Kuidas edendada algajat ja mitte midagi rikkuda

Otsing, intervjuu, testülesanne, valik, tööle asumine, kohandamine — see on keeruline ja meile kõigile arusaadav tee — nii töötajale kui ka tööandjale.

Algajal puuduvad vajalikud erialased oskused. Isegi kogenud spetsialist peab ümber kohanduma. Juhi jaoks on pidev surve, millised ülesanded uuele töötajale alguses anda ja kui kaua nende täitmiseks aega kulutada? Pealegi tuleb tagada huvi, kaasatus, energia ja integratsioon. Kuid mitte riskida äri jaoks kriitiliste ülesannetega.

Selleks käivitame siseprojektid vahetuse vormis. Need koosnevad sõltumatutest lühikestest etappidest. Selliste tööde tulemused on aluseks edasistele arendustele ning võimaldavad algajal end tõestada, kollektiivi huvitava ülesande kaudu sisse sulanduda ja ilma riskita olulist projekti nurjata. Siin on kogemuste omandamine, tutvumine kolleegidega ja võimalus end parimast küljest näidata, kui ei ole rangeid piiranguid pärandkoodilt.

Näiteks sellise vahetusprojekti teemaks sai pöörlepaneel, mis põhineb stroboskoopilisel efektile ja millel on võimalus kuvada seal juhuslikku kasutajapoolset dünaamilist pilti, mis on valmistatud telefoni ekraanil. Prototüüpe saab leida. siin.

Tööd teostasid järjestikku mitmed töötajad ja neid jätkatakse uute töötajate poolt nende sisseelamise ajal (kaks nädalat kuni kuu, sõltuvalt võimetest ja oskustest).

Etapid olid järgmised:

a) konstrueerida ülesehitus (uurides olemasolevaid näidiseid, analoogide kirjeldusi, näidates loomingulist algatust);

b) välja töötada põhi elektriskeem ja paigutada see plaadile;

c) töötada välja protokoll pildi edastamiseks telefonist seadmesse;

d) tagada juhtimine nutitelefoni kaudu Bluetooth LE kaudu.

Alguses planeeriti kasutada midagi väga kompaktselt, nagu kolmelabaline spinner, mis käsitsi pöörates hakkas näitama tekste. Ühes labas asus BLE-modul, teises – kümme RGB-LED-i, kolmandas optiline sensor, keskel – aku. Koostati põhijoonis elektriskeemist ja tehti esimesed katsed. Selgus, et pildi kvaliteet on väga madal, eraldusvõime väike, mänguline efekt lühiajaline, võimalused tagasihoidlikud. Ja spinnereid kadusid sama kiiresti, kui need ilmuvad. Otsustati tõsta lati kõrgust ja arendada välja pööratav strobeekraan. Seda vähemalt saab kasutada praktilistel eesmärkidel messidel ja konverentsidel ning lähitulevikus ei kao huvi selliste lahenduste vastu.

Konstruktsiooni osas oli peamised küsimused kaks: kuidas paigutada LED-id (vertikaalses lennukis, nagu eespool näidatud, või horisontaalses) ja kuidas toita pöörlevat plaati LED-idega.

Hariduslikel eesmärkidel paigutati LED-id ainult horisontaalses lennukis. Mis puudutab plaadi toitmist, siis oli oluline valik: kas võtta kollektorimootor, suur, mürarikas, aga odav, või kasutada elegantsemat lahendust kontaktivaba toiteülekande abil kahe mähise läbi – üks mootoris, teine plaadil. Lahendus on muidugi elegantne, kuid kallim ja aeganõudvam, kuna mähised pidid esmalt arvutatud olema ja siis keritud (ideaalis mitte põlvel).

Nii näeb välja valminud prototüüp

Masstootmise toote eripära seisneb selles, et iga liigse senti hindas on oluline. Edu võib sõltuda käputäie passiivkomponentide maksumusest. Seetõttu tuleb sageli valida vähem efektiivne, kuid odavam variant, et tootja saaks säilitada kommertsvõime. Seega, kujutades ette, et pöörlev ekraan viiakse massitootmiseni, valis arendaja kollektorimootori.

Saadud prototüüp käivitamisel sähvatas, müristas ja raputas lauda. Konstruktsioon, mis tagas stabiilsuse, osutus nii raskeks ja mahukaks, et seda seerianumbriks viimistlemine polnud mõtet. Ülemuse vahe-edusammude üle rõõmustades tehtud otsus oli asendada mootori pöördtransformaatoriga õhuvahedega. Teiseks põhjuseks oli mootorite toitmise võimatus arvuti USB-pordist.

LED-plaadi aluseks sai meie RM10 moodul ja kuus LED-draiverit. MBI5030.

Draiverid omavad 16 kanalit, võimaldades igat neist sõltumatult juhtida. Seega on 6 sellist draiverit ja 32 RGB-LED-lampi kokku võimelised kuvama 16 miljonit värvi.

Kuvamise ja stabiliseerimise sünkroonimiseks kasutati kaht magnetresistatiivset Halli andurit. MRSS23E.

Plaan oli lihtne – andur genereerib katkestuse iga plaadi pöörde kohta, kahe läbimise vahel määratakse LED-ide asukoht ning arvutatakse nende azimut ja valgus 360-kraadises skaneerimises.

Aga midagi läks valesti – sõltumata plaadi pöörlemise kiirusest andis andur viseva perioodi jooksul kaootiliselt kas ühe või kaks katkestust. Seega kujutis osutus uduseks ja kokku varises enda sisse.

Andurite vahetus ei muutnud olukorda, seetõttu vahetati Halli andur fotorestaatori vastu.

Kui kellelgi on mõtteid, miks magnetresistatiivne andur võiks nii käituda, jagage palun kommentaarides.

Plaadi ülemine külg

Optilise anduriga on kujutis terav, kuid stabiliseerumine toimub umbes 30 sekundi jooksul. See juhtub mitmete põhjuste tõttu, millest üks on taimeri diskreetsus. See on 4 miljonit tikku sekundis, mis jagatakse 360 kraadi ja ülejäänud, mis toob kaasa moonutusi väljundpildis.

Hiina stroboskoopilistes kellades seadistatakse kujutis mõne sekundi jooksul, kuid selle hinnaks on see, et väike ringi segment lihtsalt ei kuvata: ringikujulises kujutises on tühi koht, tekstis peaaegu märkamatuks, kuid pilt jääb osaliselt täitmata.

Siiski ei lõppenud probleemid. Mikrokontroller nRF52832 ei suuda tagada vajalikku andmete edastamise kiirus võimalikule varjundite arvule (umbes 16 MHz) – ekraan kuvab ühe kaadri sekundis, mida inimese silm ei suuda taluda. Ilmselt on vajalik paigaldada arendustehnole eraldi mikrokontroller pildi juhtimiseks, kuid seni on otsustatud asendada MBI5030 MBI5039. See on vaid 7 värvi, sealhulgas valge, kuid seda piisab tarkvarahanke osas.

Ja mitte vähemtähtis, miks seda haridusprojekti üldse planeeriti – programmeerida mikrokontrollerit ja teostada juhtimist nutitelefoni rakenduse kaudu.

Praegu edastatakse skaneering Bluetoothi kaudu otse nRF Connecti kaudu ning rakenduse liides on arendamisel.

Seega on vahepealsed tulemused teatejooksu meeskonna järgmised:

Rotaatoril on 32 LED-i ja kujutise diameeter on 150 mm. See kuvab 7 värvi, seadistab kujutise või teksti 30 sekundi jooksul (mis pole ideaalne, kuid alguseks on vastuvõetav). Bluetooth-ühenduse kaudu on võimalik anda käsk pildi vahetamiseks.

Nii see välja näeb

Ja noortele arendajatele, et nad edukalt õppida saaksid, jääb lahendada järgmised ülesanded:

Ületada mikrokontrolleri mäluprobleem, et võimaldada täisvärvilist värvide paleti kuvamist. Täiustada rakendust staatilise või dünaamilise pildi genereerimiseks ja edastamiseks. Andke konstruktsioonile lõpetatud välimus. Hoidke teid kursis.

P.S. Muidugi, pärast Bluetooth LE (nrf52832) toimingute lõpetamist projekteerime ja rakendame Wi-Fi/Bluetooth versiooni ESP32-l. Kuid see on juba uus lugu.


Allikas: habr.com