Bővítő NYÁK tervezése (Intel® IoT): 20 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Ez az útmutató a kiindulópont azok számára, akik szívesen használják ki az Intel® Edisont a lehető legnagyobb mértékben, egy teljesen kifejlesztett beágyazott projektbe való beépítéssel. Ehhez valószínűleg egyedi "felhasználó által tervezett bővítő NYÁK-t" kell készítenie-ahogy az Intel® az Edison Hardver Útmutatójában * nevezi.

[* Lásd a Hardver Útmutató (PDF) bevezetőjét.]

Wut… a Földön egy "felhasználó által tervezett bővítő NYÁK"?

Kiváló kérdés! Ahhoz, hogy megértsük, mi az Edison bővítő NYÁK -ja, valójában először is meg kell fontolnunk, hogy valójában mi az Intel® Edison modul, és mire alkalmas.

Psst, tudod már:

1. milyen bővítőlapok vannak az Intel Edison számára (Arduino, Breakout stb.);
2. mi az Edison modul / és mikor kell használni alternatív elérhető platformokon; és tudod -e
3. amikor időt és energiát kell szánnia egy teljes bővítőtábla kifejlesztésére, ahelyett, hogy a meglévő Arduino bővítőlapot vagy Breakout táblát használná egyedi pajzzsal?

Ha igen, akkor érdemes átugrani az alábbi háttérinformációkat, és ugorjon az Első lépések szakaszhoz a 2. lépésnél.

Az Intel® Edison egy apró számítógép a modulon (COM), amelyet eredetileg a hordható technológia fejlesztési platformjaként akartak használni. Bár az apró mérete ellenére még mindig túl nagy sok hordható alkalmazás számára - az Intel® most kifejlesztett egy új platformot, a Curie nevet. Az Edisonnak azonban még mindig sok izgalmas alkalmazása van, és megérett az innováció létrehozására a készítői közösségben.

Ami Edison nem

Fontos megérteni, hogy mi nem az Intel® Edison, és mi az. Az Edison érdekes készítő hardver, mivel meglehetősen új résen létezik. Könnyű kipróbálni és összehasonlítani az Edisont egy Raspberry Pi® -vel vagy Arduino® -val, különös tekintettel arra a jelenleg alapértelmezett lehetőségre, hogy az Edisont egy Arduino® -kompatibilis bővítőkártyához csatlakoztatja. Annak ellenére, hogy az Edison kompatibilis az Arduino IDE -vel, az Edison nem Arduino. Az Arduino platformmal való kompatibilitása csak egy rendkívül okos marketing taktika, amely segít az Intel® -nek visszanyerni piaci részesedését; egy taktika, amely véletlenül rendkívül előnyös a célpiacuk számára is, amelyet a következő részben ismertetem. Ötös Intel®!

Az Edison szintén biztosan nem Raspberry Pi. Ahol a Pi egy egylapos számítógép, grafikus kimenettel, billentyűzet és egér támogatással kiegészítve, és számos módon helyettesítheti a hagyományos PC -t - az Edison egy olyan modul, amelyet egy másik termékbe vagy táblába kívánnak beágyazni; és ami fontos, hagyományos, közvetlenül nem csatlakoztatott kijelző nélkül. Szorosabban kapcsolódik a Raspberry Pi Compute Module -hoz, egy másik eszközhöz, amelyet más termékekbe kívánnak integrálni.

Az RPi CM -el ellentétben az Edison nem rendelkezik megfelelő grafikus támogatással, de gyorsabb bizonyos számítási feladatokban, alapfelszereltségként tartalmazza a WiFi -t és a Bluetooth -ot, valamint * rendkívül * energia- és helytakarékos. Ez hihetetlenül hasznosá teszi a dolgok internete (IoT) vagy a gépek közötti (M2M) típusú fejlesztésekhez. Valóban, itt ragyog igazán az Edison! Ez az útmutató az Edison segítségével tervezi és fejleszti a PCB -t a saját beágyazott rendszerekhez.

Ez az útmutató NEM fogja elmagyarázni a NYÁK vagy akár egy alapáramkör tervezésének technikai tudását, mivel sok kiváló utasítás létezik, amelyek már léteznek, és jobban szolgálják ezt a célt, mint én. Ehelyett végigvezeti Önt egy általános folyamaton, amelyet a NYÁK tervezésekor kell elvégeznie, és az információkat az Edison modul bővítőkártyájának építéséhez kapcsolja. Az útmutató néhány fontos szempontot is megjegyez, amelyekre emlékezni kell az Edison modul tervezésével kapcsolatban.

A makability áttekintése

Nehézség:	…………	Képesnek kell lennie a bonyolult áramkörök megértésére.
Eszközök:	…………	Valójában csak számítógépre lesz szüksége.
Költség:	…………	BÓNUSZ: A szükséges szoftver ingyenesen beszerezhető!

Figyelmeztetés: Ennek az utasításnak a szerzője NEM szakember. Az oktatóanyagból származó információk felhasználása az olvasók saját felelősségére történik. A szerző nem vállal felelősséget az olvasó sérüléseiért, illetve az olvasó berendezésének ezen utasítások alapján bekövetkezett sérüléseiért!

1. lépés: Háttérinformációk

Személy szerint arra a következtetésre jutottam, hogy az Intel® Edison tökéletes eszköz a három fő szakasz közül kettőhöz a gyártók utazásában a diákoktól a profikig, vagy akár a hardverközpontú vállalkozóvá válás felé vezető úton (a Kickstarter bárkit tervez?):

Arduino -kompatibilis fejlesztőkészlet diákoknak, az Arduino Breakout Board használatával; ??? (Alább kifejtem); és egy általános célú számítási platform vállalkozók és szakemberek számára.

Az Edison és Arduino Breakout Board tökéletesen alkalmas arra, hogy diákoknak és kezdő hobbistáknak saját rugalmas kísérleteket és widgeteket fejlesszenek ki egy nagyon rugalmas és hatékony platform használatával. Az Intel® nagyon intelligens volt … ügyes (ígérem, nem csinálom újra ezt a szójátékot.. haha) marketing szempontból az Arduino -val való partnerségben…

Diákként a korai szakaszban:

Lényegében egy feltöltött Arduino -val indul, amellyel kódolhatja a szívét, anélkül, hogy aggódnia kellene a számítási teljesítmény vagy a tárolási memória hiánya miatt (nagyon hasznos kezdő tanulóként). Ezután, miután megtanulta az Arduino IDE használatát, és szeretne egy kicsit nagyobb kihívást, lépjen tovább a Yocto Linux használatához, és válasszon egy "mainstream" általános célú programozási nyelvet, például C, Python vagy Node.js. Most olyan készségeket fejlesztett ki, amelyek egész életében hasznosak maradnak; az Arduino IDE segítségével megtanulta a programozás alapjait (azaz a tényleges logikai készségeket) és az egyszerű hardverintegrációs készségeket, majd át tudta helyezni ezeket a készségeket általános célú, platformok közötti nyelvekre. Ez a képesség arra, hogy átadja a programozóknak a fogalmak ismereteit az Arduino C/C ++ programozási nyelvéről más nyelvekre, nagyon szükséges készség a kezdő programozók és tervezők számára.

Diáktól a készítőig… Nem olyan gyorsan:

Innentől kezdve azonban kissé homályossá válik az Edison rendeltetésszerű használata a "felhasználói útitérképen", a diákoktól a profikig. Sok tanuló kezd teljesebb projekteket kifejleszteni, miután elsajátította ezeket az alapfogalmakat - azaz azokat a dolgokat, amelyeket magával vihet, és megmutathatja családtagjainak, és olyan projektek, amelyek méltók a színlelt érdeklődésre. Noha a villogó LED hűvös számunkra, a gyártók számára, a legtöbb mugli nem lesz izgatott tőle. A muglik (szülők, távoli rokonok, barátok, járókelők az utcán stb.) * Gyakran érdeklődnek és lenyűgöznek a működő prototípusokról, amelyek megmutatják, mire képes a készítő. És sajnos ez tűnik Edison leggyengébb pontjának jelenleg.

Többnyire úgy tűnik, hogy az Edison nem alkalmas arra, hogy állandóan beágyazódjon "hobbi" projektekbe vagy prototípusokba, anélkül, hogy egyedi bővítő NYÁK -ot fejlesztene ki. Miért? A költségek miatt.

A Breakout tábla megpróbálja kitölteni ezt a hiányt, de valójában bizonyos esetekben flop -ol.

A Maker -től a Pro -ig (végleges tervek kidolgozása)

Ha túl lehet lépni a színpadon (még fejlődik …)

Tehát "Mit fog csinálni" az "Intel® Edison Inside ™" segítségével?

Oktató robotika platformot készítek a diákok számára. Az első verzióm Intel® Edisont fog beépíteni a tervezésbe, és eredetileg Edibot -nak fogják hívni.

[…]

Tehát most, hogy tudjuk, mire építjük a PCB -t, kezdjük el! (természetesen használhatja az oktatóanyagban szereplő fogalmakat, és alkalmazhatja azokat saját tervezéséhez vagy termékéhez)

2. lépés: Az első lépések… Valahogy így

Először is el kell olvasnia a The Flipping* kézikönyvet, át kell mennie néhány további előzetes szakaszon, majd össze kell szednie a dolgait. Ennek elég egyszerűnek kell lennie…

(*vagy illesszen be egy expletívumot, ha jobban kedveli az ilyen dolgokat)

Rendben, mielőtt megnyitná a PCB útválasztó szoftvert, a következőket kell tennie:

Olvassa el a forgatási kézikönyvet, és fejezze be a projekt alapvető fejlesztését, beleértve: a működő prototípus kifejlesztését a beágyazott projekthez; Koncepció kidolgozása a végtermékhez (kikötő helye stb.); és tervezze meg a végső burkolat méreteit az Ön tervezéséhez Ismerje meg a kiválasztott NYÁK -útválasztó szoftver használatát Gyűjtse össze dolgait (anyagait)

A 2. és 3. tétel teljesen kívül esik ezen az oktatási területen, mivel ez már hosszú és részletes írás. Mellékeltem néhány megjegyzést az alábbi elemekhez, hogy segítsek az indulásban. Ha elegendő őszinte érdeklődés fűződik ahhoz, hogy ehhez a három elemhez írjak néhány oktatható anyagot, és összekapcsoljam őket ezzel az írással, akkor örömmel teszem. Csak tudassa velem a megjegyzésekben.

Rendben, kezdjük!

Olvassa el a Forgatási kézikönyvet

Töltse le az "Intel® Edison Compute Module - Hardware Guide" dokumentumot az Intel webhelyéről, és olvassa el.

Komolyan, ez hosszú, technikai és unalmas, és csak megy tovább és tovább … de ha valamit nem olvasol el, elrontasz valamit a NYÁK -ban, és varázsfüst szabadulhat fel. Ideális esetben ezt azonnal megteszi, amint úgy dönt, hogy a tanulótól a profi készítőig utazik, mivel különbségek vannak a kitörési táblákkal működő komponensek és a közvetlenül a Edison modul.

A dokumentum nagy része nem olyan bonyolult, hogy megértsük, mit jelent és hogyan kapcsolódik a NYÁK -tervezéshez. Az Intel nagyszerű munkát végzett egy meglehetősen készítőbarát műszaki dokumentum elkészítésében, amelyet általában OEM/mérnöki típusokhoz írnak. Csak figyelmen kívül kell hagynia azt a tényt, hogy hosszúnak tűnik, és sok ijesztő kinézetű diagrammal rendelkezik az avatatlanok számára.

Bontsa szét szakaszonként, és szánjon időt arra, hogy megértse a dokumentum minden összetevőjét. Nem feltétlenül kell megértenie azokat a technikai okokat, amelyek miatt bizonyos módon valamilyen anyagot kell készítenie a NYÁK -on, csak azt, hogy mit kell tennie, és mit kell szem előtt tartania a tervezés során. Végül is lesz értelme egészében. Ha elakad valamin, akkor közzéteszi az interneten a sok elérhető közösség egyikében, kijelenti, hogy tanul és érdeklődik a beágyazott projektek létrehozásának módjáról, majd felteszi a kérdését. Valószínűleg valaki tud segíteni.

Az Intel Edisonhoz és a kapcsolódó projektekhez kapcsolódó kérdések esetén azt javaslom, hogy tegyen fel kérdéseket a StackOverflow (aloldal beillesztése), az Intel közösségi fórum vagy az Instructables _ webhelyen. Természetesen az alábbi megjegyzésekben felteheti kérdéseit, de kérjük, vegye figyelembe, hogy semmiképpen sem vagyok profi villamosmérnök, ezért lesznek olyan kérdések, amelyekre nem értem a válaszokat. Ez az oktatható alapvetően az én fordításom a hardver útmutató dokumentumból, ahogy én értem, összekeverve néhány tervezési folyamattal, amelyekkel az elmúlt években találkoztam, és amelyek kifejezetten az Edison modul tervezéséhez kapcsolódnak (és szívesen fogadok minden észrevételt, amely javítja a nyilvánvaló és halált okozó hibák!). Alapvetően az „elvégezni” megközelítést fogom alkalmazni az elektromos áramkörök műszaki szempontjainak mély megértése mellett.

Ismerje meg a PCB útválasztó szoftver (más néven elektronikus tervezési automatizálási szoftver) használatát

Számos EDA szoftvermegoldás közül választhat:

Az Allegro PCB Designer -t szakemberek használják, például az Intel. Így van, az Edison -t ennek a szoftvercsomagnak a használatával tervezték. Ez azonban drága - valószínűleg a költségvetésből. A másik drága EDA szoftvercsomag, amely személy szerint érdekel, az Altium. Ők ausztrál vállalatok, és szívesen tanulok többet a szoftverről az otthoni cégemtől.

Az igazat megvallva azonban nem tudok eleget ahhoz, hogy az árakon túl bármelyik felajánlást kommentáljam. Érdekesnek tűnnek, és úgy gondolom, hogy az Altium kínál néhány alacsonyabb árú opciót diákoknak és hobbistáknak, akiket nagyon érdekel. Frissítem ezt a részt, ha valaha lesz alkalmam professzionális lehetőségekkel játszani. A professzionális lehetőségeken túl több hobbi szintű lehetőség közül választhat:

Az EAGLE by CadSoft az abszolút defacto szabvány, és én személy szerint nem szeretem. Mint a legtöbb EDA szoftvercsomag, ez is csúnya. Nevezzen felületesnek, de úgy gondolom, hogy a szoftvernek jól kell kinéznie és intuitívnak kell lennie. Az EAGLE egyiket sem teszi. Ennek ellenére minden nagyobb PCB -gyártó, amely támogatja a hobbi szintű termelést, támogatni fogja az EAGLE által valamilyen módon létrehozott fájlokat. Ez egy nagyon biztonságos lehetőség a munkához, és elérhető Mac, Linux és Windoze rendszereken. KiCAD Fritzing 123D áramkörök, Autodesk

Nyilván több lehetőség is van. A legegyszerűbb hely a különböző lehetőségek különböző jellemzőinek megtekintéséhez, ha meglátogatja ezt az EDA szoftver -összehasonlító cikket a Wikipédiából.

Anyagok

Prototípus (kenyérpályás áramkör, stb.)

Kritikus gondolkodás

Fizikai tervezés

Számítógép az Ön által választott EDA -val

Oké, szóval ez hosszú folyamat volt, és még el sem kezdtük a tényleges NYÁK tervezését. Sosem mondtam, hogy végül is könnyű lesz, de ez egy nagyon kielégítő projekt. Különösen jó érzés PCB -t tervezni azokhoz a bonyolultabb projektekhez, amelyekhez az Edison modul alkalmas.