Genişləndirmə PCB (Intel® IoT) Dizaynı: 20 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:44

Bu Təlimat, Intel® Edisonu tam inkişaf etmiş bir quraşdırılmış layihəyə daxil edərək, potensialından maksimum istifadə etmək istəyənlər üçün bir başlanğıc nöqtəsi olaraq yazılmışdır. Bunu etmək üçün, ehtimal ki, Intel® Edisonun Təchizat Kılavuzunda * çağırdığı kimi, xüsusi "istifadəçi tərəfindən hazırlanmış genişləndirmə PCB" etməlisiniz.

[* İstinad üçün Avadanlıq Bələdçisinin Girişinə (PDF) baxın.]

Wut… Yer üzündə "İstifadəçi Dizaynlı Genişləndirmə PCB" dir?

Əla sual! Edison üçün bir genişləndirmə PCB -nin nə olduğunu başa düşmək üçün əvvəlcə Intel® Edison modulunun əslində nə olduğunu və nəyə daha uyğun olduğunu düşünməliyik.

Psst, artıq bilirsinizmi:

1. Intel Edison üçün genişləndirmə lövhələri nədir (Arduino, Breakout və s.);
2. Edison modulunun nə olduğunu və alternativ mövcud platformalarda nə vaxt istifadə etməli olduğunuzu; və bilirsən
3. Mövcud Arduino Genişləndirmə Kartını və ya Xüsusi bir qalxan ilə Breakout Board istifadə etmək əvəzinə tam bir genişləndirmə lövhəsi hazırlamaq üçün nə qədər vaxt və səy sərf etməlisiniz?

Əgər belədirsə, aşağıdakı Fon Məlumatlarını keçib 2 -ci Adımdakı Başlama bölməsinə keçmək istəyə bilərsiniz.

Intel® Edison, əvvəlcə geyilə bilən texnologiya üçün bir inkişaf platforması olaraq istifadə edilmək üçün hazırlanmış bir Moduldakı (COM) kiçik bir Kompüterdir. Kiçik ölçüsünə baxmayaraq, bir çox geyilə bilən tətbiq üçün hələ də çox böyükdür və Intel® indi Curie adlı yeni bir platforma hazırladı. Bununla birlikdə, Edisonun hələ də bir çox maraqlı tətbiqləri var və istehsalçı cəmiyyətində yenilik yaratmaq üçün hazırdır.

Edison nə deyil

Intel® Edison -un nə olmadığını və nə olduğunu başa düşmək vacibdir. Edison, olduqca yeni bir nişdə olması ilə əlaqədar maraqlı bir istehsalçı aparatıdır. Edisonu bir Raspberry Pi® və ya Arduino® ilə müqayisə etmək asandır, xüsusən də Edisonu Arduino® uyğun genişləndirici lövhəyə bağlamaq üçün hazırda standart seçimdir. Edison Arduino IDE ilə uyğun olsa da Edison bir Arduino deyil. Arduino platforması ilə uyğunluğu Intel® -in bazar payını yenidən əldə etməsinə kömək etmək üçün son dərəcə ağıllı bir marketinq taktikasıdır; Növbəti hissədə izah edəcəyim hədəf bazarları üçün son dərəcə faydalı olan bir taktika. Yüksək beşlik Intel®!

Edison da mütləq Raspberry Pi deyil. Pi, qrafik çıxışı, klaviatura və siçan dəstəyi ilə tamamlanan və bir çox cəhətdən ənənəvi bir PC -ni əvəz edə bilən tək bir lövhəli kompüter olduğu üçün - Edison başqa bir məhsula və ya lövhəyə yerləşdirilmək üçün nəzərdə tutulmuş bir moduldur; və ən əsası, ona birbaşa bağlı olan ənənəvi bir ekran olmadan. Digər məhsullara inteqrasiya edilməsi nəzərdə tutulan başqa bir vasitə olan Raspberry Pi Hesablama Modulu ilə daha yaxından əlaqəlidir.

RPi CM -dən fərqli olaraq, Edison uyğun qrafik dəstəyinə malik deyil, lakin bəzi hesablama işlərində daha sürətlidir, standart olaraq WiFi və Bluetooth daxildir və * son dərəcə * güc və məkandan səmərəlidir. Bu, Əşyaların İnterneti (IoT) və ya Maşından Maşın (M2M) tipli inkişaflar üçün inanılmaz dərəcədə faydalı edir. Həqiqətən də, Edisonun həqiqətən parladığı yer budur! Bu Təlimat, Edison istifadə edərək öz daxili sistemləriniz üçün bir PCB planlamanıza və inkişaf etdirməyinizə kömək etmək üçün hazırlanmışdır.

Bu təlimat, bir PCB -nin necə qurulacağını və ya hətta əsas bir sxemin necə yaradılacağını texniki izah etməyəcək, çünki onlarda artıq mövcud olan və bu məqsədə məndən daha yaxşı xidmət edən bir çox əla təlimat var. Bunun əvəzinə, bir PCB dizayn edərkən lazım olan ümumi bir prosesi keçəcək və məlumatı Edison modulu üçün genişləndirmə lövhəsi qurmaqla əlaqələndirəcəkdir. Bələdçi, Edison modulunun dizaynı ilə əlaqədar xatırlanması lazım olan bəzi vacib məqamları da qeyd edəcək.

Makabilliyə ümumi baxış

Çətinlik:	…………	Mürəkkəb sxemləri başa düşməyi bacarmalısınız.
Alətlər:	…………	Həqiqətən bir kompüterə ehtiyacınız olacaq.
Qiymət:	…………	BONUS: Lazım olan proqram pulsuz ola bilər!

Xəbərdarlıq: Bu Təlimatın müəllifi peşəkar DEYİL. Bu dərslikdəki məlumatları istifadə etmək oxuculara aiddir. Müəllif bu təlimatlara əsasən oxucunun xəsarət almasından və ya oxucu avadanlıqlarının zədələnməsindən heç bir məsuliyyət daşımır!

Addım 1: Ümumi məlumat

Şəxsən mən belə nəticəyə gəldim ki, Intel® Edison, tələbədən prodüserə və ya hətta hardware yönümlü bir sahibkar olmaq səyahətində üç əsas mərhələdən ikisi üçün mükəmməl bir vasitədir (Kickstarter hər kəsi layihə edirmi?):

Arduino Breakout Board istifadə edərək tələbələr üçün Arduino uyğun inkişaf etdiricilər dəsti; ??? (Aşağıda izah edəcəyəm); və sahibkarlar və istehsalçılar üçün ümumi məqsədli hesablama platforması.

Edison və Arduino Breakout Board, çox çevik və güclü bir platforma istifadə edərək tələbələrə və yeni başlayan həvəskarlara öz sərin təcrübələrini və vidjetlərini inkişaf etdirmək üçün vermək üçün tamamilə mükəmməldir. Intel®, Arduino ilə ortaqlıq qurmaqda marketinq baxımından çox ağıllı idi.. söz verirəm (söz verirəm, bir daha.. haha).

Erkən mərhələlərdə bir tələbə olaraq:

Əslində, hesablama gücünün və ya saxlama yaddaşının çatışmazlığından narahat olmayaraq ürəyinizi kodlaşdırmaq üçün istifadə edə biləcəyiniz super doldurulmuş Arduino ilə başlayırsınız (yeni başlayanlar üçün çox faydalıdır). Arduino IDE -dən necə istifadə edəcəyinizi və bir az daha çətin bir şey istədiyinizi öyrəndikdən sonra, Yocto Linux -dan istifadə etməyə və C, Python və ya Node.js. kimi "əsas" ümumi məqsədli proqramlaşdırma dili seçiminə keçəcəksiniz. İndi, ömrünüz boyu faydalı qalacaq bacarıqlarınız var; Arduino IDE ilə proqramlaşdırmanın əsaslarını (yəni əsl məntiq bacarıqlarını) və sadə aparat inteqrasiya bacarıqlarını öyrəndiniz və sonra bu bacarıqları ümumi məqsədli, platformalararası dillərə köçürə bildiniz. Proqramçıların Arduino C/C ++ proqramlaşdırma dili kimi anlayışları digər dillərə köçürmə qabiliyyəti, yeni başlayan proqramçılar və dizaynerlər üçün çox lazımlı bir bacarıqdır.

Tələbədən Yaradıcısına … O qədər də sürətli deyil:

Oradan olsa da, Edisonun tələbədən istehsalçıya qədər "istifadəçi səyahət xəritəsində" istifadəsi bir az aydın olmağa başlayır. Bir çox tələbə, bu əsas anlayışları - yəni evə götürə biləcəyiniz və ailə üzvlərinizə göstərə biləcəyiniz şeylərin növlərini və öz maraqlarına layiq olan layihələri mənimsədikdən sonra daha tam layihələr hazırlamaq istəməyə başlayırlar. Yanıp sönən bir LED bizi istehsal edən geekslər üçün sərin olsa da, əksər mugglelar bundan həyəcanlanmayacaqlar. Muggles (valideynlər, uzaq qohumlar, dostlar, küçədə yoldan keçənlər və s.) * Tez-tez istehsalçının nəyə qadir olduğunu göstərən iş prototipləri ilə maraqlanır və heyran qalır. Təəssüf ki, bu, Edisonun hazırda ən zəif nöqtəsi kimi görünür.

Əsasən, Edison, xüsusi bir genişləndirmə PCB inkişaf etdirmədən "hobbi" layihələrə və ya prototiplərə qalıcı şəkildə yerləşdirmək üçün uyğun olmadığı görünür. Niyə? Xərcinə görə.

Breakout lövhəsi bu boşluğu doldurmağa çalışır, amma əslində bəzi istifadə halları üçün bir növ flop edir.

Makerdən Pro -a qədər (Son Dizaynların İnkişafı)

Mərhələni keçə bilsəniz (hələ də inkişaf edir …)

Beləliklə, "Intel® Edison Inside ™" ilə "Nə edəcəksiniz?"

Tələbələr üçün təhsil robototexnika platforması hazırlayıram. İlk versiyam dizaynda Intel® Edisonu birləşdirəcək və orijinal olaraq Edibot adlandırılacaq.

[…]

İndi PCB nə üçün qurduğumuzu bildiyimizə görə başlayaq! (əlbəttə ki, dərslikdəki anlayışlardan istifadə edib öz dizayn və ya məhsulunuza tətbiq edə bilərsiniz)

Addım 2: Başlarken… Sırala

İlk növbədə, Flipping* Manualını oxumalı, bir neçə digər ilkin mərhələdən keçməli və sonra əşyalarınızı toplamalısınız. Bu kifayət qədər sadə olmalıdır …

(*və ya belə şeylərə üstünlük verdiyiniz təqdirdə əlavə edin)

Tamam, PCB yönləndirmə proqramınızı açmadan əvvəl aşağıdakıları etməlisiniz:

Flipping Manual -ı oxuyun, o cümlədən Layihənizin Əsas İnkişafını Tamamlayın: Daxili Layihəniz üçün İş Prototipinin Hazırlanması; Son Məhsulun Konsepsiyasının Hazırlanması (liman yeri və s.); və Dizaynınız üçün Son Qutunun Ölçülərini Planlaşdırın Seçdiyiniz PCB Marşrutlaşdırma Proqramından İstifadə Edin Şeylərinizi (Materialları)

2 və 3 -cü maddələr artıq uzun və ətraflı yazıldığından bu təlimat üçün tamamilə kənarda qalmışdır. Başlamağınıza kömək etmək üçün aşağıdakı maddələrə bəzi qeydlər daxil etdim. Bu üç maddə üçün bir neçə təlimat yazmaq və bunları bu yazıyla əlaqələndirməklə kifayət qədər səmimi maraq varsa, bunu etməkdən çox məmnun olaram. Yalnız şərhlərdə mənə bildirin.

Tamam, başlayaq!

Sürüşmə Təlimatını oxuyun

Gedin və Intel® veb saytından "Intel® Edison Compute Module - Hardware Guide" sənədini yükləyin və oxuyun.

Ciddi olaraq, uzun və texniki və darıxdırıcıdır və davam edir … ancaq oxumasanız PCB dizaynınızda bir şeyi qarışdıracaqsınız və sehrli tüstü çıxa bilər. İdeal olaraq, bunu şagirdlərdən istehsalçıya doğru səyahətə çıxacağınıza qərar verdiyiniz anda edəcəksiniz, çünki qırılma lövhələri ilə işləyən komponentlərdə və birbaşa istifadə edə biləcəyiniz komponentlərdə fərqlər var. Edison modulu.

Sənədin əksəriyyəti nə demək olduğunu və PCB dizaynı ilə necə əlaqəli olduğunu başa düşmək baxımından o qədər də mürəkkəb deyil. Intel, normal olaraq OEM/mühəndislik növləri üçün yazılmış olduqca istehsalçı dostu bir texniki sənəd hazırlamaqda böyük iş gördü. Uzun göründüyünə və təcrübəsizlər üçün çox qorxulu görünüşlü diaqramlara malik olduğuna diqqət yetirməməlisiniz.

Bölmələrə bölün və sənədin hər bir komponentini anladığınızdan əmin olmaq üçün vaxt ayırın. PCB -də nəyisə müəyyən bir şəkildə düzəltməyinizin texniki səbəblərini başa düşmək məcburiyyətində deyilsiniz, sadəcə olaraq nə etməli olduğunuzu və dizaynınızda nələri nəzərə almalısınız. Nəhayət, bir bütün olaraq məna kəsb edəcək. Bir şeyə ilişdiyiniz zaman, mövcud olan bir çox cəmiyyətdən birinə onlayn olaraq yazırsınız, öyrəndiyinizi və əlaqədar layihələrin necə qurulacağını öyrənməklə maraqlandığınızı bildirir və sonra sualınızı verirsiniz. Çox güman ki, kimsə kömək edə bilər.

Intel Edison və əlaqədar layihələrlə əlaqədar suallar üçün ya StackOverflow (alt sayt daxil edin), Intel İcma Forumu və ya bu veb sayt, Instructables _ ilə bağlı suallar verməyi məsləhət görürəm. Əlbəttə ki, aşağıdakı şərhlərdə hər hansı bir sualınız ola bilər, amma unutmayın ki, heç bir halda peşəkar elektrik mühəndisi deyiləm, buna görə də cavablarını başa düşmədiyim suallar olacaq. Bu təlimat, əsasən Edison modulu üçün dizaynla əlaqəli son bir neçə il ərzində qarşılaşdığım bir neçə dizayn prosesi ilə qarışıq olaraq başa düşdüyüm hardware bələdçisi sənədinin tərcüməsidir (və açıq və düzəldən şərhləri də alqışlayıram) ölümə səbəb olan səhvlər!). Əsasən, elektrik sxemlərinin texniki aspektlərini dərindən başa düşmək üçün "tamamlan" yanaşması alacağam.

PCB Marşrutlaşdırma Proqramını (Elektron Dizayn Avtomatlaşdırma Proqramı) necə istifadə edəcəyinizi öyrənin.

Seçmək üçün bir çox EDA proqram həll variantları var:

Allegro PCB Designer, Intel kimi mütəxəssislər tərəfindən istifadə olunur. Düzdür, Edison bu xüsusi proqram paketindən istifadə etməklə hazırlanmışdır. Ancaq bahadır - ehtimal ki, büdcəniz xaricindədir. Şəxsən mənim maraqlandığım digər bahalı EDA proqram paketi Altiumdur. Onlar Avstraliya şirkətidir və mən öz şirkətimdən proqram təminatı haqqında daha çox öyrənmək istəyirəm.

Düzünü desəm, bu təkliflərdən hər hansı birini qiymətindən artıq şərh etmək üçün kifayət qədər məlumatım yoxdur. Maraqlı görünürlər və inanıram ki, Altium tədqiq etməklə çox maraqlandığım tələbələr və həvəskarlar üçün daha aşağı qiymətli variantlar təklif edir. Peşəkar variantlarla oynamaq şansım olsa, bu bölməni yeniləyəcəyəm. Peşəkar seçimlərin ötəsində seçim etmək üçün daha çox hobbi səviyyəli seçimləriniz var:

CadSoft tərəfindən EAGLE mütləq defacto standartıdır və şəxsən mənim xoşuma gəlmir. Əksər EDA proqram paketləri kimi çirkindir. Mənə səthi deyin, amma inanıram ki, proqram həm yaxşı görünməli, həm də istifadəsi asan olmalıdır. EAGLE də etmir. Hobbi səviyyəsində istehsalı dəstəkləyən hər bir böyük PCB istehsalçısı, EAGLE tərəfindən yaradılan faylları bu və ya digər şəkildə dəstəkləyəcək. Mac, Linux və Windoze -də işləmək çox təhlükəsiz bir seçimdir. Autodesk tərəfindən KiCAD Fritzing 123D sxemləri

Aydındır ki, daha çox seçim var. Müxtəlif variantların fərqli xüsusiyyətlərini görmək üçün ən asan yer, bu EDA Software Comparison məqaləsini Vikipediyadan ziyarət etməkdir.

Materiallar

Prototip (çörək taxtası dövrəsi və s.)

Tənqidi Düşüncə

Fiziki dizayn

Seçdiyiniz EDA olan kompüter

Tamam, buna görə uzun bir prosesdir və biz hələ də əsl PCB -nin dizaynına başlamamışıq. Asan olacağını heç vaxt deməmişəm, amma başa çatdırmaq üçün çox yerinə yetirici bir layihədir. Edison modulunun uyğun olduğu daha mürəkkəb layihələr üçün bir PCB dizayn etmək xüsusilə xoş bir hissdir.