Разработайте свое первое устройство — от идеи до производства!
Кому подойдет этот курс:
- Тем, кто хочет стать инженером-электронщиком, Embedded-разработчиком или IoT-инженером или сменить сферу деятельности
- Предприятиям для обучения персонала
- Специалистам по ремонту техники, чтобы лучше разбираться в современных технологиях
- DIY-энтузиастам, чтобы создавать собственные интересные проекты
- Необходимые знания
Базовые знания физики и математики:
- Умение рассчитать общее сопротивление при последовательном соединении двух резисторов
- Знание закона Ома
- Умение решать системы из двух-трех уравнений
Что даст вам этот курс:
- Перейдите от копирования чужих схем к разработке своих — от постановки задачи до заказа печатной платы на производстве!
- Вы узнаете как пошагово разработать свое устройство, даже если у вас нет возможности приобрести оборудование — на курсе предусмотрена практика в симуляторах.
- Вы освоите базовые знания по электронике и электротехнике, которые позволят вам создавать свои собственные устройства
- Рассмотрите разнообразие электронных компонентов и принципы схемотехники
- Изучите принципы работы как цифровых устройств, так и аналоговых, таких как усилители звука
Вы сможете:
- Проектировать принципиальные схемы для аналоговых и цифровых устройств
- Проектировать дизайн печатных платы, в том числе многослойных, с учетом современных требований
- Подбирать компоненты для изготовления печатной платы
- Формировать выходную документацию для подготовки платы и устройства к производству
- Создавать несложные устройства под контролем Arduino
- Подбирать правильное питание для своих устройств
Программа курса
Электронные устройства на микроконтроллерах
Изучение курса электроники с точки зрения проектирования устройств на микроконтроллерах. Знакомство с архитектурами микроконтроллеров. Знакомство с этапами разработки устройств на микроконтроллерах.
- Тема 1: Вводное занятие. Микроконтроллеры в современных электронных устройствах, сферы их применения
- Тема 2: Архитектура микроконтроллеов AVR, Padauk, STM32 (ARM), системы на кристалле SoC
- Тема 3: Этапы разработки устройств на микроконтроллерах. Схемотехника. Топология печатной платы. Firmware (встраиваемое ПО для микроконтроллеров)
- Тема 4: Выбор темы проектной работы
Схемотехника устройств на микроконтроллерах
Из каких функциональных элементов состоят печатные платы на микроконтроллерах, применение источников питания, система тактирования, интерфейсы ввода/вывода и т.д. Моделирование некоторых аналоговых и цифро-аналоговых схем. Знакомство с модулем проектирования схемотехники AltiumDesigner. Знакомство с симулятором Proteus.
- Тема 1: Редактор электрических схем AltiumDesigner. Симулятор аналоговых и цифровых электрических схем Proteus
- Тема 2: Питание устройств на микроконтроллерах
- Тема 3: Расчëт каскадов на операционных усилителях, фильтры, согласование сопротивлений
- Тема 4: Питание устройства от сети переменного тока
- Тема 5: Батарейное питание
- Тема 6: Об источниках тактовых сигналов. Генераторы и резонаторы
- Тема 7: Цифровые линии передачи данных
- Тема 8: Аналоговые линии передачи данных. Цифро-аналоговые преобразователи
- Тема 9: Аналоговые линии передачи данных. Аналого-цифровые преобразователи. Компараторы
Проектирование печатных плат
Особенности проектирования печатных плат для микроконтроллеров. Знакомство с Altium Designer. Интерфейс программы и приёмы работы. Формирование файлов для производства. Формирование конструкторской документации.
- Тема 1: Редактор печатных плат AltiumDesigner. Знакомство с интерфейсом и структурой проекта
- Тема 2: Создание библиотеки компонентов
- Тема 3: Технологические возможности производства
- Тема 4: Принципы трассировки печатной платы
- Тема 5: Выходные файлы для производства печатных плат.
- Тема 6: Конструкторская документация на печатную плату. Инструменты Draftsman.
- Тема 7: Консультация (Q&A)
Программирование микроконтроллеров
Программирование микроконтроллеров AVR на С в среде AtmelStudio7. Структура программы. Инициализация периферии микроконтроллера. Особенности функционирования АЦП, ЦАП, Таймеры/счётчики, Аналоговый компаратор и т.д.
- Тема 1: Программное обеспечение AtmelStudio7. Знакомство с интерфейсом. Структура проекта.
- Тема 2: Введение в программирование С/С++
- Тема 3: Подробнее об архитектуре микроконтроллера AVR. Процессорное ядро, шины данных, переферийные модули.
- Тема 4: Работа с портами ввода/вывода микроконтроллера.
- Тема 5: Таймеры микроконтроллера
- Тема 6: Аппаратные интерфейсы микроконтроллера AVR. UART, I2C, SPI
- Тема 7: АЦП и ЦАП микроконтроллера
- Тема 8: Система прерываний. Организация работы периферии независимо от центрального процессора
- Тема 9: Реализация программных интерфейсов. UART, 1-wire
