Пошук, співбесіда, тестове завдання, відбір, прийом на роботу, адаптація – шлях важкий і зрозумілий кожному з нас – і роботодавцю та співробітнику.
Новачок не має необхідних спеціалізованих компетенцій. Навіть досвідченому фахівцю доводиться перебудовуватись. На керівника давлять питання, які завдання поставити новому співробітнику на старті та який час на них відвести? Забезпечивши при цьому зацікавленість, залучення, драйв та інтеграцію. Але не ризикувати критичними бізнес-завданнями.
Для цього ми запускаємо внутрішні естафетні проекти. Вони складаються із незалежних коротких етапів. Результати таких робіт є фундаментом для подальших розробок і дозволяють новачкові показати себе, влитися в колектив з цікавим завданням і без ризику завалити важливий проект. Тут і доробок досвіду, і знайомство з колегами, і можливість показати себе з кращого боку, коли немає жорстких обмежень з боку legacy.
Як приклад такої естафетної розробки стала тема ротаційного екрану на основі стробоскопічного ефекту з можливістю виведення на нього довільного динамічного користувача, зробленого на екрані телефону.Прототипи можна знайти .
Роботи виконувались послідовно кількома співробітниками і будуть продовжені новими на час їхнього онбордингу (від двох тижнів до місяця в залежності від здібностей та рівня компетенцій).
Етапи були такими:
a) продумати конструкцію (вивчивши зразки, опис аналогів, проявивши творчу ініціативу);
b) розробити принципову електричну схему, розвести на платі;
c) розробити протокол передачі зображення з телефону на девайс;
d) забезпечити керування зі смартфона через Bluetooth LE.
Стартовим варіантом передбачалося використовувати щось дуже компактне типу трипелюсткового спіннера, який при ручному обертанні починав показувати написи. В одному пелюстці розташовувався BLE-модуль, у другому – десять RGB-світлодіодів, у третьому оптичний датчик, у центрі – акумулятор. Було складено принципову електричну схему та проведено перші експерименти. Стало ясно, що рівень якості картинки дуже низький, дозвіл маленький, ігровий ефект нетривалий, можливості скромні. Та й спіннери пішли в минуле так само швидко, як з'явилися. Було вирішено підняти планку та розробити поворотний стробоскопічний екран. Його, як мінімум, можна використовувати в практичних цілях на виставках і конференціях і найближчим часом інтерес до таких рішень не пропаде.
Щодо конструкції основних питань було два: як розташовувати світлодіоди (у вертикальній площині, як на прикладі вище або в горизонтальній) і як запитати плату, що обертається, зі світлодіодами.
В освітніх цілях світлодіоди були розташовані лише у горизонтальній площині. Що стосується живлення плати, то стояв важливий вибір: або ми беремо колекторний двигун громіздкий, галасливий, але дешевий, або використовуємо більш витончене рішення з безконтактної передачі живлення за допомогою двох котушок - одна на двигуні, інша на платі. Рішення, звісно, витончене, але дорожче і довге, т.к. котушки потрібно було спочатку розрахувати, а потім намотати (бажано не на колінці).
Так виглядає прототип, що вийшов.
Специфіка продукції масового виробництва така, що значення має кожен зайвий цент у собівартості. Успіх може визначатися вартістю жменьки пасивки. Тому часто доводиться вибирати менш ефективний, але дешевший варіант, щоб виробник міг зберігати комерційну конкурентоспроможність. Тому, уявивши, що ротаційний екран буде запущено у масове виробництво, розробник вибрав колекторний двигун.
Прототип, що вийшов, при запуску задерикувато іскрив, шумів і тряс стіл. Конструкція, що забезпечила стійкість, вийшла настільки важкою і габаритною, що доводити її до серійного прототипу не мало сенсу. Порадівши за проміжний успіх, вирішили замінити двигун на трансформатор, що обертається, з повітряним зазором. Ще однією причиною стала неможливість живити двигун від USB порту комп'ютера.
Основою плати зі світлодіодами став наш модуль RM10 та шість світлодіодних драйверів .
Драйвери мають 16 каналів із можливістю незалежно керувати кожним. Таким чином, 6 таких драйверів та 32 RGB-світлодіода сумарно мають можливість показувати 16 млн. кольорів.
Для синхронізації та стабілізації виведеного зображення було використано два магніторезистивні датчики Холла .
План був простий – датчик дає переривання на кожен оборот плати, за тактом між двома проходами визначається положення світлодіодів і розраховується їх азимут та свічення у розгортці 360 градусів.
Але щось пішло не так - незалежно від швидкості обертання плати датчик видавав хаотично то одне, то два переривання за прохід. Таким чином зображення виходило розмазаним і складалося всередину себе.
Заміна датчиків ситуацію не змінила, тому датчик Холла замінили на фоторезистор.
У кого є думки, чому магніторезистивний датчик міг так повестися, поділіться в коментарях.
Верхня сторона плати
З оптичним датчиком зображення виходить чітким, але стабілізується близько 30 секунд. Відбувається це з комплексу причин, одна з яких дискретність таймера. Це 4 млн тиків на секунду, діляться на 360 градусів із залишком, який і вносить спотворення у зображення, що видається.
У китайському стробоскопічному годиннику зображення встановлюється за пару секунд ціною того, що невеликий сегмент кола просто не відображається: на круговому зображенні порожнє місце, на тексті непомітно, але картинка виходить неповною.
Проте проблеми не скінчилися. Мікроконтролер не може забезпечити необхідну швидкість передачі даних для можливої кількості відтінків (бл. 16 МГц) – екран видає 1 кадр на секунду, для людського ока цього мало. Очевидно, потрібно розмістити на платі окремий мікроконтролер для керування зображенням, а поки що прийнято рішення замінити MBI5030 на . Це лише 7 кольорів, включаючи білий, але цього достатньо для відпрацювання програмної частини.
Ну і важливе, заради чого і було затеяно це освітнє завдання - програмувати мікроконтролер і здійснити керування через програму на смартфоні.
Зараз розгортка передається через Bluetooth безпосередньо через nRF Connect, а інтерфейс програми знаходиться в розробці.
Таким чином, проміжні результати роботи естафетної команди такі:
Ротаційний екран має лінійку з 32 світлодіодів та діаметр зображення 150 мм. Він відображає 7 кольорів, встановлює зображення або текст за 30 секунд (що не ідеально, але спочатку прийнятно). Через з'єднання Bluetooth можна подати команду на зміну зображення.
А так це виглядає
А новим молодим розробникам для успішного навчання залишилося вирішити такі завдання:
Подолати нестачу оперативної пам'яті мікроконтролера для повнокольорового відображення палітри кольорів. Доопрацювати додаток для формування та передачі статичної чи динамічної картинки. Надати конструкції закінченого вигляду. Триматимемо вас в курсі.
PS Зрозуміло, після закінчення робіт на Bluetooth LE () ми спроектуємо та реалізуємо Wi-Fi/Bluetooth версію на ESP32 Але це вже буде нова історія.
Джерело: habr.com