تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور (Intel® IoT): 20 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

تمت كتابة Instructable كنقطة انطلاق لأولئك الذين يحرصون على استخدام Intel® Edison إلى أقصى إمكاناته ، من خلال دمجه في مشروع مدمج مطور بالكامل. للقيام بذلك ، ستحتاج على الأرجح إلى - كما تسميها Intel® في دليل الأجهزة Edison's * - "توسيع مصمم بواسطة المستخدم" PCB.

[* راجع مقدمة دليل الأجهزة (PDF) للرجوع إليها.]

Wut… on Earth هو "توسيع من تصميم المستخدم ثنائي الفينيل متعدد الكلور"؟

سؤال ممتاز! لفهم ماهية توسعة ثنائي الفينيل متعدد الكلور لـ Edison ، نحتاج حقًا إلى التفكير أولاً في ماهية وحدة Intel® Edison نفسها بالفعل ، وما هي الأنسب لها.

Psst ، هل تعرف بالفعل:

1. ما هي لوحات التوسيع الخاصة بـ Intel Edison (Arduino ، Breakout ، إلخ) ؛
2. ما هي وحدة Edison ومتى يجب استخدامها على المنصات البديلة المتاحة ؛ وهل تعلم
3. متى يجب أن تأخذ الوقت والجهد لتطوير لوحة توسعة كاملة بدلاً من استخدام لوحة توسيع Arduino الحالية أو لوحة Breakout بدرع مخصص؟

إذا كان الأمر كذلك ، فقد ترغب في تخطي معلومات الخلفية أدناه ، والانتقال إلى قسم "البدء" في الخطوة 2.

Intel® Edison عبارة عن كمبيوتر صغير على وحدة نمطية (COM) تم تصميمه في الأصل لاستخدامه كمنصة تطوير للتكنولوجيا القابلة للارتداء. على الرغم من حجمه الصغير ، إلا أنه ربما لا يزال كبيرًا جدًا بالنسبة للعديد من التطبيقات القابلة للارتداء - وقد طورت Intel® الآن منصة جديدة تسمى Curie. ومع ذلك ، لا يزال لدى Edison العديد من التطبيقات المثيرة وهو جاهز لخلق الابتكار داخل مجتمع المصنّعين.

ما هو إديسون ليس كذلك

من المهم أن تفهم ما لا يمثله Intel® Edison ، وكذلك ما هو عليه. يعد Edison قطعة مثيرة للاهتمام من أجهزة صانع ، حيث إنه موجود في مكانة جديدة إلى حد ما. من السهل تجربة ومقارنة Edison بـ Raspberry Pi® أو Arduino® ، خاصة بالنظر إلى الخيار الافتراضي الحالي لتوصيل Edison بلوحة توسيع متوافقة مع Arduino®. على الرغم من أن Edison متوافق مع Arduino IDE ، فإن Edison ليس Arduino. يعد توافقها مع منصة Arduino مجرد أسلوب تسويقي ذكي للغاية لمساعدة Intel® على استعادة حصتها في السوق ؛ تكتيك صادف أنه مفيد للغاية لسوقهم المستهدف أيضًا ، والذي سأوضحه في القسم التالي. ارتفاع خمسة إنتل®!

إن Edison بالتأكيد ليس Raspberry Pi. حيث أن Pi عبارة عن كمبيوتر لوحة واحدة ، مكتمل بإخراج الرسومات ، ودعم لوحة المفاتيح والماوس ، وقادر على استبدال جهاز الكمبيوتر التقليدي بعدة طرق - يعد Edison وحدة نمطية تهدف إلى تضمينها في منتج أو لوحة أخرى ؛ والأهم من ذلك ، بدون عرض تقليدي متصل به بشكل مباشر. إنه أكثر ارتباطًا بوحدة Raspberry Pi Compute Module ، وهي أداة أخرى تهدف إلى دمجها في منتجات أخرى.

على عكس RPi CM ، يفتقر Edison إلى دعم الرسومات المناسب ، ولكنه أسرع في بعض المهام الحسابية ، ويتضمن WiFi و Bluetooth كمعيار ، وهو * للغاية * موفر للطاقة والمساحة. وهذا يجعلها مفيدة بشكل لا يصدق للتطورات من نوع إنترنت الأشياء (IoT) أو من آلة إلى آلة (M2M). في الواقع ، هذا هو المكان الذي يضيء فيه إديسون حقًا! تم تصميم Instructable هذا لمساعدتك في تخطيط وتطوير PCB لمشروع الأنظمة المدمجة الخاص بك باستخدام Edison.

لن يشرح هذا الدليل المعرفة التقنية لكيفية تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، أو حتى دائرة أساسية على وجه التحديد ، حيث أن هناك العديد من التعليمات الممتازة الموجودة بالفعل وتخدم هذا الغرض بشكل أفضل مما أستطيع. بدلاً من ذلك ، سيرشدك خلال عملية عامة يجب اتخاذها عند تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، وسيربط المعلومات ببناء لوحة توسعة لوحدة Edison. سيشير الدليل أيضًا إلى بعض الاعتبارات المهمة التي يجب تذكرها فيما يتعلق بتصميم وحدة Edison.

نظرة عامة على القابلية

صعوبة:	…………	يجب أن تكون قادرًا على فهم الدوائر المعقدة.
أدوات:	…………	ستحتاج فقط إلى جهاز كمبيوتر حقًا.
كلفة:	…………	المكافأة: يمكن الحصول على البرنامج المطلوب مجانًا!

تحذير: مؤلف هذا Instructable ليس محترفًا. يتم استخدام المعلومات الواردة في هذا البرنامج التعليمي على مسؤولية القراء. المؤلف لا يتحمل أي مسؤولية عن أي إصابات للقارئ ، أو ضرر لأجهزة القراء بناءً على هذه التعليمات!

الخطوة 1: معلومات أساسية

شخصيًا ، توصلت إلى استنتاج مفاده أن Intel® Edison هو أداة مثالية لمراحل من ثلاث مراحل رئيسية في رحلة صانعي من طالب إلى صانع محترف ، أو حتى رحلة أن تصبح رائد أعمال يركز على الأجهزة (Kickstarter مشاريع أي شخص؟):

مجموعة مطورين متوافقة مع Arduino للطلاب ، باستخدام Arduino Breakout Board ؛ ؟؟؟ (سأشرح أدناه) ؛ ومنصة حوسبة للأغراض العامة لأصحاب المشاريع والمؤيدين.

يعد Edison و Arduino Breakout Board مثاليًا تمامًا لمنح الطلاب والهواة المبتدئين لتطوير تجاربهم وأدواتهم الرائعة ، باستخدام منصة مرنة وقوية للغاية. كانت شركة Intel® ذكية جدًا..وبالتالي (أعدك ، لن أفعل ذلك مرة أخرى.. هاها) من منظور تسويقي في الشراكة مع Arduino …

كطالب في المراحل المبكرة:

في الأساس ، تبدأ بـ Arduino فائق الشحن يمكنك استخدامه لتشفير قلبك ، دون القلق بشأن نقص قوة الحوسبة أو ذاكرة التخزين (مفيد جدًا كطالب مبتدئ). بعد ذلك ، بمجرد أن تتعلم كيفية استخدام Arduino IDE وتريد شيئًا أكثر تحديًا ، يمكنك الانتقال إلى استخدام Yocto Linux واختيارك للغة البرمجة "السائدة" للأغراض العامة ، مثل C أو Python أو Node.js. الآن ، لقد طورت مهارات ستبقى مفيدة لبقية حياتك ؛ لقد تعلمت أساسيات البرمجة (أي مهارات المنطق الفعلي) ومهارات تكامل الأجهزة البسيطة باستخدام Arduino IDE ، ومن ثم تمكنت من نقل هذه المهارات إلى لغات للأغراض العامة وعبر الأنظمة الأساسية. هذه القدرة على نقل معرفة المبرمجين بالمفاهيم من لغة البرمجة مثل Arduino C / C ++ إلى لغات أخرى هي مهارة مطلوبة بشدة للمبرمجين والمصممين الناشئين.

من طالب إلى صانع … ليس بهذه السرعة:

من هناك ، على الرغم من ذلك ، فإن الاستخدام المقصود لـ Edison على "خريطة رحلة المستخدم" من الطالب إلى المصنّع المحترف يبدأ في أن يصبح غير واضح إلى حد ما. يبدأ العديد من الطلاب في تطوير مشاريع أكثر اكتمالاً بمجرد أن يتقنوا هذه المفاهيم الأساسية - أي أنواع الأشياء التي يمكنك أخذها معك إلى المنزل وإظهار أفراد العائلة ، وهي مشاريع تستحق اهتمامهم الوهمي. في حين أن مصباح LED الوامض أمر رائع بالنسبة لنا ، إلا أن معظم المتعصبين لن يكونوا متحمسين له. غالبًا ما يهتم Muggles (الآباء ، والأقارب البعيدين ، والأصدقاء ، والمارة في الشارع ، وما إلى ذلك). ولسوء الحظ ، يبدو أن هذه هي أضعف نقطة في إديسون في الوقت الحالي.

في الغالب ، يبدو أن Edison ليس مناسبًا بشكل خاص للتضمين بشكل دائم في مشاريع أو نماذج أولية "هواية" دون تطوير توسيع مخصص ثنائي الفينيل متعدد الكلور. لماذا ا؟ بسبب التكلفة.

تحاول لوحة Breakout سد هذه الفجوة ، لكنها في الحقيقة تتخبط نوعًا ما في بعض حالات الاستخدام.

من Maker إلى Pro (تطوير التصميمات النهائية)

إذا تمكنت من تجاوز المرحلة (ما زلت تتطور …)

لذا ، "ما الذي ستصنعه" باستخدام "Intel® Edison Inside ™"؟

أنا أقوم بإنشاء منصة روبوتات تعليمية للطلاب. سيشمل الإصدار الأول الخاص بي Intel® Edison في التصميم ، وسيطلق عليه بشكل غير أصلي Edibot.

[…]

والآن بعد أن عرفنا سبب بناء ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، فلنبدأ! (بالطبع ، يمكنك استخدام المفاهيم الموجودة في البرنامج التعليمي وتطبيقها على التصميم أو المنتج الخاص بك)

الخطوة 2: البدء … نوع من

أول الأشياء أولاً ، تحتاج إلى قراءة دليل التقليب * ، والمرور ببعض المراحل الأولية الأخرى ثم جمع الأشياء الخاصة بك. يجب أن يكون هذا بسيطًا بما يكفي …

(* أو أدخل كلمة بذيئة إذا كنت تفضل مثل هذه الأشياء)

حسنًا ، قبل أن تفتح برنامج توجيه ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، ستحتاج إلى القيام بالأشياء التالية:

اقرأ دليل التقليب أكمل التطوير الأساسي لمشروعك بما في ذلك: تطوير نموذج أولي عملي لمشروعك المضمن ؛ تطوير مفهوم للمنتج النهائي (موقع المنفذ ، إلخ) ؛ وخطط لأبعاد الضميمة النهائية للتصميم الخاص بك تعرف على كيفية استخدام برنامج توجيه ثنائي الفينيل متعدد الكلور الذي اخترته لتجميع الأشياء الخاصة بك (المواد)

العنصران 2 و 3 خارجان تمامًا عن نطاق هذا التوجيه لأنه بالفعل كتابة طويلة ومفصلة. لقد قمت بتضمين بعض الملاحظات حول العناصر أدناه لمساعدتك على البدء بالرغم من ذلك. إذا كان هناك ما يكفي من الاهتمام الحقيقي بكتابة بعض التعليمات لهذه العناصر الثلاثة وربطها بهذه الكتابة ، فسأكون أكثر من سعيد للقيام بذلك. أخبرني في التعليقات.

حسنًا ، لنبدأ!

اقرأ دليل التقليب

اذهب وقم بتنزيل مستند "Intel® Edison Compute Module - Hardware Guide" من موقع ®Intel على الويب واقرأه.

على محمل الجد ، إنه طويل وتقني وممل ويستمر ويستمر … لكنك ستفشل شيئًا ما في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور إذا لم تقرأه ، وقد ينطلق الدخان السحري. من الناحية المثالية ، ستفعل ذلك بمجرد أن تقرر أنك ستقوم بالرحلة من طالب إلى صانع محترف ، حيث توجد اختلافات في المكونات التي تعمل مع اللوحات الفرعية ، والمكونات التي يمكنك استخدامها مباشرة مع وحدة اديسون.

معظم الوثيقة ليست معقدة من حيث فهم ما تعنيه وكيفية ارتباطها بتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور. قامت Intel بعمل رائع في إنتاج مستند تقني سهل الاستخدام إلى حد ما يتم كتابته عادةً لأنواع OEM / الهندسة. ستحتاج فقط إلى تجاهل حقيقة أنها تبدو طويلة ولديها الكثير من المخططات ذات المظهر المخيف للمبتدئين.

قسّمها قسمًا تلو الآخر ، وخذ وقتك فقط للتأكد من أنك تفهم كل مكون من مكونات المستند. لا تحتاج بالضرورة إلى فهم الأسباب التقنية لسبب احتياجك إلى صنع شيء ما على ثنائي الفينيل متعدد الكلور بطريقة معينة ، فقط ما تحتاج إلى القيام به وما يجب أن تضعه في اعتبارك مع التصميم الخاص بك. في النهاية ، سيكون له معنى ككل. عندما تتعثر في شيء ما ، فإنك تنشر عبر الإنترنت إلى أحد المجتمعات العديدة المتاحة ، وتذكر أنك تتعلم وتهتم بمعرفة كيفية إنشاء مشاريع مضمنة ، ثم اطرح سؤالك. من المحتمل أن يكون شخص ما قادرًا على المساعدة.

بالنسبة للأسئلة المتعلقة بـ Intel Edison والمشاريع المرتبطة بها ، أوصي بطرح الأسئلة على StackOverflow (إدراج موقع فرعي) أو منتدى مجتمع Intel أو موقع الويب هذا ، Instructables _. يمكنك أيضًا طرح أي أسئلة لديك في التعليقات أدناه بالطبع ، ولكن يرجى إدراك أنني لست مهندسًا كهربائيًا محترفًا بأي حال من الأحوال ، لذلك ستكون هناك أسئلة لا أفهم إجاباتها. هذه التعليمات هي في الأساس ترجمتي لوثيقة دليل الأجهزة كما أفهمها ، مختلطة مع بعض عمليات التصميم التي واجهتها على مدار السنوات القليلة الماضية والتي تتعلق بالتصميم لوحدة Edison على وجه التحديد (وأرحب أيضًا بأي تعليقات تصحح بوضوح و إحداث أخطاء الموت!). في الأساس ، سأتبع نهج "إنجازه" على فهم عميق للجوانب التقنية للدوائر الكهربائية.

تعرف على كيفية استخدام برنامج توجيه ثنائي الفينيل متعدد الكلور (المعروف أيضًا باسم برنامج أتمتة التصميم الإلكتروني)

هناك العديد من خيارات حلول برامج EDA للاختيار من بينها:

يستخدم Allegro PCB Designer من قبل محترفين ، مثل Intel. هذا صحيح ، تم تصميم Edison باستخدام حزمة البرامج هذه. ومع ذلك ، فهي باهظة الثمن - ربما خارج ميزانيتك. حزمة برامج EDA باهظة الثمن الأخرى التي أهتم بها شخصيًا هي من Altium. إنها شركة أسترالية ، وأنا حريص على معرفة المزيد عن البرامج من شركتي المنزلية.

ومع ذلك ، يقال الحقيقة ، أنا لا أعرف ما يكفي للتعليق على أي من هذه العروض بما يتجاوز سعرها. تبدو مثيرة للاهتمام ، وأعتقد أن Altium تقدم بعض الخيارات منخفضة السعر للطلاب والهواة الذين أنا مهتم جدًا باستكشافها. سوف أقوم بتحديث هذا القسم إذا سنحت لي الفرصة للعب بالخيارات الاحترافية. وبعيدًا عن الخيارات الاحترافية ، سيكون لديك بعد ذلك المزيد من خيارات مستوى الهواة للاختيار من بينها:

EAGLE من CadSoft هو المعيار الفعلي المطلق ، وأنا شخصياً لا أحبه. مثل معظم حزم برامج EDA ، فهو قبيح. اتصل بي بشكل سطحي ، لكنني أعتقد أن البرنامج يجب أن يبدو جيدًا وأن يكون سهل الاستخدام. النسر لا يفعل أي منهما. ومع ذلك ، فإن كل مصنع رئيسي لثنائي الفينيل متعدد الكلور يدعم إنتاج مستوى الهوايات سيدعم الملفات التي تم إنشاؤها بواسطة EAGLE بطريقة أو بأخرى. إنه خيار آمن للغاية للعمل به ومتوفر على أنظمة Mac و Linux و Windoze. دوائر KiCAD Fritzing 123D بواسطة Autodesk

من الواضح أن هناك المزيد من الخيارات. أسهل مكان لمشاهدة الميزات المختلفة للخيارات المتنوعة هو زيارة مقالة مقارنة برامج EDA من ويكيبيديا.

المواد

النموذج الأولي (دائرة اللوح ، إلخ.)

التفكير النقدي

التصميم البدني

جهاز كمبيوتر مع اختيارك من EDA مثبتًا

حسنًا ، لقد كانت عملية طويلة ولم نبدأ حتى في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور الفعلي نفسه بعد. لم أقل أبدًا أنه سيكون سهلاً بعد كل شيء ، لكنه مشروع مُرضٍ للغاية لإكماله. إنه شعور جيد بشكل خاص لتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور للمشاريع الأكثر تعقيدًا التي تناسبها وحدة Edison.