRNDIS (LWIP + RNDIS) позволяет нам создавать на базе контроллера STM32F4 как устройства класса USB «модем», так и любые другие устройства с управлением через web-интерфейс. Пример управления платой stm32f4-discovery из web-браузера на Android-планшете представлен на видео:



На странице видеоролика представлена ссылка на исходные коды и HEX-файл прошивки для платы discovery, с которым вы сможете повторить данный эксперимент. В статье рассказано о том, как и когда технология доступа через WEB-интерфейс полезна, а также — как работает библиотека LRNDIS для контроллеров STM32F4. Также присутствует обучающий материал о работе USB и устройстве Ethernet-сетей.

Когда у Илона Маска, главы Tesla и SpaceX, спрашивают, как он научился строить ракеты, он дает простой ответ: «Я читаю книги». Предприниматель очень любит читать, и не пропускает возможности, чтобы изучить очередную книгу. При этом Маск читает как художественные книги, научно-популярную литературу, так и чисто технические издания, которые нужны для специалиста в той либо иной области науки или техники.

Когда Маск жил в Южной Африке (все его детство прошло именно в ЮАР), над ним насмехались сверстники, и он убегал в мир фантастики и фэнтези. Любимые его книги этого жанра — Джон Толкин и Айзек Азимов. Сейчас Маск выделяет 14 книг, которые изменили его самого и всю его жизнь.

Я работаю со встраиваемыми системами в течение нескольких лет: наша компания разрабатывает и производит бортовые компьютеры для автомобилей, зарядные устройства, и т.д.

Процессоры, используемые в наших продуктах — это, в основном, 16- и 32-битные микроконтроллеры Microchip, имеющие RAM от 8 до 32 кБ, и ROM от 128 до 512 кБ, без MMU. Иногда, для самых простых устройств, используются еще более скромные 8-битные чипы.

Очевидно, что у нас нет (разумных) шансов использовать ядро Linux. Так что нам нужна какая-нибудь RTOS (Real-Time Operating System). Находятся даже люди, которые не используют никаких ОС в микроконтроллерах, но я не считаю это хорошей практикой: если железо позволяет мне использовать ОС, я ее использую.

Несколько лет назад, когда мы переходили с 8-битников на более мощные 16-битные микроконтроллеры, мои коллеги, которые были гораздо более опытными, чем я, рекомендовали вытесняющюю RTOS TNKernel. Так что это — та ОС, которую я использовал в разных проектах в течение пары лет.

Не то, чтобы я был очень доволен ею: например, в ней нет таймеров. И она не позволяет потоку ждать сообщения сразу из нескольких очередей. И в ней нет программного контроля переполнения стека (это действительно напрягало). Но она работала, так что я продолжал ее использовать.

Сегодня создается рынок решений в области Machine to Machine и Интернета вещей, основанных на беспроводных технологиях LPWAN. Одним из первопроходцев этого рынка стала компания «СТРИЖ Телематика»



Стриж — это беспроводная система сбора, передачи и обработки данных счетчиков, датчиков и приборов учета для ЖКХ, электроэнергетики и систем безопасности. Сегодня поговорим о них.

Я занимаюсь разработкой программного обеспечения в роли ведущего программиста-проектировщика с конца 90х годов. Фриланс никогда не был основным источником моего дохода. Но в 2010 году я начал всерьез заниматься фрилансом как побочным видом деятельности, приносящим существенный доход (за несколько месяцев я вышел на уровень продаж порядка $5k в месяц с фрилансерских контрактов с практически нулевыми расходами на исполнение контрактов, за исключением моего времени). Позднее я переехал в Северную Америку, но фриланс продолжает оставаться для меня важным побочным бизнесом. Кроме того, в своей работе я постоянно общаюсь с фрилансерами, в т.ч. профессиональными full-time фрилансерами из Северной Америки.

В этой статье я хотел бы поделиться своим опытом работы на площадках вроде elance.com с коллегами из экс-СССР и дать конкретные рекомендации по входу на рынок, позиционированию услуг, конкуренции с демпингом из Южной Азии, а также дать ликбез по общей профессиональной подготовке.

Евклидова плоскость скучна. Доступное пространство растет всего лишь как квадрат радиуса обзора. По сравнению с ней просторы плоскости Лобачевского гигантски. Но и там есть жизнь!
Сумма углов многоугольника здесь меньше, чем у Евклида и не постоянна, а зависит от площади (от сюда интересное следствие — существуют самые большие треугольники, четырех- пяти- и тп угольники, сумма углов который становится равной нулю). По этому существуют замощения плоскости любыми правильными многоугольниками, если они достаточно велики. В статье про игру Жизнь используется замощение четырехугольниками, в каждой вершине сходятся по пять четырехугольников. Но такие четырехугольники очень велики. Если отказаться от одинаковости многоугольников, можно взять замощение из правильных шести- и семиугольников. Для него можно изготовить наглядную модель плоскости из магнитных шариков «Неокуб».

Пока крутые конструкторы проектируют правильные платы и заказывают производство на суперсовременных американо-европейских заводах, обратимся к опыту разработки печатных плат под возможности срочного производства одного из подмосковных (на самом деле Зеленоград – район Москвы) заводов с ручным подвальным монтажом (на самом деле ручные монтажники у них сидят аж на втором этаже, а в подвале стоит линия на 60,000 компонентов в час).

Дальнейший текст – личное мнение автора. Это не истина в последней инстанции, а лишь один из возможных срезов того огромного пласта информации, который доступен в настоящее время обычному конструктору.