โครงการประเภทใดที่สามารถช่วยวิศวกรซอฟต์แวร์ให้เป็นวิศวกรอิเล็กทรอนิกส์มากขึ้น [ปิด]

ฉันเป็นนักพัฒนาซอฟต์แวร์ที่ไม่มีพื้นฐานด้านอิเล็กทรอนิคส์ แต่ฉันต้องการที่จะทำสิ่งนี้เพราะมันเกี่ยวข้องกับงานที่ฉันทำ (การพัฒนาระบบสาระบันเทิง) ฉันเป็นวิศวกรซอฟต์แวร์ไม่ใช่วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ดังนั้นพื้นหลัง / ประสบการณ์ของฉันมีส่วนเกี่ยวข้องกับการเขียนโปรแกรมระดับแอปพลิเคชันมากกว่าและอาจเป็นการเขียนโปรแกรมระบบ / เครือข่ายเล็กน้อย

ฉันเคยได้ยินเกี่ยวกับ Arduino ว่าเป็นแพลตฟอร์มโปรเจ็กต์ที่มีความยืดหยุ่นและฉันสงสัยว่าโปรเจ็กต์ประเภทใดบ้างที่สามารถช่วยคนที่มีพื้นหลังของฉันขุดหาทางไปยังสาขาวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์ ... เริ่มต้นด้วยการเขียนโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์ , zigbee, wifi, ออดิโอ, วิดีโอ, ฉันไม่รู้ ... อาจเป็นโครงการที่เป็นเรื่องปกติสำหรับวิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ในระหว่างหลักสูตรของพวกเขา

โดยรวมแล้วสิ่งที่ฉันกำลังมองหาสำหรับโครงการทั่วไป / เป็นที่นิยม (ทางวิชาการหรืออื่น ๆ ) ที่สามารถช่วยวิศวกรซอฟต์แวร์ในการพัฒนาทักษะวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์ที่กำหนดในระดับซอฟต์แวร์

ต่อไปนี้เป็นคำแนะนำสำหรับโครงการที่ไม่ยากนักสำหรับนักพัฒนาซอฟต์แวร์ พวกเขาทั้งหมดอาจดูค่อนข้างยาก แต่ฉันเป็นแฟนตัวยงของการลองทำโปรเจ็กต์ที่อยู่นอกเหนือทักษะที่ฉันกำหนด หากพวกเขาสนุกโครงการที่น่าสนใจพวกเขาจะลากคุณอย่างมีความสุขผ่านกระบวนการเรียนรู้ และจำไว้ว่าเราทุกคนอยู่ที่นี่เพื่อช่วยเหลือ

เมทริกซ์ LED

นี่เป็นโครงการดิจิตอลทั้งหมดและมีความสนุกสนานมากมาย (ที่ไม่ชอบไฟ LED) คุณจะต้องใช้ไดรเวอร์บางตัวเช่น ULN2803 และไมโครคอนโทรลเลอร์ รับเมทริกซ์เพื่อบอกเวลาหรือแสดงภาพ ฉันเป็นเพียงเกี่ยวกับสามารถแสดงภาพของ Bjork ในเมทริกซ์สีเขียว 16x16

เครื่องบินโฟม Gyro เสถียร

รับระนาบโฟมและailerons ขนาดเล็กสองอัน:

คุณจะต้องMEMS ไจโรที่มีเอาต์พุตแบบอะนาล็อกและ OpAmps เล็ก ๆ ผสมทั้งหมดเข้าด้วยกันเพื่อสร้างระนาบโฟมวงแหวนยางทรงตัว

หุ่นยนต์

ทุกคนรักหุ่นยนต์ สิ่งที่ยอดเยี่ยมเกี่ยวกับหุ่นยนต์ตัวเล็ก ๆ เช่นนี้คือคุณสามารถเริ่มต้นด้วยสิ่งที่ง่ายมาก (แค่ขับไปข้างหน้า) และค่อยๆเพิ่มฟังก์ชันการทำงานมากขึ้นเรื่อย ๆ (เซ็นเซอร์และการตัดสินใจ) เรียนรู้ตลอดเวลา

หากคุณเป็นนักพัฒนาซอฟต์แวร์อยู่แล้วการเขียนโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์ในตัวเองไม่ควรเป็นเรื่องที่ท้าทายและมีอิเล็กทรอนิกเกี่ยวกับเรื่องนี้ อย่างน้อยก็ไม่ใช่วิธีที่คุณจะต้องจัดการกับส่วนประกอบประเภทต่าง ๆ และต้องทำการคำนวณแรงดันไฟฟ้าและกระแสเพื่อให้บางอย่างทำงาน

ชุดไมโครคอนโทรลเลอร์อาจช่วยให้คุณควบคุมได้ คุณสามารถทำงานกับอินพุตทุกชนิดดิจิตอลและแอนะล็อกและเอาต์พุต
ลองใช้กันอย่างแพร่หลายเทอร์โมเช่น

ปัจจัยการผลิต
คุณจะต้องทำความเข้าใจกับเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ (ชนิดใดก็ได้), แอมป์, แอมป์และทรานซิสเตอร์อาจนอกเหนือจากตัวเก็บประจุและตัวต้านทาน Opamps และโดยเฉพาะอย่างยิ่งทรานซิสเตอร์เป็นพื้นฐานพวกมันถูกใช้ในทุก ๆ วงจร

เอาท์พุต
ในการขับเคลื่อนรีเลย์คุณจำเป็นต้องรู้ว่าทรานซิสเตอร์ทำงานเป็นสวิตช์ได้อย่างไร (ซึ่งเป็นแอพพลิเคชั่นที่เข้าใจได้ง่ายที่สุด)

บอร์ดพัฒนาไมโครคอนโทรลเลอร์มักจะมีจอแสดงผลอยู่บนจอ LCD หรือ LED หรือสามารถเชื่อมต่อกับโมดูลจอแสดงผลได้ ขณะนี้มีประโยชน์ (เช่นสำหรับการดีบัก) และสนุกมันไม่ได้ช่วยให้คุณเข้าใจอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ คุณจะต้องสร้างจอแสดงผลของคุณเองเช่นเมทริกซ์ LED และเรียนรู้วิธีการขับจอแสดงผลแบบมัลติเพล็กซ์ทั้งจากซอฟต์แวร์และมุมมองฮาร์ดแวร์

นอกจากบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์แล้วยังมีชุดสตาร์ทอิเล็กทรอนิกสเตอร์ซึ่งประกอบไปด้วยชิ้นส่วนพื้นฐานส่วนใหญ่ที่ใช้ทำวงจรอย่างง่าย และคู่มือที่ดีแน่นอน Art of Electronics เป็นที่นิยมอย่างมากที่นี่ แต่ครั้งล่าสุดที่ฉันเห็นมันเป็นเพราะการปรับปรุง

ได้รับถือของชุดพัฒนา PSoC PSoCเป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีบล็อกแบบดิจิตอลและอนาล็อกใหม่ที่กำหนด โดยทั่วไปคุณสามารถวางโครงร่างแบบดิจิตอลและอนาล็อกด้วย IDE ได้ แผนงานเหล่านั้นจะถูกนำไปใช้ภายในชิป PSoC

คุณสามารถเล่นกับการออกแบบวงจรดิจิตอลและอนาล็อกในเนื้อหาของหัวใจของคุณและรวมเข้ากับซอฟต์แวร์ที่เขียนด้วย IDE เดียวกัน

Proteusเป็นแพลตฟอร์มที่ใช้ซอฟต์แวร์ที่ดีเยี่ยม คุณสามารถสร้างบอร์ด PCB และแผนงานโดยใช้ส่วนใหญ่หากไม่ใช่ MCU ที่กล่าวถึงทั้งหมดที่นี่ และที่ดีที่สุดคือคุณสามารถจำลองซอร์สโค้ดของคุณราวกับว่ามันกำลังทำงานบนฮาร์ดแวร์จริงด้วยตนเอง!

สิ่งที่ดีที่สุดเกี่ยวกับซอฟต์แวร์นี้คือคุณสามารถเปลี่ยนตัวแปรเช่นคริสตัลตัวเก็บประจุตัวต้านทานโดยไม่ต้องบัดกรีบัดกรีจัดการสั่งซื้อและรอให้โคลนในที่สุดกับโปรโตบอร์ดหรือโล่ มันเลียนแบบมันสมบูรณ์แบบ

นอกจากนี้ยัง; คุณได้รับเครื่องมือเสมือนเช่น Osciliscopes .. คุณรู้ไหมว่า Oscilliscope ที่ดีนั้นราคาเท่าไหร่? โชคลาภ! มันมาพร้อมกับคุณสมบัติอื่น ๆ และเครื่องมือเสมือนจริงมากมาย

มันไม่ฟรี แต่ราคาสมเหตุสมผลอย่างยิ่งสำหรับระยะเวลาและความยุ่งยากที่จะช่วยให้คุณประหยัดแทนที่จะไปยุ่งกับฮาร์ดแวร์จริง

ฉันคิดว่าการพยายามเรียนรู้ทุกอย่างจะส่งผลให้เกิดความสับสนและเสียเวลามาก IMHO คุณควรพยายามเน้นความสนใจของคุณ: คุณพูดว่าคุณต้องการระบบ Infotainment ใช่ไหม?

วิธีหนึ่งอาจเป็นไปได้ที่จะทราบว่าระบบใดระบบหนึ่งนั้นคือ:

• หน่วยประมวลผล (อาจเป็นไมโครคอนโทรลเลอร์หรือคอมพิวเตอร์ธรรมดา);

• ไดรเวอร์บางตัวสำหรับการแสดงผล;

• I / O อินเตอร์เฟสสำหรับการโต้ตอบกับผู้ใช้;

• ส่วนต่อประสานการสื่อสาร (เครือข่ายเชื่อมต่อกับอุปกรณ์อื่น ... )

โดเมนย่อยใด ๆ เหล่านี้เป็นระบบที่สมบูรณ์ซึ่งสามารถศึกษาและออกแบบเป็นโครงการได้ บางส่วนยังสามารถแบ่งในโดเมนย่อยย่อยเพิ่มเติมที่ระดับล่างของนามธรรมและลงไปที่ระดับองค์ประกอบ

ดังนั้นข้อเสนอแนะของฉันคือการทำลายสถาปัตยกรรมที่ซับซ้อนนี้ในบล็อกและพยายามสร้างวงจรอย่างง่าย (อาจเริ่มจากไดรเวอร์ LED) แต่ก็สามารถแทรกเข้าไปในแผนที่ใหญ่กว่าได้ คุณจะมีแรงจูงใจที่จะทำเช่นนั้นเนื่องจากมันจะเป็นส่วนหนึ่งของงานสุดท้ายและในแบบที่คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

เพียงแค่ดูแลการศึกษาและทำความเข้าใจกับสิ่งที่คุณกำลังทำอยู่แทนที่จะพึ่งพาแผนงานและกฎทั่วไปง่ายๆ

ฉันมีปัญหาเดียวกัน และในที่สุดฉันก็เรียนรู้ว่าไม่มีทางลัดเพื่อเรียนรู้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ปริญญาวิทยาลัยสามารถช่วยคุณได้

มิฉะนั้นคุณสามารถลองหนังสือต่อไปนี้:

ขั้นตอนที่ 1.

ขั้นตอนที่ 2.

พร้อมกับซอฟแวร์NI Multisim

เช่นเดียวกับผู้พัฒนาซอฟต์แวร์คุณมีทั้งสองแพลตฟอร์มหลักที่มีอยู่

PHP หรือ. NET

หากคุณเป็น. NET ฉันขอแนะนำให้คุณ. NET MicroFramework IDE และNetDuino

มีฮาร์ดแวร์อื่น ๆ ให้ใช้งานมากมาย แต่ฉันขอแนะนำฮาร์ดแวร์ตัวนี้เพราะราคาสมเหตุสมผลและมีความคล้ายคลึงกันในการออกแบบกับ Arduino และแผงวงจรต้นแบบอื่น ๆ อีกมากมายซึ่งจะช่วยพัฒนาความคุ้นเคยในหลาย ๆ ชุด

. NET หรือ PHP ไม่มีการเชื่อมต่อจริง ๆ กับการเขียนโปรแกรมแบบฝังตัว แต่ไวยากรณ์ของ PHP นั้นใกล้เคียงกับCคำแนะนำมาก .NET, มันดีที่จะอยู่ในสภาพแวดล้อมที่คุ้นเคยและคุณยังสามารถรับการรับรองนี้ด้วย Microsoft Learning

อีกแพลตฟอร์มที่ฉันอยากจะแนะนำก็คือAtmels AVR XMega ซึ่งโดยทั่วไปแล้วเป็น Arduino แต่มีความใหม่กว่าและมีความสามารถมากกว่า

ส่วนที่สำคัญเกี่ยวกับทั้งสองคนนี้คือสภาพแวดล้อมการพัฒนานั้นฟรี! ใช่ Microsoft ให้ Visual Studio ฟรีให้คุณสำหรับ Micro Framework และ Atmel มี AVR Studio 5 (ซึ่งอิงจาก Visual Studio เป็นเวอร์ชัน 5)

คุณต้องตระหนักถึงความสามารถของชุดอุปกรณ์แต่ละชุด

• Arduino

มันใช้ชิป Atmega แต่ใช้ความเร็วสัญญาณนาฬิกาต่ำ (8mhz, 16mhz) แต่มีความสามารถในการทำบิตและป็อปต่างๆ มันเป็นจุดเริ่มต้นที่ดีในการเรียนรู้วิศวกรรมไฟฟ้าเพราะมันมี IDE และชุมชนขนาดใหญ่ที่มีโค้ดและไลบรารีมากมาย หากคุณเรียนรู้จากที่นี่จะง่ายกว่าที่จะย้ายไปยังชิปที่ใช้ AVR อื่น ๆ ในแง่ของไวยากรณ์และการย้ายรหัส

มันถูก จำกัด อย่างมากกับสิ่งที่สามารถทำได้ตัวอย่างเช่นอย่าคาดหวังว่าจะถ่ายทอดข้อมูลวิดีโอผ่านไมโครเว็บเซิร์ฟเวอร์ภายในไปยังอินเทอร์เน็ต .. MCU เหล่านี้ไม่สามารถจัดการข้อมูลและจำนวนของสิ่งที่ต้องทำในเวลาเดียวกัน แต่เมื่อคุณ ไปถึงระดับนั้นมันจะเป็นการดีที่จะก้าวขึ้นไปเป็น. NET หรือ 32Bit AVR

• AVR 32

พวกเหล่านี้สามารถจัดการกับ LCD, วิดีโอ, เว็บเซิร์ฟเวอร์, ไร้สายและสิ่งต่าง ๆ ที่อยู่ภายในได้ พวกเขาก็เริ่มที่จะไปเร็วขึ้นมากในการประมวลผลความเร็ว แต่ก่อนที่คุณจะเริ่มดูสิ่งเหล่านี้คุณต้องรู้ว่ามีผลิตภัณฑ์หลายอย่างที่ทำหน้าที่เฉพาะเช่นกันเช่นระบบสัมผัส, การสื่อสารไร้สาย, พลังงานต่ำเป็นพิเศษ, บางอย่างผสมและจับคู่และต้องการกระบวนการวิจัยและพัฒนาที่เหมาะสมหลังใช้ เด็กเลวเหล่านี้

• Texas Instruments

ระวังตัวด้วย

พวกเขามีชิปชั้นนำในตลาดที่ยอดเยี่ยมซึ่งน่าทึ่งเมื่อคุณอ่านเกี่ยวกับพวกเขา น่าเสียดายที่ไม่มี IDE ฟรีและมีค่าใช้จ่ายหลายพันดอลลาร์ในค่าธรรมเนียมใบอนุญาต ถึงแม้ว่าผลิตภัณฑ์บางอย่างเช่นMSP430จะมี IDE ฟรี แต่สิ่งต่าง ๆ ที่แจกให้กับพวกเขาและไม่ชัดเจน นอกจากนี้การเรียนรู้ห้องสมุดสำหรับชิป TI บางตัวเป็นฝันร้ายแน่นอน .. แต่มันเป็นตลาดเฉพาะและคุณสามารถได้รับเงินเดือนที่ดีที่นี่ ..

มี devkits จำนวนมากอยู่ที่นั่นฉันได้บอกคุณเพียงบางอย่างเกี่ยวกับประสบการณ์ของตัวเองในการสร้าง. NET Certification ฉันเริ่มต้นด้วย infact ด้วย Mega256 Arduino

วันนี้ฉันเป็นผู้ผลิต PCB ของตัวเองที่มีขนาดเล็กเพียง 1.5 ซม. x 1.5 ซม. ที่ทำงานของเซลล์เหรียญนานถึง 2 ปีโดยใช้ SystemOnChips ที่น่าทึ่งของ TI แต่ต้องใช้เวลาและความอดทนพอที่จะไปถึงที่นั่นและฉันก็ยังรู้สึกเหมือนไม่รู้อะไรเลยเกี่ยวกับระบบฝังตัว ...

โชคดี :-)

คำถามของคุณค่อนข้างกว้างและจะมีความเป็นไปได้ที่ดีมากมาย หากคุณกำลังเน้นมากขึ้นในระดับที่สูงขึ้นของวิธีการที่จะทำให้การโต้ตอบคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กกับสิ่งที่ทางกายภาพผมอาจจะแนะนำให้คุณมองไปที่สิ่งที่ต้องการชุดเลโก้ Mindstorms ด้วยวิธีนี้คุณสามารถสร้างและตั้งโปรแกรมหุ่นยนต์ จะอยู่ในระดับสูงของปลั๊กและเล่นเซ็นเซอร์ต่าง ๆ เป็นต้น

นอกจากนี้ยังมีระดับพื้นฐานทางวิศวกรรมไฟฟ้าที่สำคัญยิ่งขึ้นซึ่ง EE "จริง" จะออกแบบและสร้างเซ็นเซอร์ การใช้คอมพิวเตอร์บอร์ดเดียวเช่น Arduino หรือ Netduino และเขียงหั่นขนมที่คุณเสียบส่วนประกอบต่าง ๆ เช่นตัวต้านทานไฟ LED และอื่น ๆ ลงในเขียงหั่นขนมเพื่อสร้างวงจรจะใกล้เคียงกับระดับพื้นฐานมากขึ้น ณ จุดนี้คุณจะต้องจัดการกับคำถามเช่น "ฉันควรใส่ตัวต้านทานค่าอะไรต่ออนุกรมกับ LED เพื่อ จำกัด กระแสไฟฟ้าเพื่อให้ตัวนำและไมโครคอนโทรลเลอร์ของฉันไม่ทำงานในควัน"

ด้วยชุดเลโก้คุณเพียงแค่เสียบส่วนประกอบเข้าด้วยกันและพวกมันก็ดูแลมันอย่างดี

ฉันขอแนะนำให้มุ่งเน้นไปที่ความแตกต่างระหว่างซอฟต์แวร์ที่เขียนขึ้นสำหรับพีซีกับเฟิร์มแวร์ที่เขียนขึ้นสำหรับแอปพลิเคชันแบบฝัง ทำความเข้าใจกับ C. ด้วยการฝังลินุกซ์ที่ได้รับความนิยมความแตกต่างระหว่างวิศวกรเฟิร์มแวร์และนักพัฒนาซอฟต์แวร์กำลังลดลงอย่างรวดเร็ว ใช้เวลาดูไดรเวอร์แบบฝังตัวของโอเพ่นซอร์ส

ฉันอยากจะถามความปรารถนาที่จะกลายเป็นเหมือน EE มากขึ้นเพราะทั้งสองสาขานั้นแตกต่างกันมาก ใช่มีการทับซ้อนกันหลายตัน แต่ให้ความสำคัญกับด้านคนขับและอย่าจมอยู่กับรายละเอียดของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ก่อนอื่นมันก็ดีจริงๆถ้าคุณไม่ได้มาจากพื้นหลังอิเล็กทรอนิกส์คุณจะไม่ออกแบบชิปใช่มั้ย

แต่ถ้าคุณกำลังจะเรียนรู้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ฉันอยากจะแนะนำให้คุณได้รับพื้นฐานก่อนเช่นความต้านทาน, ไดโอด, ทรานซิสเตอร์ ฯลฯ ชุดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับงานอดิเรกจาก radioshack หรือผู้ขายรายอื่น ๆ จะทำอย่างไรต่อไปที่ Microcontrollers Arduino จะทำให้ มันง่ายจริงๆ แต่ฉันอยากจะแนะนำให้คุณไปกับสิ่งที่ไม่ได้ทำแล้วง่าย Arduino เป็นเรื่องง่ายและไม่ได้ท้าทายมากก่อนที่ผู้ใช้ .. เริ่มต้นโดย AVR, PIC หรือควบคุมไมโครคอนโทรลเลอร์ 8051, ซื้อไมโครคอนโทรลเลอร์, การเข้ารหัสหนังสือและ srart เริ่มต้นด้วยโปรแกรม LED กะพริบ ("Hello World" ในแผนกอิเล็กทรอนิกส์) และอย่างที่คุณจะเห็นในเวลาไม่นานคุณจะใช้ matrix Keypads และ Seven Segment Display เพื่อเรียนรู้พื้นฐานเพิ่มเติมหลังจากนั้นมาถึงของจริง ทำงานเชื่อมต่ออุปกรณ์ของคุณกับ IC อื่น ๆ และเครือข่ายเซ็นเซอร์หนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของคุณ ..คณะกรรมการพัฒนาของคุณจะมีคุณสมบัติเหล่านี้อยู่แล้วและหากพวกเขาไม่ต้องการคุณสามารถซื้อ Sheilds หรือ breakout borads ที่มีอยู่ได้อย่างง่ายดายมันทั้งหมดขึ้นอยู่กับคุณ ...

ฉันยังแนะนำให้คุณตรวจสอบกับ บริษัท ของคุณเกี่ยวกับแพลตฟอร์มที่พวกเขากำลังใช้อยู่ซึ่งจะทำให้คุณมีทิศทางบนตัวควบคุมขนาดเล็กเพื่อเรียนรู้และเนื่องจากคุณเป็นโปรแกรมเมอร์อยู่แล้ว และเมทริกซ์ LED ในหมู่คนอื่น ๆ สิ่งนี้จะทำให้คุณนึกถึงหัวเรื่องที่คุณจะไม่เบื่อ !!