Die Suche, das Vorstellungsgespräch, die Eignungsprüfung, die Auswahl, die Einstellung und die Einarbeitung – dieser Weg ist mühsam und verständlich für jeden von uns – sowohl für den Arbeitgeber als auch für den Mitarbeiter.
Ein Neuling verfügt nicht über die erforderlichen spezifischen Kompetenzen. Selbst erfahrene Fachkräfte müssen sich umstellen. Der Vorgesetzte sieht sich dem Druck gegenüber, welche Aufgaben dem neuen Mitarbeiter zu Beginn gestellt werden sollen und wie viel Zeit dafür eingeplant werden kann? Es gilt, dabei Interesse, Engagement, Motivation und Integration zu gewährleisten, ohne dabei kritische Geschäftsaufgaben zu riskieren.
Um dies zu erreichen, starten wir interne Staffelprojekte. Sie bestehen aus unabhängigen kurzen Phasen. Die Ergebnisse dieser Arbeiten bilden die Grundlage für nachfolgende Entwicklungen und ermöglichen es dem Neuling, sich zu beweisen, mit einer interessanten Aufgabe in die Gruppe zu integrieren, ohne das Risiko einzugehen, ein wichtiges Projekt zu gefährden. Hierbei erhält man Erfahrung, lernt die Kollegen kennen und hat die Möglichkeit, sich von seiner besten Seite zu zeigen, ohne strenge Einschränkungen durch Altlasten.
Ein Beispiel für eine derartige iterative Entwicklung ist das Thema eines rotierenden Bildschirms, der auf dem Stroboskopeffekt basiert und die Möglichkeit bietet, beliebige benutzerdefinierte dynamische Bilder, die auf dem Smartphone-Bildschirm erstellt wurden, anzuzeigen. Prototypen sind verfügbar. .
Die Arbeiten wurden nacheinander von mehreren Mitarbeitern durchgeführt und werden während der Einarbeitung neuer Mitarbeiter (von zwei Wochen bis zu einem Monat, je nach Fähigkeiten und Kompetenzlevel) fortgesetzt.
Die Schritte waren wie folgt:
a) die Konstruktion durchdenken (unter Berücksichtigung vorhandener Muster, Beschreibung ähnlicher Lösungen und kreativer Initiative);
b) ein elektrisches Schaltbild entwerfen und auf der Platine umsetzen;
c) ein Protokoll entwickeln, um Bilder vom Telefon auf das Gerät zu übertragen;
d) die Steuerung über ein Smartphone via Bluetooth LE ermöglichen.
Als Ausgangsoption wurde etwas sehr Kompaktes wie ein dreiblättriger Spinner vorgeschlagen, der beim manuellen Drehen Texte anzeigte. In einem Blatt befand sich das BLE-Modul, im zweiten zehn RGB-LEDs und im dritten ein optischer Sensor, in der Mitte – ein Akku. Ein elektrisches Schaltbild wurde erstellt und erste Experimente durchgeführt. Es zeigte sich, dass die Bildqualität sehr niedrig, die Auflösung klein und der Spieleffekt kurzlebig war, mit bescheidenen Möglichkeiten. Außerdem verschwanden Spinner ebenso schnell, wie sie erschienen waren. Daher wurde beschlossen, die Anforderungen zu erhöhen und einen rotierenden Stroboskop-Bildschirm zu entwickeln. Diesen könnte man mindestens auf Messen und Konferenzen praktisch nutzen, und bald wird das Interesse an solchen Lösungen nicht nachlassen.
Im Hinblick auf das Design gab es zwei Hauptfragen: wie die LEDs anzuordnen (in vertikaler Ebene, wie im obigen Beispiel, oder in horizontaler) und wie die rotierende Platine mit den LEDs mit Strom zu versorgen.
Zu Bildungszwecken wurden die LEDs nur in der horizontalen Ebene angeordnet. Bei der Stromversorgung der Platine stand eine wichtige Entscheidung an: entweder wir verwenden einen kollektormotor, der sperrig, laut, aber günstig ist, oder wir nutzen eine elegantere Lösung mit kontaktloser Energieübertragung mittels zweier Spulen – eine am Motor und die andere auf der Platine. Die Lösung ist natürlich elegant, aber kostspieliger und zeitaufwändiger, da die Spulen zunächst berechnet und dann gewickelt werden mussten (am besten nicht improvisiert).
So sieht der entstandene Prototyp aus.
Die Besonderheit von Produkten in der Massenproduktion ist, dass jeder zusätzliche Cent in den Herstellungskosten zählt. Der Erfolg kann durch die Kosten einer Handvoll passiver Bauteile bestimmt werden. Daher muss häufig die Entscheidung fallen, eine weniger effiziente, aber günstigere Option zu wählen, damit der Hersteller wettbewerbsfähig bleibt. Deshalb wählte der Entwickler für die Massenproduktion des rotierenden Displays einen Kollektormotor.
Der entstandene Prototyp sprühte beim Start lebhaft, erzeugte Lärm und erschütterte den Tisch. Die Konstruktion, die für Stabilität sorgte, war so schwer und klobig, dass es keinen Sinn machte, sie zu einer Serienversion weiterzuentwickeln. Nach dem kurzen Erfolg wurde entschieden, den Motor durch einen drehbaren Transformator mit Luftspalt zu ersetzen. Ein weiterer Grund war die Unmöglichkeit, den Motor über den USB-Port des Computers mit Strom zu versorgen.
Die Basisplatine mit den LEDs bestand aus unserem RM10-Modul und sechs LED-Treibern. .
Die Treiber haben 16 Kanäle, mit denen jeder Kanal unabhängig gesteuert werden kann. Somit können 6 solcher Treiber und 32 RGB-LEDs zusammen 16 Millionen Farben darstellen.
Zur Synchronisation und Stabilisierung des ausgegebenen Bildes wurden zwei magnetoresistive Hall-Sensoren verwendet. .
Der Plan war einfach – der Sensor gibt eine Unterbrechung für jede Umdrehung der Platine, zwischen zwei Durchläufen wird die Position der LEDs bestimmt und deren Azimut sowie Beleuchtung in einer 360-Grad-Drehung berechnet.
Doch etwas ist schiefgelaufen – unabhängig von der Drehgeschwindigkeit gab der Sensor chaotisch ein oder zwei Unterbrechungen pro Durchgang aus. So entstand ein verwischtes Bild, das sich in sich selbst faltete.
Der Austausch der Sensoren änderte die Situation nicht, deshalb wurde der Hall-Sensor durch einen lichtempfindlichen Widerstand ersetzt.
Wenn jemand Gedanken hat, warum der magnetoresistive Sensor so reagiert haben könnte, teilen Sie diese bitte in den Kommentaren.
Oberseite der Platine
Mit dem optischen Sensor erhält man ein klares Bild, aber es stabilisiert sich erst nach etwa 30 Sekunden. Dies geschieht aus verschiedenen Gründen, einer davon ist die Diskretheit des Timers. Es sind 4 Millionen Ticks pro Sekunde, die auf 360 Grad verteilt werden, wobei der Rest eine Verzerrung im ausgegebenen Bild verursacht.
Bei chinesischen Stroboskop-Uhren wird das Bild innerhalb von wenigen Sekunden eingestellt, wobei ein kleiner Abschnitt des Kreises einfach nicht angezeigt wird: Auf dem kreisförmigen Bild ist ein leerer Platz, im Text nicht sichtbar, aber das Bild ist unvollständig.
Doch die Probleme waren nicht vorbei. Der Mikrocontroller kann die notwendige Datenübertragungsrate für die möglichen Farbnuancen (ca. 16 MHz) nicht gewährleisten – der Bildschirm gibt 1 Bild pro Sekunde aus, was für das menschliche Auge unzureichend ist. Offensichtlich sollte ein separater Mikrocontroller auf der Platine zur Bildsteuerung platziert werden, während beschlossen wurde, den MBI5030 durch zu ersetzen. Das sind insgesamt 7 Farben, einschließlich Weiß, was jedoch für die Umsetzung des Programms ausreichend ist.
Nicht zu vergessen, warum dieses Bildungsprojekt ins Leben gerufen wurde – Programmieren des Mikrocontrollers und die Steuerung über eine Smartphone-App durchzuführen.
Aktuell wird die Übertragung direkt über Bluetooth via nRF Connect gemacht, während die Benutzeroberfläche der App in Entwicklung ist.
Die vorläufigen Ergebnisse der Staffelteams sind wie folgt:
Der Rotationsbildschirm hat eine Reihe von 32 LEDs und einen Durchmesser von 150 mm. Er zeigt 7 Farben an und stellt das Bild oder den Text in 30 Sekunden dar (was nicht perfekt, aber für den Anfang akzeptabel ist). Über die Bluetooth-Verbindung kann ein Befehl zum Wechseln des Bildes gesendet werden.
So sieht es aus
Für junge Entwickler gibt es zur erfolgreichen Ausbildung noch folgende Herausforderungen zu bewältigen:
Den Mangel an RAM des Mikrocontrollers für die Farbpalette zu überwinden. Die Anwendung weiterentwickeln, um statische oder dynamische Bilder zu erstellen und zu übertragen. Der Konstruktion einen endgültigen Look verleihen. Wir halten Sie auf dem Laufenden.
P.S. Selbstverständlich werden wir nach Abschluss der Arbeiten an Bluetooth LE () eine Wi-Fi/Bluetooth-Version auf ESP32 entwerfen und implementieren. Doch das wird eine andere Geschichte sein.
Quelle: habr.com
