Wie man einträgliche Anfänger fördert, ohne etwas zu beschädigen

Suchen, Vorstellungsgespräch, Testaufgabe, Auswahl, Einstellung, Einarbeitung - ein beschwerlicher und für uns alle verständlicher Weg - sowohl für Arbeitgeber als auch für Mitarbeiter.

Ein Anfänger verfügt nicht über die notwendigen spezialisierten Kompetenzen. Selbst erfahrende Fachleute müssen sich umstellen. Die Führungskraft steht vor der Frage, welche Aufgaben am Anfang dem neuen Mitarbeiter zugeteilt werden und wie viel Zeit dafür eingeplant werden sollte, während zugleich Interesse, Engagement, Antrieb und Integration sichergestellt werden müssen. Aber ohne kritische Geschäftsaufgaben zu riskieren.

Zu diesem Zweck starten wir interne Staffelprojekte. Sie bestehen aus unabhängigen kurzen Phasen. Die Ergebnisse solcher Arbeiten dienen als Fundament für die nachfolgenden Entwicklungen und ermöglichen es dem Anfänger, sich zu beweisen und in das Team mit einer interessanten Aufgabe zu integrieren, ohne das Risiko, ein wichtiges Projekt zu vermasseln. Hier gibt es sowohl die Möglichkeit, Erfahrungen zu sammeln, als auch Kollegen kennenzulernen und sich von der besten Seite zu zeigen, wenn es keine strengen Vorgaben seitens des Erbes gibt.

Ein Beispiel für eine solche Staffelentwicklung war das Thema Rotationsbildschirm auf Basis des Stroboskop-Effekts, mit der Möglichkeit, beliebige Benutzer-Dynamikbilder, die auf dem Telefonbildschirm erstellt wurden, darauf anzuzeigen. Prototypen sind verfügbar. hier.

Die Arbeiten wurden nacheinander von mehreren Mitarbeitern ausgeführt und werden von neuen während ihrer Einarbeitung fortgesetzt (von zwei Wochen bis zu einem Monat, abhängig von Fähigkeiten und Kompetenzniveau).

Die Schritte waren wie folgt:

a) die Konstruktion durchdenken (bestehende Muster studieren, Beschreibungen ähnlicher Produkte sowie kreative Initiative einbringen);

b) einen schematischen Schaltplan erstellen und diesen auf der Platine anordnen;

c) ein Protokoll zur Übertragung von Bildern vom Telefon auf das Gerät entwickeln;

d) die Steuerung vom Smartphone über Bluetooth LE ermöglichen.

Die ursprüngliche Variante sah vor, etwas sehr Kompaktes wie einen dreiblättrigen Spinner zu verwenden, der beim manuellen Drehen anfängt, Beschriftungen anzuzeigen. Im einen Blatt befand sich ein BLE-Modul, im zweiten zehn RGB-LEDs, im dritten ein optischer Sensor, in der Mitte ein Akku. Es wurde ein grundlegender Schaltplan erstellt und erste Experimente durchgeführt. Es wurde klar, dass die Qualität des Bildes sehr niedrig war, die Auflösung klein, der Spieleffekt kurzlebig und die Möglichkeiten bescheiden. Zudem verschwanden Spinner so schnell, wie sie erschienen waren. Es wurde beschlossen, die Messlatte höher zu legen und einen rotierenden stroboskopischen Bildschirm zu entwickeln. Mindestens könnte dieser für praktische Zwecke auf Messen und Konferenzen genutzt werden, und in naher Zukunft wird das Interesse an solchen Lösungen nicht nachlassen.

Im Hinblick auf die Konstruktion gab es zwei Hauptfragen: Wie sollten die LEDs angeordnet werden (in der vertikalen Ebene, wie im obigen Beispiel, oder in der horizontalen) und wie sollte die drehbare Platine mit den LEDs mit Strom versorgt werden.

Zu Bildungszwecken wurden die LEDs nur in der horizontalen Ebene angeordnet. Was die Stromversorgung der Platine betrifft, so gab es eine wichtige Entscheidung: Entweder wir nehmen einen lauten, sperrigen, aber günstigen Kollektormotor oder wir verwenden eine elegantere Lösung mit einer kontaktlosen Stromübertragung durch zwei Spulen – eine am Motor, die andere an der Platine. Die Lösung ist natürlich elegant, aber teurer und zeitaufwendiger, da die Spulen zuerst berechnet und dann gewickelt werden mussten (idealerweise nicht im Handumdrehen).

So sieht der entstandene Prototyp aus.

Die Spezifik der Massenproduktion ist so, dass jeder überflüssige Cent bei den Produktionskosten zählt. Der Erfolg kann vom Preis einer Handvoll passiver Bauteile abhängen. Daher muss oft die weniger effiziente, aber kostengünstigere Variante gewählt werden, damit der Hersteller wettbewerbsfähig bleibt. Daher, in der Vorstellung, dass der rotierende Bildschirm in die Massenproduktion geht, hat der Entwickler sich für den Kollektormotor entschieden.

Der entstandene Prototyp funkelte, brummte und ließ den Tisch beim Starten heftig vibrieren. Die Konstruktion, die die Stabilität gewährleistete, war so schwer und groß, dass es keinen Sinn machte, sie bis zu einem Serienprototyp weiterzuentwickeln. Nach der Freude über den Zwischenerfolg wurde beschlossen, den Motor durch einen rotierenden Transformator mit Luftspalt zu ersetzen. Ein weiterer Grund war die Unmöglichkeit, den Motor über den USB-Port des Computers zu speisen.

Die Grundlage der Platine mit den LEDs ist unser Modul RM10 und sechs LED-Treiber. MBI5030.

Die Treiber haben 16 Kanäle, die unabhängig voneinander gesteuert werden können. Somit können 6 solcher Treiber und 32 RGB-LEDs insgesamt 16 Millionen Farben anzeigen.

Zur Synchronisation und Stabilisierung des ausgegebenen Bildes wurden zwei magnetoresistive Hall-Sensoren verwendet. MRSS23E.

Der Plan war einfach – der Sensor gibt bei jeder Umdrehung der Platine eine Unterbrechung aus, und im Takt zwischen zwei Durchläufen wird die Position der LEDs bestimmt und ihr Azimut sowie die Beleuchtung im 360-Grad-Scan berechnet.

Aber es lief nicht wie geplant – unabhängig von der Drehgeschwindigkeit der Platine gab der Sensor chaotisch ein oder zwei Unterbrechungen pro Durchlauf aus. Dadurch entstand ein verschwommenes Bild, das sich in sich selbst faltete.

Der Austausch der Sensoren änderte die Situation nicht, deshalb wurde der Hall-Sensor durch einen Fotowiderstand ersetzt.

Wer Ideen hat, warum der magnetoresistive Sensor sich so verhalten haben könnte, teilt diese bitte in den Kommentaren.

Die Oberseite der Platine

Mit dem optischen Sensor wird das Bild klar, stabilisiert sich jedoch nach etwa 30 Sekunden. Dies geschieht aus verschiedenen Gründen, einer davon ist die Diskretheit des Timers. Dies sind 4 Millionen Takte pro Sekunde, die auf 360 Grad verteilt werden, wobei der Rest Verzerrungen im ausgegebenen Bild verursacht.

In den chinesischen Stroboskopuhren wird das Bild innerhalb weniger Sekunden festgelegt, wobei ein kleiner Segment des Kreises einfach nicht angezeigt wird: Auf dem kreisförmigen Bild gibt es eine leere Stelle, die im Text unsichtbar, aber das Bild unvollständig macht.

Die Probleme waren jedoch noch nicht vorbei. Der Mikrocontroller nRF52832 kann die erforderliche Datenübertragungsrate für die mögliche Anzahl von Farbtönen (ca. 16 MHz) nicht gewährleisten – der Bildschirm zeigt 1 Bild pro Sekunde, was für das menschliche Auge zu wenig ist. Offensichtlich muss ein separater Mikrocontroller auf der Platine platziert werden, um das Bild zu steuern, und vorerst wurde entschieden, den MBI5030 durch MBI5039. Das sind nur 7 Farben, einschließlich Weiß, aber das reicht aus, um den Softwareteil zu entwickeln.

Nun, und nicht unerheblich, weshalb diese Bildungsaufgabe ins Leben gerufen wurde – den Mikrocontroller zu programmieren und die Steuerung über eine Smartphone-Anwendung zu realisieren.

Derzeit wird die Steuerung über Bluetooth direkt über nRF Connect übertragen, und die Benutzeroberfläche der Anwendung befindet sich in der Entwicklung.

So lauten die Zwischenstände der Arbeit des Staffel-Teams:

Der rotierende Bildschirm hat eine Reihe von 32 LEDs und einen Durchmesser von 150 mm. Er zeigt 7 Farben an und stellt das Bild oder den Text innerhalb von 30 Sekunden ein (was nicht ideal, aber zu Beginn akzeptabel ist). Über die Bluetooth-Verbindung kann ein Befehl zur Bildänderung gesendet werden.

Und so sieht es aus

Und den neuen jungen Entwicklern bleibt für eine erfolgreiche Ausbildung, die folgenden Aufgaben zu lösen:

Den Mangel an RAM im Mikrocontroller für die Vollfarbdarstellung der Farbpalette zu überwinden. Die Anwendung zur Erstellung und Übertragung eines statischen oder dynamischen Bildes weiterzuentwickeln. Der Konstruktion ein abgeschlossenes Aussehen zu verleihen. Wir werden Sie auf dem Laufenden halten.

P.S. Selbstverständlich werden wir nach Abschluss der Arbeiten an Bluetooth LE (nrf52832) eine Wi-Fi/Bluetooth-Version auf ESP32 entwerfen und umsetzen. Aber das wird eine neue Geschichte sein.


Quelle: habr.com