Iniciante de nível Embedded Systems Projetos? [fechadas]

https://stackoverflow.com/questions/191838

08-07-2019
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Pergunta

Um aluno meu veio me esta manhã e pediu algumas idéias para um sistemas embarcados (idealmente hardware + software de design) projeto a ser concluído nos próximos 6 meses ou mais. Ele é um calouro, e inexperiente, mas tem a motivação para aprender, se apontou na direção certa. O objetivo da realização deste projeto, além de molhar os pés em Elétrica / Engenharia da Computação e Ciência da Computação, é fazer com que seu currículo mais atraente em termos de snagging um estágio no verão '09.

A minha pergunta é:

O que são alguns bons recursos gerais para entender hardware simples, um microcontrolador, e o básico do que firmware / software é, dado pouca ou nenhuma experiência em alguma das situações acima? Meu próprio fundo é um pouco inútil aqui, como eu aprendi muito, tanto através de treinamento formal (que ele está interessado, mas quer começar agora) e através do estágio eu tenho minha no primeiro ano através de nepotismo; - ) (que ele quer fazer, mas há um problema da galinha e do ovo)
Quais são algumas idéias de projetos interessantes do escopo apropriado?

Algumas ideias iniciais:

Um jogo Jeopardy-estilo que iria acender um LED, eo jogador que pressionou o botão / seu primeiro é o vencedor, e talvez o microcontrolador poderia manter a pontuação em um de 7 segmentos casal exibida.
Um gerador de tom (usuário define as chaves DIP (ou mais ambiciosamente, prensas teclas de um teclado PS2) para definir a frequência), e o microcontrolador utiliza um conversor D / A para a saída de uma senóide de que a frequência
Uma espécie de pequeno sensor (talvez um sensor de temperatura para seu dormitório que serviu-se os resultados como um feed RSS). O aspecto baseado na web do projeto seria feita significativamente mais fácil com um RabbitCore de Rabbit Semiconductor .

Todas as sugestões quanto ao kits de microcontroladores são ótimos! Eu realmente aprecio idéias de projetos adicionais (ou seja, "O estudante deve projetar X) também. Obrigado!

Solução

Eu ouvi e li um monte de coisas boas sobre as plataformas Arduino e picaxe. Arduino parece ter a maior comunidade por trás dele, eo custo iniciante é bastante mínimo (~ 20-30USD para o kit).

http://arduino.cc/

LadyAda das indústrias Adafruit vende um kit tutorial que vem com uma placa Arduino e 8 tutoriais que ensinam eletrônica básica e programação de microcontroladores.

Outras dicas

Muitos fabricantes de microcontroladores oferecem placas experimentais baratos e ferramentas de desenvolvimento que são divertidos para brincar.

Exemplos:

(Outros sentem-se livre para adicionar a esta lista.)

Lego Mindstorms pode ser um lugar para começar. O firmware é open-source, por isso, o aluno poderia experimentar com a adição de novos recursos de E / S ou a criação de alguns novos periféricos.

Eu recomendo um kit Lego Mindstorms NXT. A robótica atualizados kit tem muitas características atraentes, como servo-motores com integrado codificadores , Bluetooth e sensores ultra-sônicos distância . terceiros também desenvolvemos acelerômetros , giroscópios , bússolas e muito mais. Você pode facilmente desenvolver seu próprio sensor de uma vez todos os sensores operam no padrão i2c ônibus.

No ano passado, com alguns outros alunos, construímos uma pequena Segway robot -como usando o HiTechnic giroscópio e de código aberto lejos firmware . Teria sido perfeitamente possível construiu uma interface cliente-servidor, para que pudéssemos controlar o robô sem fio usando um dispositivo Bluetooth (ou seja, telemóvel).

Esta plataforma é muito versátil, se você quiser que o seu projeto para movimento e a comunidade é grande. Confira os seguintes projeto ideias usando sensores personalizados.

Eu tenho trabalhado em sistemas embarcados para mais de uma década, e por um coelho iniciante Semiconductor é difícil de bater.

No entanto, você pode começar muito mais barata com Arduino e alguns outros sistemas. Mas há sempre uma curva de instalação da ferramenta e aprendizagem de configuração. coisas coelho é quase concebido como "hardware para os programadores de software" e é muito fácil para começar com, assim como muito poderoso. Minha primeira tentativa foi colocar páginas web dinâmicas lá para mostrar gráficos de relacionados com o clima sensores (vento, temperatura, pressão, etc).

Se eu fosse fazer isso de novo, eu encher técnicas Ajax em lá, e uso lona ou SVG para gerar tanto gráficos mais agradáveis.

Outras opções são os processadores bit da Microchip novos 32, e AVR32 da Atmel. Você pode começar com aqueles para cerca de US $ 100. Os suportes AVR32 linux agora, e para não muito mais dinheiro você pode obter um LCD e outras coisas para torná-lo um sistema embarcado muito alta fim. Eles também vêm com software de demonstração WinCE para que possa verificar que final de desenvolvimento. A 32 bit PIC ainda não tem linux sobre ele, e eu não sei que ele vai apoiar WinCE.

Disclaimer: Eu trabalhei para Rabbit há algum tempo. Tecnicamente, os processadores não são terrivelmente poderoso, mas as bibliotecas de compilador e incluídos são tão cheio de recursos e fácil de usar, que um monte de gente usá-los.

Independentemente da forma como ele vai, boa sorte!

-Adam

Outra coisa a considerar ...

Você precisa decidir o que é que você quer a criança a aprender. Há um monte de diferentes kits você pode comprar (ver acima respostas para um monte de bons); No entanto, tenha em mente que os kits são feitos para obter o usuário a trabalhar rapidamente, geralmente para avaliar alguns chips microcrontroller ou interface.

Para realmente ensinando sistemas de alguém incorporado, "rapidamente" não é necessariamente o melhor caminho a percorrer. Os kits irá fornecer alguma IDE (Desenvolvimento Interactivo Ambiente) que adiciona vários níveis de abstração entre o aluno eo tema de "aprender firmware". Como resultado, a criança pode escrever "Olá mundo" apps no primeiro dia, mas ainda não tem uma idéia do que é a diferença entre RAM / ROM / Endereço / Data / etc ...

A linha inferior ... estes dias, há tantos kits lá fora, você realmente não tem escolha a não ser escolher apenas um (veja outras respostas para boas sugestões); No entanto, se você realmente quiser a criança a aprender as fundamantals, em seguida, depois que ele escreve o app "Olá mundo", e faz uma LEDs poucos piscar. Pará-lo lá, e ensinar-lhe o que está por trás de tudo isso.

Sim, isso não respondeu diretamente a sua pergunta, mas espero que ele irá guiá-lo em como realmente ensinar-lhe a "carne". Um bom lugar para começar a este pode ser um livro que eu escrevi há alguns anos: "Sistemas Embarcados Firmware desmistificadas". Há outros também, como "programação de sistemas embutidos em C e C ++". Meu livro também apresenta um monitor de inicialização que é um bom lugar para começar a aprender firmware. Confira http://www.umonfw.com para informações sobre isso.

Verifique http://www.embedds.com

É uma lista de projetos de sistemas embarcados de todo o web. A maioria são iniciantes ou amadores gerado e seria um bom começo ou inspiração.

A Tern Acore86 placa é um kit bom para trabalhar.

Eu acho melhor maneira de começar a trabalhar em sistemas embarcados é trabalhar em BeagleBoard.

BeagleBoard é Texas Instruments OMAP3 Processors, que inclui processador ARM, bem como um DSP. Além de que o custo é muito barato em comparação com outras placas de desenvolvimento, é apenas 150 $.

E a melhor parte é que o software para ele é totalmente open source, você pode fazer uma compilação com componentes tais como Linux kernel, Uboot e Xloader.

Inicialmente jogar em torno dele, tentar fazer uma versão estável. Você pode pensar em muitos projetos que podem usar o poder do conselho.

melhores desejos para ele.

Eu forte recomendar produtos Parallax que você pode encontrar aqui

Basic Stamp eo chip hélice são ambos excelentes. Muitos add-on placas estão disponíveis que permitem que você faça muitos simples e projetos complexos.

Mindstorms é bom, mas um pouco caro em comparação com o que oferece Parallax. No entanto, para facilidade de uso nada pode ser Mindstorm.

Existem várias empresas que fazem pequenos kits robô usando PICs ou microprocessadores similares.

O Chumby fornece uma plataforma incrível para programadores de sistemas novatos incorporado. Ele fornece um grande conjunto de periféricos (LCD, USB, alto-falantes, wi-fi), é totalmente open source (se você ignorar as coisas FLASH), e fornece uma ótima interface para uma placa de prototipagem.

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