Išplėstinės PCB („Intel® IoT“) projektavimas: 20 žingsnių

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Ši instrukcija buvo parašyta kaip atspirties taškas tiems, kurie nori išnaudoti visas „Intel® Edison“galimybes, įtraukdami ją į visiškai sukurtą įterptąjį projektą. Norėdami tai padaryti, greičiausiai turėsite padaryti-kaip „Intel®“vadina „Edison“techninės įrangos vadove *-pasirinktinį „vartotojo sukurtą išplėtimo PCB“.

[* Žiūrėkite Techninės įrangos vadovo įvadą (PDF).]

Wut… Žemėje yra „vartotojo sukurta išplėtimo PCB“?

Puikus klausimas! Norėdami suprasti, kas yra „Edison“išplėstinė PCB, iš tikrųjų pirmiausia turime apsvarstyti, kas iš tikrųjų yra „Intel® Edison“modulis ir kam jis geriausiai tinka.

Psst, ar jau žinai:

1. kokios yra „Intel Edison“išplėtimo plokštės („Arduino“, „Breakout“ir kt.);
2. kas yra „Edison“modulis / ir kada turėtumėte jį naudoti kitose prieinamose platformose; ir ar žinai
3. kada turėtumėte skirti laiko ir pastangų, kad sukurtumėte pilną išplėtimo plokštę, užuot naudoję esamą „Arduino“išplėtimo plokštę arba „Breakout Board“su pasirinktiniu skydu?

Jei taip, galbūt norėsite praleisti toliau pateiktą pagrindinę informaciją ir pereiti į 2 veiksmo skyrių „Pradžia“.

„Intel® Edison“yra mažas modulis (COM), kuris iš pradžių buvo skirtas naudoti kaip nešiojamų technologijų kūrimo platforma. Nepaisant mažo dydžio, ji vis dar gali būti per didelė daugeliui nešiojamų programų - ir „Intel®“dabar sukūrė naują platformą, pavadintą „Curie“. Tačiau „Edison“vis dar turi daug įdomių programų ir yra pasirengusi kurti naujoves kūrėjų bendruomenėje.

Kas nėra Edisonas

Svarbu suprasti, kas nėra „Intel® Edison“, ir kas tai yra. „Edison“yra įdomi gamintojo aparatūros dalis, nes ji egzistuoja gana naujoje nišoje. Nesunku išbandyti ir palyginti „Edison“su „Raspberry Pi®“arba „Arduino®“, ypač atsižvelgiant į šiuo metu numatytąją parinktį prijungti „Edison“prie „Arduino®“suderinamos išplėtimo plokštės. Nors „Edison“yra suderinamas su „Arduino IDE“, „Edison“nėra „Arduino“. Jo suderinamumas su „Arduino“platforma yra tik itin sumani rinkodaros taktika, padedanti „Intel®“atgauti rinkos dalį; taktika, kuri tiesiog yra labai naudinga ir jų tikslinei rinkai, kurią paaiškinsiu kitame skyriuje. Aukščiausios klasės „Intel®“!

„Edison“taip pat tikrai nėra „Raspberry Pi“. Kai „Pi“yra vienos plokštės kompiuteris su grafikos išvestimi, klaviatūros ir pelės palaikymu ir gali daugeliu atžvilgių pakeisti tradicinį kompiuterį - „Edison“yra modulis, skirtas įterpti į kitą produktą ar plokštę; ir svarbiausia, be tradicinio ekrano, tiesiogiai prijungto prie jo. Jis yra glaudžiau susijęs su „Raspberry Pi Compute Module“- kitu įrankiu, skirtu integruoti į kitus produktus.

Priešingai nei „RPi CM“, „Edison“neturi tinkamos grafikos palaikymo, tačiau yra greitesnis atliekant kai kurias skaičiavimo užduotis, standartiškai apima „WiFi“ir „Bluetooth“ir yra * itin * energijos ir vietos taupantis. Tai daro jį neįtikėtinai naudingą daiktų interneto (IoT) arba „mašinos į mašiną“(M2M) tipo kūriniams. Tiesą sakant, čia Edisonas tikrai spindi! Ši instrukcija skirta padėti jums planuoti ir sukurti PCB, skirtą jūsų pačių įterptųjų sistemų projektui, naudojant „Edison“.

Šis vadovas NIEKADA nepaaiškins techninių žinių, kaip suprojektuoti PCB ar net konkrečią pagrindinę grandinę, nes jos yra daug puikių instrukcijų, kurios jau egzistuoja ir tarnauja šiam tikslui geriau nei aš galėčiau. Vietoj to, jis supažindins jus su bendru procesu, kurį reikia atlikti kuriant PCB, ir susies šią informaciją su Edisono modulio išplėtimo plokštės kūrimu. Vadovas taip pat atkreipia dėmesį į kai kuriuos svarbius dalykus, kuriuos reikia atsiminti projektuojant Edisono modulį.

Makability apžvalga

Sunkumas:	…………	Jūs turite sugebėti suprasti sudėtingas grandines.
Įrankiai:	…………	Tikrai reikės kompiuterio.
Kaina:	…………	BONUS: Reikiamą programinę įrangą galima įsigyti nemokamai!

Įspėjimas: šios instrukcijos autorius NĖRA profesionalas. Naudojant informaciją iš šios pamokos skaitytojai prisiima atsakomybę. Autorius neprisiima jokios atsakomybės už bet kokius skaitytojo sužalojimus ar skaitytojų įrangos sugadinimą pagal šias instrukcijas!

1 veiksmas: pagrindinė informacija

Asmeniškai aš priėjau prie išvados, kad „Intel® Edison“yra puikus įrankis dviem iš trijų pagrindinių etapų kūrėjų kelionėje nuo studento iki kūrėjo ar net kelionės į techninės įrangos verslininką („Kickstarter“kas nors projektuoja?):

„Arduino“suderinamas kūrėjų rinkinys studentams, naudojant „Arduino Breakout Board“; ??? (Paaiškinsiu žemiau); ir bendrosios paskirties skaičiavimo platforma verslininkams ir kūrėjams.

„Edison“ir „Arduino Breakout Board“puikiai tinka studentams ir pradedantiesiems mėgėjams, norintiems sukurti savo šaunius eksperimentus ir valdiklius, naudojant labai lanksčią ir galingą platformą. „Intel®“buvo labai intelektuali … sąžininga (pažadu, daugiau to žodžio nebedarysiu … haha) iš rinkodaros perspektyvos bendradarbiaujant su „Arduino“…

Kaip studentas ankstyvosiose stadijose:

Iš esmės jūs pradedate nuo kompresoriaus „Arduino“, kurį galite panaudoti savo širdies kodavimui, nesijaudindami dėl skaičiavimo galios ar atminties trūkumo (labai naudinga pradedantiesiems mokiniams). Tada, kai išmoksite naudotis „Arduino IDE“ir norite kažko šiek tiek sudėtingesnio, pereikite prie „Yocto Linux“naudojimo ir pasirinkote „pagrindinę“bendrosios paskirties programavimo kalbą, tokią kaip C, Python ar Node.js. Dabar jūs įgijote įgūdžių, kurie liks naudingi visą likusį gyvenimą; su „Arduino IDE“jūs išmokote programavimo pagrindus (t. y. tikrus loginius įgūdžius) ir paprastus aparatūros integravimo įgūdžius, o tada sugebėjote tuos įgūdžius perkelti į bendrosios paskirties, kelių platformų kalbas. Šis gebėjimas perkelti programuotojams žinias apie Arduino C/C ++ programavimo kalbą į kitas kalbas yra labai reikalingas pradedančiųjų programuotojų ir dizainerių įgūdis.

Nuo studento iki kūrėjo … Ne taip greitai:

Tačiau nuo to laiko Edisono paskirtis „vartotojo kelionės žemėlapyje“nuo studento iki kūrėjo tampa šiek tiek neaiški. Daugelis studentų pradeda kurti išsamesnius projektus, kai tik įsisavina šias pagrindines sąvokas, t. Y. Tai, kokių daiktų galite pasiimti su savimi ir parodyti šeimos nariams, ir yra projektai, verti jų apsimestinio susidomėjimo. Nors mirksintis šviesos diodas mums, kūrėjams, yra šaunus, daugumos muglių tai nesijaudins. Maugliai (tėvai, tolimi giminaičiai, draugai, praeiviai gatvėje ir pan.) * Dažnai * domisi ir yra sužavėti veikiančiais prototipais, kurie parodo, ką gamintojas sugeba. Ir, deja, atrodo, kad šiuo metu tai yra silpniausia Edisono vieta.

Dažniausiai atrodo, kad „Edison“nėra ypač tinkamas visam laikui įterpti į „pomėgių“projektus ar prototipus, nesukūrus pasirinktinio išplėtimo PCB. Kodėl? Dėl išlaidų.

„Breakout“lenta bando užpildyti šią spragą, tačiau, tiesą sakant, kai kuriais atvejais ji tarsi nukrenta.

Nuo „Maker“iki „Pro“(kuriant galutinį dizainą)

Jei galite įveikti etapą (vis dar vystosi …)

Taigi, „ką padarysi“su „Intel® Edison Inside ™“?

Aš kuriu mokomąją robotikos platformą studentams. Mano pirmoji versija į dizainą įtrauks „Intel® Edison“ir bus originaliai vadinama „Edibot“.

[…]

Taigi dabar, kai žinome, kam statome PCB, pradėkime! (žinoma, galite naudoti pamokoje pateiktas sąvokas ir pritaikyti jas savo dizainui ar produktui)

2 žingsnis: Darbo pradžia … Rūšiuoti

Pirmiausia turite perskaityti „The Flipping*“vadovą, pereiti keletą kitų preliminarių etapų ir tada surinkti savo daiktus. Tai turėtų būti pakankamai paprasta…

(*arba įterpkite išrašą, jei jums labiau patinka tokie dalykai)

Gerai, prieš atidarydami savo PCB maršrutizavimo programinę įrangą, turėsite atlikti šiuos veiksmus:

Perskaitykite „Flipping Manual“, kad užbaigtumėte pagrindinį savo projekto kūrimą, įskaitant: Įterptojo projekto prototipo kūrimą; Galutinio produkto koncepcijos sukūrimas (uosto vieta ir pan.); ir suplanuokite savo dizaino galutinio gaubto matmenis Sužinokite, kaip naudotis pasirinkta PCB maršrutizavimo programine įranga Surinkite savo daiktus (medžiagas)

2 ir 3 punktai visiškai nepatenka į šį nurodymą, nes tai jau ilgas ir išsamus aprašymas. Įtraukiau keletą pastabų apie toliau pateiktus elementus, kad padėtų jums pradėti. Jei būtų pakankamai tikro susidomėjimo, kad aš parašyčiau nurodymus šiems trims elementams ir susiečiau juos su šiuo rašiniu, aš būčiau labai laimingas tai padaręs. Tiesiog praneškite man komentaruose.

Gerai, pradėkime!

Perskaitykite „The Flipping Manual“

Eikite ir atsisiųskite „Intel® Edison Compute Module - Hardware Guide“dokumentą iš „Intel“svetainės ir perskaitykite.

Jei rimtai, tai yra ilgas, techninis ir nuobodus ir tik tęsiasi ir tęsiasi … bet jei neskaitysite, kažkas sujauks jūsų PCB dizainą ir gali išsiskirti stebuklingi dūmai. Idealiu atveju tai padarysite, kai tik nuspręsite, kad ketinate keliauti nuo studento iki gamintojo, nes skiriasi komponentai, kurie veikia su pertraukimo plokštėmis, ir komponentai, kuriuos galite naudoti tiesiogiai su Edisono modulis.

Didžioji dokumento dalis nėra tokia sudėtinga suprasti, ką tai reiškia ir kaip ji susijusi su PCB dizainu. „Intel“padarė puikų darbą sukurdama gana gamintojams priimtiną techninį dokumentą, kuris paprastai yra parašytas OEM/inžinerijos tipams. Jums tereikia nekreipti dėmesio į tai, kad jis atrodo ilgas ir jame yra daug baisiai atrodančių schemų, skirtų nepažįstamiems.

Padalinkite jį į skyrius po skyrių ir neskubėkite, kad suprastumėte kiekvieną dokumento komponentą. Nebūtinai turite suprasti technines priežastis, kodėl tam tikru būdu turite ką nors padaryti savo PCB, tiesiog tai, ką turite padaryti ir ką reikia turėti omenyje kuriant dizainą. Galų gale visa tai bus prasminga. Kai ką nors įstrigote, paskelbiate internete vienoje iš daugelio turimų bendruomenių, nurodote, kad mokotės ir norite išsiaiškinti, kaip sukurti įterptus projektus, tada užduokite savo klausimą. Yra tikimybė, kad kažkas galės padėti.

Jei turite klausimų, susijusių su „Intel Edison“ir susijusiais projektais, rekomenduočiau užduoti klausimus „StackOverflow“(įterpti antrinę svetainę), „Intel“bendruomenės forumą arba šią svetainę „Instructables _“. Žinoma, toliau pateiktose pastabose taip pat galite užduoti bet kokius klausimus, tačiau prašome pripažinti, kad aš jokiu būdu nesu profesionalus elektros inžinierius, todėl bus klausimų, į kuriuos nesuprantu atsakymų. Šis pamokomas dalykas iš esmės yra mano verstas aparatinės įrangos vadovo dokumentas, kaip aš jį suprantu, sumaišytas su keliais projektavimo procesais, su kuriais susidūriau per pastaruosius kelerius metus ir kurie yra susiję su konkrečiai Edisono modulio projektavimu (ir taip pat laukiu komentarų, ištaisančių akivaizdžius ir mirtį sukeliančias klaidas!). Iš esmės aš laikysiuosi „susitvarkymo“metodo, giliai suprasdamas techninius elektros grandinių aspektus.

Sužinokite, kaip naudotis PCB maršrutizavimo programine įranga (dar žinoma kaip elektroninio dizaino automatizavimo programinė įranga)

Galima rinktis iš daugybės EDA programinės įrangos sprendimų:

„Allegro PCB Designer“naudoja profesionalai, tokie kaip „Intel“. Teisingai, „Edison“sukurtas naudojant šį konkretų programinės įrangos paketą. Tačiau tai brangu - tikriausiai iš jūsų biudžeto. Kitas brangus EDA programinės įrangos paketas, kuris mane asmeniškai domina, yra „Altium“. Jie yra Australijos įmonė, ir aš norėčiau daugiau sužinoti apie programinę įrangą iš savo namų įmonės.

Tiesą sakant, aš nepakankamai žinau, kad galėčiau pakomentuoti bet kurį iš šių pasiūlymų už jų kainą. Jie atrodo įdomiai, ir aš tikiu, kad „Altium“siūlo keletą pigesnių variantų studentams ir mėgėjams, kuriuos man labai įdomu ištirti. Aš atnaujinsiu šį skyrių, jei kada nors turėsiu galimybę žaisti su profesionaliomis galimybėmis. Be profesionalių galimybių, galite pasirinkti daugiau mėgėjų lygio galimybių:

„EAGLE by CadSoft“yra absoliutus defacto standartas, ir man asmeniškai tai nepatinka. Kaip ir dauguma EDA programinės įrangos paketų, ji yra negraži. Vadink mane paviršutinišku, tačiau manau, kad programinė įranga turėtų atrodyti gerai ir ja naudotis intuityviai. EAGLE nedaro nei vieno, nei kito. Be to, kiekvienas pagrindinis PCB gamintojas, palaikantis hobio lygio gamybą, palaikys failus, kuriuos tam tikru ar kitu būdu sukūrė EAGLE. Tai labai saugi galimybė dirbti su „Mac“, „Linux“ir „Windoze“. „Autodesk“„KiCAD Fritzing 123D“grandinės

Akivaizdu, kad yra daugiau variantų. Lengviausia pamatyti įvairias įvairių variantų ypatybes - apsilankyti šiame EDA programinės įrangos palyginimo straipsnyje iš Vikipedijos.

Medžiagos

Prototipas (duonos lentos grandinė ir kt.)

Kritinis mąstymas

Fizinis dizainas

Kompiuteris su pasirinktu EDA

Gerai, todėl tai buvo ilgas procesas ir mes net nepradėjome kurti pačios PCB. Niekada nesakiau, kad tai bus lengva, bet tai labai įgyvendinantis projektas. Ypač geras jausmas yra sukurti PCB sudėtingesniems projektams, kuriems tinka Edisono modulis.