Какие лучше всего купить наушники за 2000 - 3000
Проводные накладные с микрофоном
TECHNO BROTHER
1 636 постов
•
12 517 подписчиков
Видеокарта VGA для микроконтроллера
Автор текста: zatim
Больше интересных фото и комментариев в оригинале материала
Иногда, при разработке устройств на микроконтроллерах, возникает потребность в выводе на дисплей большого количества информации или же в выводе информации на крупный дисплей для возможности ее считывания с большого расстояния. К сожалению, готовых решений этой проблемы нет, а те что есть – весьма дороги. Например, графические ЖК-дисплеи с возможностью подключения к микроконтроллеру обычно имеют диагональ не более нескольких дюймов и достаточно существенную цену (причем, даже монохромные, о цветных вообще можно не говорить).
В то же время есть огромный парк старых ЖК мониторов. Модели с диагональю 15-19 дюймов можно приобрести в рабочем состоянии за 200 – 500 руб. Особенно это касается моделей с немодным сейчас соотношением сторон 4:3. Эти модели достаточно надежные. Лампы CCFL, используемые для подсветки, конечно, теряют яркость за годы эксплуатации и их спектр свечения уходит в неприятный красноватый оттенок, но благодаря большому количеству таких мониторов всегда есть возможность выбрать более-менее живой экземпляр. Кроме того, лампы CCFL относительно несложно заменить обычной светодиодной лентой, подключив ее напрямую к источнику питания 12 В монитора. Однако при этом обычно необходимо заблокировать цепи обратной связи от микросхемы управления подсветкой к контроллеру самого монитора, иначе монитор будет думать что подсветка неисправна и просто выключится. Также придется пожертвовать функцией регулировки яркости. Однако, этой функцией мало кто пользуется. Обычно яркость монитора настраивается один раз в жизни, сразу после его покупки и потом никогда не меняется.
Мной таким образом был доработан монитор диагональю 17” фирмы «Самсунг». Результат меня удовлетворил, монитором вполне можно было продолжать пользоваться по его прямому предназначению. Единственное, хочу отметить, что в моем случае причиной переделки стал пробитый повышающий трансформатор, а не вышедшая из строя лампа CCFL, которые, как я уже говорил, достаточно надежны. Также светодиодные ленты я подключил через ключ на мощном транзисторе npn для того, чтобы подсветка отключалась по команде от контроллера монитора, иначе во время инициализации монитора или переключении режимов на экране видны полосы и неприятные мерцания.
Кроме выхода из строя ламп подсветки и схемы их питания, другой наиболее частой проблемой в таких мониторах следует назвать выход из строя конденсаторов в блоке питания. Иных проблемных мест в мониторах обычно не бывает и после указанной доработки и замены конденсаторов на свежие они наверняка еще проработают не менее 10 лет.
Большинство старых мониторов обычно всегда имеют разъем VGA для подачи на него сигнала от компьютера. Часто присутствует только один этот разъем. Иногда в паре с разъемом DVI (чаще на более дорогих моделях). Разъем HDMI больше встречается на относительно современной технике.
Таким образом, разъем, который с почти 100% вероятностью найдется на старом мониторе – это разъем VGA. На него и будем ориентироваться.
Чтобы вывести изображение на монитор достаточно оперировать всего 5-ю сигналами – R, G, B – отвечающие за цвет и яркость, HS, VS – отвечающие за синхронизацию. Как это сделать, подробно рассмотрено в статьях 1, 2, 3, 4, поэтому не буду повторяться.
В вышеперечисленных статьях для вывода видеосигнала чаще всего используется ПЛИС, которая обычно весьма недешевая. В одном из вариантов сигналы генерируются на микроконтроллере и рассыпухе. Хотелось бы попроще и подешевле одновременно. Поэтому было принято решение использовать ПЛИС, но не PGA, а CPLD. Такие ПЛИС имеют существенно меньше доступных логических ячеек, но также и стоят дешевле. Например, макетную плату ПЛИС MAX II Altera EPM240 мне удалось приобрести на Aliexpress всего за 8,57$ (без учета доставки). Причем, в комплект входил также и программатор. Сами чипы можно найти за 1,6 – 2,1$ (не оригинал, разумеется).
Макетная плата MAX II Altera EPM240
Да, для реализации был выбран текстовый режим, как наиболее простой для микроконтроллера, но, в то же время, достаточно информативный. Некоторые простые графические вещи можно реализовать символами псевдографики, как это широко практиковалось во времена DOS. Для реализации графического режима потребуется передавать большой объем данных от микроконтроллера и дополнительно загружать его формированием графики, что не всегда допустимо, особенно для слабых ядер.
Первый шаг — успешный вывод на экран символа «2». Символ получился отзеркаленным. Не беда
У указанной ПЛИС на борту имеется flash ПЗУ, которое весьма заманчиво использовать для хранения ПЗУ знакогенератора. Однако объем его крайне невелик – всего 8 кБит или 1 кБайт. Этого может хватить только для символов с разрешением 5х7, да и то, если пожертвовать неотображаемыми, малозначительными и визуально идентичными символами из таблицы ASCII. Кроме того, использование встроенного ПЗУ потребует расхода логических ячеек, которых и так немного. Как бы ни был привлекателен этот вариант, придется от него отказаться и использовать микросхему внешнего ПЗУ, взятую, например, из старых материнских плат. Если найти микросхему с питанием 3,3 В, то даже не придется ничего думать насчет согласования уровней напряжений с ПЛИС. Объемы таких ПЗУ достаточно велики – 2/4/8 Мбит или 256...1024 кБайт, что позволяет хранить там большое количество различных шрифтов в хорошем разрешении 8х16.
Макетная плата Altera MAX II крупным планом
Для хранения образа экрана также потребуется микросхема ОЗУ. Рассчитаем примерный требуемый объем. Если мы планируем использовать шрифт 8х16, то при разрешении экрана 640х480 мы получим 80 знакомест по горизонтали и 30 строк по вертикали. Значит для хранения образа экрана необходимо 80∙30=2400 байт. Не очень удобное число. Оно лишь ненамного больше чем ближайшая степень двойки – 2048. Поэтому память используется нерационально, всего на 58%, поскольку ближайший объем, кратный степени двойки – 4096. Кстати, именно поэтому получил распространение текстовый режим 80х25, в котором 5 строк были попросту выброшены. В этом случае количество потребной памяти – 2000 байт, что замечательно помещается в объем памяти 2 кБайт. Однако современные микросхемы памяти имеют достаточно большие объемы, экономить ее сейчас смысла особого нет. Более того, можно сознательно пойти на нерациональное использование объема памяти в угоду упрощения логики дешифрации и экономии логических ячеек ПЛИС. Итак, нужен объем 4096 байт (212, 12 бит адреса), который можно разделить следующим образом: 5 бит адреса выделить на адрес строки (будет использовано 30 из 32) и 7 бит на адрес столбца (будет использовано 80 из 128).
Такой же объем памяти потребуется для страницы атрибутов символов. В качестве атрибутов обязательно нужны будут цвет символа, цвет фона, подчеркивание, мигание.
Итого, необходима память размером не менее 8 кБайт. Из вариантов «под рукой» лучше всего подходит статическая память (используемая как кэш-память), также взятая со старых материнок. Единственное, эта память обычно 5-вольтовая. Однако если это память КМОП, она чаще всего без проблем работает и при напряжении 3,3 В, единственное, при этом необходимо закладывать бОльшие тайминги.
Итак, получилась следующая схема.
Первый вариант схемы
Как видно, схема включает в себя только 3 микросхемы и минимум внешних деталей. Если применить в качестве основы вышеупомянутую макетную плату EPM240, то кроме нее потребуются только микросхемы ПЗУ, ОЗУ и разъем VGA с пятью резисторами. Подключение сигналов к ПЛИС показано условно, поскольку почти все ее ножки равнозначны (кроме глобальных тактовых сигналов, на один из которых необходимо подать сигнал с тактового генератора). При программировании микросхемы под конкретное устройство почти все сигналы можно будет переназначить. Пока же устройство собрано на макетной плате и этот вопрос можно отложить.
Устройство общается с микроконтроллером по параллельному 8-битному интерфейсу (сигналы с префиксом HOST), логически почти идентичному широко распространенному интерфейсу дисплеев на контроллере 1602 и им подобных. Единственное отличие – добавлен сигнал BUSY от устройства к микроконтроллеру. Его необходимость обусловлена тем, что доступ к микросхеме ОЗУ предоставляется только в момент обратного хода кадровой развертки. В остальное время микросхема занята логикой ПЛИС. Сигнал BUSY также имеет смысл сигнала запроса прерывания. По его перепаду контроллер может автоматически начинать запись в буфер экрана.
Второй шаг — вывод некоторых символов знакогенератора различным цветом символа и фона
Описание интерфейса:
DATA[7:0] – данные 8 бит, порт однонаправленный, только на запись в устройство.
CS – выбор устройства, 0 – устройство выбрано, 1 – устройство не выбрано. По положительному перепаду CS защелкиваются данные при записи.
AD – адрес/данные, при операции записи: 0 – передаются данные, 1 – передается адрес.
BUSY – занятость устройства, 0 – не занято, 1 – занято. Если устройство занято, операция записи данных в ОЗУ игнорируется. Возможна запись только в регистр адреса.
RESET – сброс устройства. 0 – сбросе, 1 — работа. Аппаратный сброс можно использовать для мгновенного гашения экрана. При активации этого сигнала прекращается выдача сигнала на монитор. Сброс не влияет на содержимое микросхемы ОЗУ.
Запись данных от микроконтроллера в ОЗУ возможна только во время кадрового гасящего импульса, когда микросхема ОЗУ не занята логикой ПЛИС. Это время составляет 1,440 мс. Несмотря на то, что это довольно-таки большой интервал, при использовании медленных микроконтроллеров может не хватить времени чтобы полностью перезаписать всю область памяти. Например, микроконтроллер AVR при работе на частоте 11,0592 МГц успевает записать только 3 полные строки экрана со всеми атрибутами. Если не перезаписывать атрибуты (как это обычно и происходит при реальном использовании – атрибуты записываются один раз при старте программы), то можно за один раз записать 6 строк. Наверное, если оптимизировать код, переписать его на ассемблере, то можно существенно ускорить обновление данных. Иначе для перезаписи всего экрана может потребоваться от 5 циклов (если обновлять только данные) до 15 циклов (если обновлять еще и атрибуты). При частоте развертки 60 кадров в секунду, это займет от 1/12 до 1/4 секунды. Если кто-то из читателей когда-то работал на машинах класса ХТ или АТ с тактовыми частотами процессора в районе 4 – 12 МГц, то ощущения при обновлении экрана будут примерно такие же.
Если же ждать очередной гасящий импульс неохота и хочется записать все за один присест, можно воспользоваться сигналом RESET. При его активации внутренняя логика ПЛИС останавливается и отключается от микросхемы ОЗУ, давая прямой доступ микроконтроллеру к памяти. Регистры для работы с ОЗУ сигнал сброса не затрагивает.
В общем же случае операции при записи такие: нужно дождаться когда сигнал BUSY станет нулевым, затем необходимо выставить на шину данных нужные данные, выставить сигнал типа данных (адрес или данные) – AD и «щелкнуть» сигналом CS, сначала в лог. 0, затем в лог. 1. При переходе этого сигнала из лог. 0 в лог. 1 данные защелкнутся в памяти. Во время гасящего импульса микросхема ОЗУ напрямую подключается к сигналам HOST микроконтроллера, соответственно, соблюдение таймингов при записи является заботой микроконтроллера. Но, чаще всего, статическое ОЗУ — достаточно шустрое устройство и обычно имеет тайминги существенно меньшие того, с какой максимальной скоростью средний микроконтроллер может управлять своими линиями ввода/вывода.
Микросхема ОЗУ D43256BGU-70LL подключается к ножкам ПЛИС сигналами с префиксом RAM. К этим сигналам относится 8-разрядная шина данных (двунаправленная) и 13-разрядная шина адреса. Из управляющих сигналов используется только сигнал WE. Поскольку на шине RAM микросхема одна и обе шины (адреса и данных) в ее полном и безграничном владении, сигналы OE и CS не используются, на них необходимо подать постоянный лог. 0, соединив их с общим проводом.
Примерно так же подключена (сигналы с префиксом ROM) микросхема ПЗУ SST49LF002A, за исключением того, что шина данных однонаправленная. Сигналы OE и WE этой микросхемы также не используются и напрямую подключены к лог. 0 и лог. 1 соответственно.
На свободные ножки ПЛИС подключены джамперы для выбора текущего шрифта. Поскольку объем микросхемы ПЗУ достаточно велик, это позволяет записать в нее несколько различных шрифтов, в т. ч. и с национальными алфавитами и переключать их простой установкой джамперов.
Разъем VGA подключен к ПЛИС с помощью всего 5 резисторов. Причем, резисторы в цепях HS и VS несут больше защитную функцию и их можно безболезненно исключить. Резисторы в цепях R, G, B подобраны таким образом, чтобы совместно с входным сопротивлением монитора (75 Ом) они образовывали делитель напряжения, уменьшающий напряжение на входе монитора до номинального 0,7 В.
Внешний вид макета
Ножки питания зашунтированы керамическими конденсаторами, а на ножку GCLK0 подается тактовый сигнал частотой 50 МГц от кварцевого генератора. Эти детали уже были на макетной плате.
К сигналу RESET подключены резистор, конденсатор и кнопка, собственно, и формирующие этот сигнал. Но если этот сигнал формируется микроконтроллером, то эти детали не нужны.
После написания основной части планируемой логики работы ПЛИС, оказалось что объем использованных логических ячеек ненамного превысил только половину от имеющихся. В связи с этим появилось желание немного усложнить логику работы, добавить больше возможностей. В первую очередь можно увеличить количество цветов до 16. Для этого нужно использовать еще 3 ножки ПЛИС и добавить в схему еще 3 резистора. Это не слишком усложнит схему, зато добавит еще 8 цветов. В этом случае страницу ОЗУ с атрибутами придется полностью отдать под цвет и добавить еще одну страницу с атрибутами, увеличив на 1 разряд шину адреса ОЗУ. В дополнительную страницу атрибутов можно перенести и выбор шрифта, добавить подчеркивание, моргание символа, моргание фона и т. д.
Новая схема имеет следующий вид. Она не сильно отличается от предыдущей.
Второй вариант схемы
При увеличении количества цветов возникает вопрос — какую палитру выбрать? Когда цветов всего 8 такого вопроса нет – все цвета это двоичный перебор трех основных цветов r, g, b (2^3=8). Когда больше – тут возможны варианты. Например, 16-цветная палитра EGA:
Палитра EGA
Как видно, в этой палитре 4-й бит отвечает за яркость. Но половинки таблицы поделены по яркости неодинаково. Первая половина «настроена» на 2/3 яркости (байт ААH = 170 = 2/3*256). Во второй половине добавляется еще 1/3 яркости (байт 55H = 85 = 1/3*256) и цвета называются bright *color*. Интересный момент: из схемы выбивается цвет №6 (yellow/brown), который по логике должен быть АААА00, но специально сделан АА5500 для того, чтобы малопривлекательный грязно-желтый цвет заменить на более востребованный коричневый. Это известная аппаратная фича видеокарт и мониторов EGA. Причем, в некоторых мониторах это было учтено, а в некоторых моделях с целью упрощения схемотехники на это забивали. А в других даже добавляли отдельный регулятор для настройки (назывался «BROWN ADJ.»), которым можно было отрегулировать желаемый оттенок этого цвета. Поэтому цвет в таблице обозначен как желтый/коричневый.
Нелинейное деление по яркости автоматически приводит к появлению в палитре двух оттенков серого – светло-серого и темно-серого цвета, которые весьма востребованы на практике.
Однако, 16-цветная палитра VGA немного другая. Там цвета делятся по яркости ровно пополам (80Н = 128 = 1/2*256):
Палитра VGA
В ней также выбивается из логики один цвет – светло серый (С0С0С0), который должен быть черным и, соответственно, дублировать уже имеющийся. Кроме того, этот цвет поменялся местами с темно-серым цветом (808080). Это сделано специально для совместимости 16-цветных палитр VGA и EGA, которые, таким образом, почти идентичны по восприятию.
В нашем же случае, когда сигналы формируются аппаратно с помощью резисторов представляется более удобным использовать палитру EGA. При этом необходимо добавить в логику дешифрации коррекцию только одного цвета – того самого №6. Все остальные цвета получаются автоматически. Для коррекции палитры VGA только изменением программы дело бы не обошлось — понадобилось бы добавлять еще группу резисторов для формирования светло-серого цвета (С0С0С0).
Резисторы должны быть рассчитаны так, чтобы одна группа давала 1/3 яркости, вторая 2/3 яркости, и вместе, соответственно, давали полную яркость. Нехитрыми вычислениями согласно закону Ома были рассчитаны их сопротивления: 390 Ом и 750 Ом.
Логика для формирования видеосигнала для статичного изображения (например, тестовых цветных полос) довольно простая. Однако если необходимо формировать изображение в зависимости от внешних событий или команд, задача несколько усложняется. Необходимо организовать интерфейс с ОЗУ и ПЗУ. Причем, обмен должен происходить не просто быстро, а очень быстро! Попробуем для начала оценить, будут ли вообще выбранные микросхемы успевать работать.
Итак, у нас режим 640х480. Частота вывода пикселей – 25 МГц (вообще то по стандарту должно быть 25,175 МГц, но можно абсолютно безболезненно округлить до 25, VGA, как и многие другие аналоговые стандарты допускает довольно значительный разбег по параметрам), частота кадровой развертки 60 Гц (реально получается – 59,5 Гц), частота строчной развертки – 31,46875 кГц (реально – 31,25 кГц), то есть, время вывода одного пикселя составляет 40 нс, символа шириной 8 бит – 320 нс. За 320 нс необходимо прочитать ASCII код символа (байт), код цвета (байт) и поле атрибутов (байт) из ОЗУ, затем используя ASCII код в качестве адреса прочитать из ПЗУ битовую маску символа. Только после этого у логики ПЛИС будет вся необходимая информация для начала формирования изображения.
Третий шаг — получение информации от микроконтроллера
Согласно даташиту, для выбранной микросхемы D43256BGU-70LL полный цикл чтения занимает 70 нс. Поскольку мы ее используем при пониженном напряжении, длительность цикла необходимо увеличить. Хотя бы до 100 нс. Таким образом, за 320 нс мы как раз успеем прочитать из ОЗУ 3 байта — ASCII код, код цвета и атрибуты символа. Отлично. С ПЗУ сложнее, в нем адрес записывается в 2 захода – по строкам и столбцам и, согласно описанию, цикл чтения занимает 270 нс. Небыстро, но в 320 нс укладываемся, даже с запасом.
Проблема в том, что мы не можем начать выдавать адрес ПЗУ пока не узнаем как минимум ASCII код, а на это нужно 100 нс. В сумме получается 370 нс. Выручает нас то, что каждый по отдельности цикл чтения ОЗУ и ПЗУ укладывается в допустимый интервал и можно просто потратить на чтение данных не один цикл, а два. На время подготовки данных необходимо сместить область отображения символов, сделав дополнительную область гашения шириной 2 символа в начале строки, и, на те же 2 символа уменьшить область гашения после конца строки. Это сделать несложно – просто смещаем гасящий импульс на 640 нс (соответственно, смещается и синхроимпульс). С точки зрения монитора – никакой разницы.
Для понимания того, что и в какой момент писать и считывать удобно составить циклограмму. Поначалу ее и все тайминги я держал в голове, однако составление ее на бумаге и взгляд на нее со стороны позволил существенно оптимизировать циклы чтения и даже уменьшить количество использованных дефицитных регистров.
Циклограмма обращения к ОЗУ и ПЗУ
Цикл начинается с выставления на шину адреса ОЗУ адреса байта ASCII символа. Через 80 нс на шине данных ОЗУ появляется запрошенный байт, который мы незамедлительно используем для формирования адреса для чтения байта из ПЗУ знакогенератора. На отметке 100 нс выставляем на шину адреса ОЗУ адрес байта атрибутов символа. На 140 нс (через 60 нс после выставления адреса) защелкиваем первую часть адреса ПЗУ. Ждем еще 60 нс и выставляем на шину адреса ПЗУ вторую часть адреса. К этому времени на шине данных ОЗУ уже должен быть байт данных с атрибутами символа, 5 бит которого (подробные описания регистров ниже) отвечают за шрифт и входят во вторую часть адреса ПЗУ. Оставшиеся 3 бита данных сохраняются во временном регистре 2. Еще через 60 нс защелкиваем вторую часть адреса ПЗУ. Данные на шине данных ПЗУ появятся через 120 нс после этого события и это произойдет уже во время второго цикла. Чтобы циклы не пересекались, эти данные запишем во временный регистр 1 (на отметке 80 нс). И, наконец, на отметке 300 нс необходимо переписать все подготовленные данные в рабочие регистры. Битовая маска символа из временного регистра 1 переписывается в регистр rom_reg, применяются ранее сохраненные биты атрибутов к считанному в этот момент байту с цветом.
Таким образом, к концу второго цикла будут готовы все данные для вывода символа.
Четвертый шаг — картинку полностью формирует микроконтроллер. Символы и фон разных цветов, символы разных шрифтов. Некоторые нижние строчки моргают (фото этого не передает, прошу поверить на слово)
Основные регистры:
Запись данных из микроконтроллера в ОЗУ происходит следующим образом. Дожидаемся когда сигнал BUSY станет нулевым, записываем в регистры адреса начальные адреса, куда будут записываться данные (чаще всего это адрес 0 – адрес начала страницы данных, но может быть и произвольный адрес если необходимо изменить только несколько байт). Затем записываем необходимые данные. После записи каждого байта, адрес автоматически увеличивается на 1. При подходе к краю экрана (80-й символ в строке) адрес положения символа в строке автоматически обнуляется, а адрес строки увеличивается на 1. После записи всей страницы данных адрес автоматически переключается на запись страницы атрибутов, а после страницы атрибутов – на запись страницы цвета. После записи всех трех страниц адрес также автоматически обнуляется и начинается запись в страницу с данными. Таким образом, начальный адрес можно выставить только один раз и далее гнать только данные. Это позволяет сэкономить несколько мкс на установку адреса, а также упрощает программирование, когда закинуть все данные можно в одном цикле на 7200 итераций.
Формат данных для записи данных (AD=0):
data page
[7 - 0]
sym ASCII (8 bit)
На странице данных хранятся ASCII коды символов.
attribute page
[7 - 3] [2 - 0]
font (5 bit) sym attribute (3 bit)
sym attribute (3 bit):
bit 0 – symbol blinking
bit 1 – background blinking
bit 2 – underline symbol
На странице атрибутов хранятся шрифты и атрибуты символов. Младшие два бита отвечают за аппаратное моргание символа или фона, третий бит – за формирование подчеркивания. Старшие биты выбирают шрифт. Соответственно, можно выводить на экран символы из разных шрифтов вперемешку в любой комбинации. 5 разрядов для выбора шрифта позволяют хранить 32 разных шрифта, включающие как любые символы национальных алфавитов, так и спрайты для вывода картинки, например.
color page
[7 - 4] [3 - 0]
background color (4 bit) symbol color (4 bit)
Страница цвета содержит, соответственно цвет символа и цвет фона. Цвета могут быть любые из 16-цветной палитры.
Регистров адреса — 3. Выбор, в какой конкретно из них идет запись осуществляется старшими битами. Если старший бит [7] равен лог. 0, то записывается регистр позиции в строке (столбец). Если он равен лог. 1, то записывается регистр номера строки (строка) и номера страницы ОЗУ (данные или атрибуты или цвет). Если три старших бит равны лог. 1 то записывается специальный управляющий регистр, биты 4, 3 которого определяют положение аппаратно формируемой черты при включении бита подчеркивания, биты 2 – 0 зарезервированы для будущих настроек.
Формат данных для записи адреса (AD=1):
[7] [6 - 0]
0 sym col pos (7 bit)
Регистр хранит позицию в строке.
[7] [6 - 5] [4 - 0]
1 page (2 bit) sym row pos (5 bit)
page: 00 – data page, 01 – attribute page, 10 – color page
Регистр хранит номер строки и выбор страницы.
[7 - 5] [4 - 0]
1 1 1 control reg (5 bit)
control reg: bit 4,3 – adjust underline
00 – 11 and 12 lines
01 – 12 and 13 lines
10 – 13 and 14 lines
11 – 14 and 15 lines
bit 2,1,0 – for future use
Специальный управляющий регистр.
Если задать адрес вне диапазона 0-79 по столбцу и 0-29 по строке, то данные начнут записываться в теневую область памяти, которая не отображается на экране. Ничего страшного в этом нет, после прохождения адреса 128 данные снова запишутся в видимую область. Была идея использовать теневую область данных как дополнительное ОЗУ для микроконтроллера. При этом, шину данных необходимо сделать двунаправленной и добавить сигнал чтения/записи. Однако от этого было решено отказаться с целью упрощения интерфейса. Тем более, что современные микроконтроллеры не испытывают настолько сильного недостатка в ОЗУ, как это было раньше. Кроме того, доступ к этому ОЗУ происходит не в любое время по желанию микроконтроллера, а также только во время гасящего импульса.
Пятый шаг — попытка вывести графическое изображение (неудачно)
Внутренние регистры ПЛИС (некоторые):
hreg[10:0] min-0, max-1599
[10 - 4] [3 - 1] [ 0 ]
sym col pos (7 bit) sym col (3 bit) tact bit
Регистр содержит текущее положение развертки по горизонтали. Тактируется от частоты 50 МГц, что в 2 раза больше необходимых 25 МГц, поэтому младший бит (tact bit) не используется. Соответственно, биты с 1 по 3 обозначают позицию внутри символа, биты с 4 по 10 – позицию символа в строке. При достижении значения 1600 регистр обнуляется и на 1 увеличивается регистр vreg.
vreg[9:0] min-0, max-524
[9] [8 - 4] [3 - 0]
0 sym row pos (5 bit) sym row (4 bit)
Регистр содержит текущее положение развертки по вертикали. Тактируется от регистра hreg. Соответственно, биты с 0 по 3 обозначают строку внутри символа, биты с 4 по 8 – строку символов. Бит 9 попадает уже в область гашения, поэтому не используется. При достижении значения 525 регистр обнуляется.
ram_addr_int[13:0], ram_addr_ext[13:0]
[13 - 12] [11 - 7] [6 - 0]
page (2 bit) sym row pos (5 bit) sym col pos (7 bit)
page: 00 – data page 01 – color page, 10- attr page
Регистры содержат текущее значение адреса для доступа к ОЗУ (всего 16 кБайт). Младшие 7 бит – адрес символа в строке (столбец), затем 5 бит – адрес строки и 2 бита – адрес страницы (данные, атрибуты или цвет). Этих регистров 2 – один для внутреннего использования логикой ПЛИС, второй управляется извне, микроконтроллером и может быть изменен только им.
rom_addr[10:0] row
[10 - 4] [3 - 0]
ASCII code (7 bit) sym row (4 bit)
rom_addr[10:0] col
[10 - 6] [5 - 1] [0]
0 0 0 0 0 font (5 bit) ASCII code[7]
Регистр адреса ПЗУ, записывается в два приема. Содержит адрес строки символа, ASCII код символа и адрес шрифта. Эти адреса расположены таким образом, что в ПЗУ можно прошивать стандартные файлы шрифтов *.fnt без какой-либо дополнительной обработки, просто подряд. Объединить несколько шрифтов в один файл для прошивки можно, например, программой редактирования файлов WinHex. Главное, чтобы шрифты были с разрешением 8х16.
rgb[5:0]
[5 - 3] [2 - 0]
rgb color 1/3 rgb color 2/3
Регистр вывода цвета. Этот регистр подключен непосредственно к ножкам ПЛИС, подающие сигналы R, G, B на монитор. Младшие 3 бита подают сигнал уровнем 2/3 яркости (должны подключаться к резисторам 390 Ом), старшие подают сигнал уровнем 1/3 яркости (их необходимо подключить к резисторам 750 Ом).
Файлы проекта выложены на Гитхаб.
Поскольку объем данных ПЗУ достаточен, на монитор также можно выводить и графические изображения. При этом, изображение необходимо разбить на спрайты размером 8х16 и зашить в ПЗУ знакогенератора. Изображение только должно удовлетворять двум требованиям: чтобы в пределах одного спрайта было использовано не более двух цветов из палитры и количество спрайтов не превышало 256. Как, например, на изображении ниже. За специально подготовленное изображение спасибо художнику A_Foxli.
К слову сказать, уложиться в 256 спрайтов — задача не из легких, именно поэтому изображение выглядит больше как детский рисунок. В процессе подгонки его приходилось несколько раз упрощать. Рисование спрайтами отлично подходит, например, при выводе на экран логотипа фирмы.
Показать полностью
16
Ретропонедельник №128. Таксофон АМТ-69
Последний выпуск нашей рубрики в этом году символический - это таксофон. Телефон позволяет нам общаться, позвонить родным и близким, поздравить их с наступающим праздником.
Выпущен на пермском заводе ТЕЛТА в 1997 году. Модель АМТ-69 расшифровывается как Автоматический Монетный Телефон -1969 года разработки. Внешний вид минималистичен. Принимает жетоны (Вроде как есть АЖТ-69 именно жетонный, а АМТ-монетный, но в паспорте этого экземпляра написано именно АМТ):
Были разновидности принимающие копейки. Табличка - памятка из пластика.
Для защиты от вандалов крышки трубки стопорятся вот такими винтами. В старых моделях трубка из карболита.
На задней части видно язычок контактов, которые замыкаются, если телефон снять со стены. В таком случае диспетчер увидит попытку кражи и примет меры.
Отсек справа с ключом - монетница. Сама монетница имеет еще и свой замок.
Жетоноприемник сделан максимально просто разборным - дети помимо жетонов пихали все подряд, оно проваливалось и застревало. Поэтому для чистки части легко смещались., а если необходимо - извлекался целиком без использования инструмента.
Крепление троса. Внутри защитной пружинки расположен трос и сверхгибкий кабель. Трос принимает на себя все нагрузки, довольно надежное и долговечное решение.
Всех с наступающим новым годом!
Посты для удобства дублируются в телеграм: https://t.me/serkov_me
Показать полностью
17
Поиск КПК на Windows Mobile по "красным ценам". Выживание + обзор
Всем привет, снова) Моя хотелка так и не успокоилась. Цель была выбрана теперь другая - выбрать на авито КПК по лучшему соотношению цена/качество/возможности. Давайте приступим!
Введение
Только посмотрите на цены..... Печально, не правда-ли? Вот и я о том же.
Но не всех людей эти цены могут остановить. Бывают и довольно интересные случаи:
ого, да он просто мажор!
самая дорогая покупка кпк которую мне удалось заскринить
Что же случилось с ценами? Всё очень просто. Люди хотят заработать на коллекционерах в очередной раз) Но у них не всегда получается, некоторые девайсы висят на авито месяцами. И никто цену опускать не собирается. Не только я вижу данную ситуацию, люди не упускают возможность и сметают всё, что хоть немного ниже тысячи рублей:
Итак, данный КПК не имеет Wifi, у него всего 32мб памяти, а джойстик и вовсе отсутствует. В игрушки будет проблематично играть. Собственно, это типичная бюджетка тех времён. К тому же он имеет повреждения по корпусу. Но покупателя это не останавлиает, видимо берут их по какой-то другой причине. Типа "где ты возьмёшь классный КПК за такие деньги?"
Конечно, бывают хорошие варианты и за 1-2к рублей. Но бюджет мой ограничен - 500р максимум. Что же в таком случае делать? А ведь КПК очень хочется!
Но что если посмотреть на авито не в разделе электроника/планшеты, а GPS-навигаторы? Хм, я пробовал. Листал очень долго, в основном видел никому нафиг не нужные кирпичи на windows CE. Вскоре начинают попадаться вот такие объявления:
Оказалось что КПК в отличном состоянии в пределах 500р можно найти
Выглядит здорово. И будет в комплекте даже зарядное устройство и диски с ПО для большого брата: ActiveSync, Руссификатор от Макцентра. Вот это да! Цена была чисто символическая - 400р, которая идеально подойдёт по моему бюджету. Но обьявление висит на авито уже наверное более месяца, а девайс никто не взял. Как так? Это такой же КПК на Windows Mobile, только предназначенный чуть-чуть для других вещей. В основном такая штука нужна для того, чтобы висеть на стекле автомобиля и выполнять роль навигатора.
Ситуация выглядит следующим образом
Оказалось всё очень просто. Люди думают что это обычный китайский навигатор который КПК вовсе не является. А коллекционеров такие вещи вовсе не привлекают и они проходят такие объявления стороной. Что-ж, я воспользуюсь этим)
Начало
Короче, я принял решение. Не важно кто сделал данное устройство, самое главное то, что оно будет работать на Windows Mobile, иметь достаточно большой яркий экран не менее 3.5" дюймов, иметь Wifi и bluetooth, а так же неплохой процессор. Mio MITAC p550 идеально подходит под эти требования, и я, не долго думая, решил его купить:
Как навигатор в 2023 году - не очень, давно появились крутецкие Яндекс карты. Но как КПК такая штука очень даже ничего. Толстый пластик, многопозиционный джойстик, защитное покрытие экрана придают данному девайсу дополнительную надёжноть и уверенность в том, что он прослужит долгие годы. Корпус не покрашен, это естественный цвет пластика. Это значит что Mio p550 всегда будет сохранять свой прекрасный внешний вид.
Итак, вот он у меня в руках:
Чтобы эти клавиши загорелись синим при нажатии, мне надо было установить энергопатч. Хорошо что на форуме 4pda была тема этого устройства.
К WIFI зверёк подключаться не хочет. Оказывается, что он не поддерживает WPA2 шифрование. Что же делать? Интернет по блютуз? Гемморой. Но есть ещё один способ - синхронизация с помощью ActiveSync. В таком случае Get Started CD от производителя нам очень поможет.
Программа не захотела работать на Windows 8.1 Пришло время достать своё древнее зло)
Вот он и поможет нам синхронизировать этого зверька. После установки необходимого ПО программа попросила нас перезагрузиться. За кадром я завершил настройку соединения, после чего большой брат сразу же синхронизирует наш девайс и даёт ему доступ к интернету:
Ура, теперь мы можем лазить в интернет. Ещё можно установить браузер Opera, который будет открывать большинство сайтов, включая 4pda, яндекс, википедия, old-dos, и прочие:
А что там по играм? Всё не так уж и плохо. Кроме портированных игр вроде doom и quake есть игры специально для windows mobile. Вот, например, некоторые из них:
SimCity2000 для Pocket PC
Серии игр Asphalt для КПК
Это то, во что я играл. Игр гораздо больше, мне просто лень перечислять) Ещё есть эмуляторы sega, gba, движка mophun и эмуляторы j2me, такие как Jbed, например. Всё это расширяет библиотеку игр для КПК в разы.
Заключение
Мне нравится Windows Mobile. Замечательная многозадачная операционная система, позволяющая делать пользователю всё что он захочет. Можно менять системные звуки, можно хоть весь интерфейс изменить. Программировать под неё так же довольно просто. Если вы не особо шарите в c++ и win32, существует .net compact framework и VS2008, чтобы программировать на C# или Visual Basic. Так же есть много полезных сторонних программ для этой ОС, которые позволяют редактировать реестр, разнообразить главный экран "Today", добавляя на него виджеты. Есть total commander, Pocket RAR, встроенный Pocket Office, Regedit, и даже софт для управления частотой процессора. В моём девайсе установлен процессор от samsung, SC2440 на 400мгц. С помощью программы ClockWizard я могу понижать и повышать частоту даже выше максимальной. Это называется OverClocking. Вот как это выглядит:
Максимальная частота - 420мгц. При этом батарея садится быстрее. Есть ещё AutoScaling который может автоматически поднимать или опускать частоту в зависимости от требований пользователя. Это пригодится если вы, например, хотите убрать тормоза в 3д играх. Так же не стоит забывать что Windows Mobile работает на ядре от WinCE, а это значит что и приложения от WinCE тоже будут работать на этой ОС. Перетаскивать окошки можно, но практического смысла от этого не будет. Кстати, ещё на физические кнопки можно повесить запуск любой программы или действия:
В общем, вещь очень классная, её можно брать с собой и читать новости или книги, играть в игры, выходить в интернет по блютузу, wifi(если очень постараться), или через usb, кастомизировать операционку, подключать различные переферийные устройства(данный КПК умеет в otg) и многое другое. Главное, чтобы аккумулятора хватило, а он тут не совсем съёмный. Крышка на винтике, прикрыта резиновой заглушкой, а сам аккумулятор на разъёме.
В общем, за такие смешные деньги я купил довольно крутой КПК, который уделывает по техническим параметрам многих конкурентов бюджетного сегмента. Пока что меня всё устравивает, покупкой доволен, и всем рекомендую выбирать КПК от Mio. Ведь они надёжные, прочные, имеют неплохие характеристики и стоят недорого, главное найти.
Всех с наступающим новым годом! Спасибо что прочитали!
Показать полностью
19
Ответ на пост «Моя безумная колонка или бюджетный DIY голосового ассистента для умного дома»
А знаете, я считаю голосовое управление умным домом эффектным, но не эффективным. Это когда молод, и делать нечего - можно поиграться - поуправлять светом голосом.
В свое время были простые решения типа управления светом хлопаньем рук, и где это все? Это не практично. В семье из нескольких человек, особенно если есть маленькие дети, всегда стоит шум, голосове управление при шуме - это еще тот геморрой.
Более того, если приходится часто включать/выключать свет, то ничего нет удобнее и практичнее простого выключателя на стене, просто поверьте. Проще пройти миммо нажав кнопку, чем произнести фразу. Да и фраза будет не краткой, если у вас больше одного светильника кооторым Вы управляете.
Я вообще не представляю дествительно умный дом с голосовым управлением, потому что в действительно умном доме огромное количество устройств управления и датчиков.
И если это действительно умный дом, значит его прозрачность должна быть максимальная.
Т.е. Вы не должны ощущать его присутствие. И тем более не должны больтать безумолку.
Просто должны выполняться сценарии без вашего участия. Все что вне сценариев должно управляться привычными, простыми органами управления типа выключателя. В том числе, удаление 'умного дома' не должно никак сказаться на основных функциях дома - свет как могли включить выключателем, так и включаем.
Умный дом - это прозрачное дополнение, которое информирует в случае проблем и выполняет элементарные действия, которые не могут быть негативны, типа выклчения всех не основных приборов после ухода всех из дома.
А иначе - весь этот рынок просто пиар бесполезных решений, с которыми интересно поиграться и не более того.
Я еще не говорю о вопросах безопасности, надежности и прочего устройств на базе WIFI и других безпроводных решений, особенно которые завязаны на заруюежные сервисы(в том числе на сервисы не дружественных стран).
Показать полностью
Собираем простейшую стерео FM радиостанцию на 6 транзисторах
Привет, Пикабу!
В видео про радиостанцию на одном транзисторе случилась небывалая (для моих скромных показателей) активность, поэтому, как и обещал, выкладываю пост (и видео) про принцип стереовещания в диапазоне FM и его простейшую реализацию :)
Для начала - как оно всё там работает. В этих ваших интернетах достаточно много статей, описывающих принцип кодирования стереозвука в FM диапазоне, однако все они либо чересчур заумные, либо слишком поверхностные. А между тем - всё очень просто: берём сигналы левого и правого канала и поочерёдно их коммутируем со входом передатчика с частотой 38 кГц. В итоге на входе передатчика у нас получается "вереница из кусочков", выдернутых поочерёдно из левого и правого каналов.
Всё, что нам надо для восстановления на стороне приёмника двух каналов звука, это знать, когда эту "вереницу" коммутировать обратно в левый и правый каналы. С этой целью на частоте вдвое меньшей, чем частота коммутации, мы передаём сигнал синхронизации. Приёмник умножает эту частоту на 2 и получает тот сигнал, с помощью которого мы коммутировали стерео (вновь на частоте 38кГц). Вот и всё!
Для чего это всё было придумано именно так? Да для совместимости с моно-приёмниками. Оказывается, если пропустить сигнал, о котором говорили выше, через фильтр низких частот, на выходе получим моно-звук :)
А теперь - к схеме:
Состоит она всего из 6 транзисторов. Первые два стоят в симметричном мультивибраторе, настроенном на частоту 38кГц. Этот мультивибратор поочерёдно мигает светодиодами оптопар, которые коммутируют то левый, то правый канал на вход передатчика. Следующий транзистор - технический, он просто инвертирует фронт сигнала 38кГц. Дальше на двух транзисторах собран простейший счётный триггер. Он делит частоту 38кГц на два, получая на выходе частоту 19кГц. Диаграммы входа (жёлтый) и выхода (синий) делителя на 2:
Смешиваем сигналы, коммутируемые из двух каналов, и частоту 19кГц и подаём этот микс на модулятор на последнем, шестом транзисторе, который был рассмотрен в прошлый раз.
Собственно, всё :) Как и говорил ранее, всё очень просто :)
Видео-версия поста, где можно послушать результат: тыц
Пикабу познавательный :)
Показать полностью
4
Как «озолотиться» на собственном образовательном продукте
Автор: OldFashionedEngineer
Больше интересных фото и комментариев в оригинале материала
В этой статье я расскажу, как прошел весь путь для реализации своего образовательного продукта от идеи до… полного провала. Как и многие преподаватели, я мечтал поделиться своими наработками. Кто-то выпускает учебные пособия или даже целые книги. Но мне хотелось запустить учебный стенд. Что из этого получилось, вы можете прочитать под катом.
Чтобы не создавать интриг, сразу скажу, что озолотиться конечно же не получилось! Но было чертовски интересно пройти весь этот путь.
❯ Преамбула
Так сложилось, что за свою трудовую жизнь у меня скопилось 12 лет педагогического стажа. На тот момент у меня была достаточно редкая квалификация для педагога, я специализировался на программировании микроконтроллеров. Хотя, это и по сей день не самый распространенный навык среди преподавателей. И, так как я начинал преподавать микроконтроллеры еще до того, как вышла платформа Arduino, необходимо было самостоятельно что-то придумывать и мастерить.
Вообще в то время среди преподавателей было принято изобретать какие-то лабораторные стенды и макеты. И мне достался от моего наставника замечательный по тем временам стенд. Тогда только вышли AVR, и мы с радостью перепрыгнули на них с архаичных MSC51. Стенд имел небольшое количество внешней периферии для изучения функций ввода/вывода, и был основан на внутрисхемном эмуляторе J-TAG-ICE.
На начало двухтысячных это было практически без альтернативное устройство. Нужно учесть, что это было почти 25 лет назад.
Для обучения у этого макета был только один недостаток, студентам он был доступен только в колледже. А мне хотелось, чтобы студенты имели возможность заниматься и дома. И я решил выпустить сильно упрощенную версию этого макета.
Фотография была сделана на мою первую цифровую мыльницу, мегапикселей там было еще крайне мало.
Плата получила название «AVRmegaboardX8». Все очень просто, в основе макета был использован микроконтроллер ATmega8. А прошивка его осуществлялась с помощью USB программатора AVR910.
Макет был выполнен на основе двухсторонней печатной платы. И первую версию я изготавливал утюгом. Переходы между сторонами были выполнены только за счет выводных компонентов. А необходимое количество печатных плат мне помогли изготовить между сменами на заводе «ИнжГео» по знакомству.
Мне удалось укомплектовать лабораторию необходимым количеством макетов, и даже иметь небольшой запас для дипломников.
В отличии от своего прообраза, мой макет не имел внутрисхемной эмуляции. И эту проблему со временем удалось решить благодаря тому, что появилась поддержка AVR в ISIS Proteus. Тогда же появилась моя группа в VK, в которой можно было найти готовую виртуальную модель, файлы для изготовления печатной платы и методички по изучению микроконтроллеров.
Заглавную страничку я нарисовал сам ручкой на бумаге. Потом отсканировал и наложил на скан старой журнальной странички. Подобрал шрифты и вуаля, готово!
Но со временем Arduino прочно заняла умы юных электронщиков. И актуальность моего макета сошла на нет. Я и сам перешел на Arduino в учебном процессе, но программировали на Си, использовался только загрузчик. Кстати, загрузчик в ардуино был полностью совместим с AVR910, можно было загружать прошивку в плату через AVR Prog.
Вновь вернулся я к идее лабораторного макета значительно позже, когда популярность AVR потеснили микроконтроллеры STM32.
❯ Концептуальная идея
В 2017 году меня пригласили работать тренером национальной сборной по компетенции «Электроника» для международных соревнований профессионального мастерства WorldSkills International. Одной из задач было обучение членов сборной программированию микроконтроллеров. И тут вновь появилась актуальность создания аппаратной платформы для прокачки базовых навыков программирования микроконтроллеров.
На скорую руку по хорошо знакомой схеме был изготовлен прототип, а позже заказана печатная плата в зеленке.
За время работы с макетом накопился достаточно большой объем учебных материалов, что-то было написано заново, какая-то часть актуализировалась с первой версии макета. Тогда я четко для себя решил, что это нужно вынести в массы и как-то внедрить в учебный процесс. Ну не выбрасывать же было такую кучу методичек!
По прошлому опыту сразу было понятно, что отдать исходники проекта в открытый доступ, ни к чему не приведет, так как мало кто из преподавателей сможет изготовить лабораторные макеты самостоятельно. И тут много причин. Преподаватели сейчас и без того загружены различного рода задачами: от проверки контрольных работ и до вне аудиторной работы.
Однозначно нужно было обеспечить возможность эти макеты купить в пригодном для использования виде. И не просто купить, а купить по доступной для учебного заведения цене.
К слову сказать, за все время реализации проекта я знаю всего два случая, когда макеты были все таки повторены по моим исходникам самостоятельно. Один из таких случаев был в Вологде. Там молодой и инициативный преподаватель сам собрал макеты.
Еще один клон (в хорошем смысле) моего макета. Но откуда он, я уже не помню.
Я поставил для себя следующие задачи.
1. Макет должен иметь стоимость не более 25тр, то есть минимальный учебный комплект из 12 устройств — 300тр. Иначе их точно никто не станет покупать.
2. Макеты всегда должны быть доступны к покупке, так как часто на такие вещи деньги в учебных заведениях выделяются стихийно, к примеру под конец года, и их надо оперативно реализовать или вернуть обратно.
3. Макет должен быть адаптирован под повседневное использование в учебном процессе. Должна быть соответствующая эргономика, нужно проработать систему хранения и прочее.
4. Необходимо организовать поддержку проекта. Макет должен иметь подробное методическое сопровождение. В идеале должен быть реализован интерактивный портал. Нужно провести обучение преподавателей для работы с макетом.
5. Так как задача заработать на макете не ставилась, нужно было реализовать проект без затраты собственных финансовых средств.
❯ Оценка емкости рынка сбыта
Сам по себе рынок сбыта для подобных продуктов весьма ограничен. В нашей стране на тот момент было 86 регионов. В среднем в каждом регионе по 1,5 колледжа, которые занимаются подготовкой студентов по профилю электроники. Среди них именно профильных не более 50, для остальных электроника побочна.
К примеру, в Краснодаре есть колледж электроники и приборостроения. Но там непосредственно на радиоэлектронные специальности набирают не более четверти абитуриентов. Большая масса учится по информационной безопасности и компьютерным сетям. Сравнимые с электроникой цифры набора для изучения 1С в бухгалтерии. И это не самый плохой вариант.
Как тебе такое, Илон Маск?!!! Колледж радиоэлектроники… заявленные цифры набора 400 человек. Из них всего 125 по электронике, и все бюджетные. Гос-заказчик просит готовить электронщиков, но за свои кровные туда точно ни кто не пойдет.
Пример из Кемеровской области. В провинциальном городке на 30 тысяч населения когда-то было ПТУ. В нем готовили телемастеров. В результате укрупнения в системе образования все ПТУ района объединили в техникум. Теперь в нем учат парикмахеров, поваров, автослесарей и… одну маленькую группу электронщиков человек на пятнадцать.
Есть примеры, когда в регионе существовал радиозавод, регион уточнять не буду. При нем организовали ПТУ для подготовки кадров по твердотельной электронике. Когда-то специалисты нужны были на производство резисторов и конденсаторов. Но, с течением времени, завод переориентировался, и такие специалисты больше не нужны. ПТУ также в результате укрупнения стал техникумом и продолжает набор… и набор этот носит больше социальное значение. Из-за практически отрицательного конкурса на эту специальность поступали сироты и дети из социально не защищенных семей, чтобы получать социальные выплаты.
Рынок сбыта стремится к нулю… его потенциальная емкость до 500 единиц. О каком финансовом интересе можно говорить дальше? Наверное, теперь мое заявление о больше социальном значении этой затеи, чем о финансовой, будет звучать правдоподобно?
❯ Поиск финансирования
Вот тут я сильно прокололся, но понятно это стало позже. Хоть меня и предупреждали добрые люди, мое упрямство помешало мне это вовремя понять. Поиск потенциальных партнеров начался с организаций, которые ориентированы на образовательные проекты. И такая организация нашлась достаточно быстро.
Планы были грандиозные. И позже они грандиозно провалились. Мое представление о схеме реализации проекта в корне не совпало с суровой реальностью современных бизнес моделей в сфере государственных закупок.
Но основная причина будущего провала все таки связана с ошибкой в ценообразовании. Я настаивал на своей цене. Мне казалось, что 25 т.р. это объективно. В стоимость были заложены даже риски «зависания» товара на складе. В конечном итоге проект нельзя считать убыточным, он себя отбил, но и прибыли не принес. По этой причине интереса в продвижении, развитии и организации поддержки на должном уровне у проекта не оказалось.
Зачем было кого-то искать? На мой взгляд, выходить с продажами единичного наименования — это в принципе плохая идея. Значительно лучше включиться в комплексные поставки. Тем более такие вещи, как лабораторное и методическое обеспечение, обычно идут как сопутствующие при комплексном оснащении учебного процесса. Колледж или вуз закупают лабораторию целиком, туда входит мебель, компьютеры, интерактивные доски и много всего. Какие-то макеты будут небольшой составляющей общего договора на поставку оборудования.
В реальности же схема продаж строилась на том, что макеты и методички к ним использовались как способ «защитить» контракт. Методический комплекс, включающий макет и методички, обладает рядом «эксклюзивных» параметров, которые прописываются в условиях поставки. Имея несколько подобных позиций, шансы выиграть тендер возрастают, нужно только правильно подготовить документы. Я открыл для себя много нового в мире продаж, и отчетливо понял, что заниматься этим не хочу.
Но, тем не менее, деньги на прототипирование и производство опытной партии были получены.
❯ Опытные образцы
После того, как были найдены заинтересованные в проекте лица, и получено финансирование, я приступил к разработке опытной партии образцов. Было изготовлено десять экспериментальных макетов.
На фотографии насчитал всего девять, но я точно помню, что десять было.
Далее нужно было провести апробацию макета на представителях целевой группы. Для этого я оформил учебную программу и, по договоренности с колледжем в Казани, провел курсы повышения квалификации для педагогов СПО. По второму образованию я магистр педагогики, и могу преподавать, а колледж предоставляет образовательную лицензию и выдает документы слушателям.
Группу набрал совсем небольшую, прочитал для них недельный курс. По результатам работы было принято решение провести корректировку макета и учебных материалов. Немного подправил шелкографию, подвигал разъемы на плате, переставил пины контроллера. Выявил некоторые неочевидные моменты в методичках. После чего макет обрел окончательный вид и был готов к реализации.
Как говориться, найдите десять отличий. Но… дьявол кроется в деталях.
На мой взгляд макет получился «что надо». Я никогда не любил искусственно синтезированные макеты в виде доски с шелкографией рисунка схемы, которая может быть находится внутри стенда… а может быть и не находится, и там затаилась совсем другая схема. Чем же это лучше компьютерного моделирования?
Мой макет максимально «прозрачный»: печатные проводники специально по максимуму размещены в верхнем слое; все компоненты также установлены на видимой поверхности платы; в шелкографии подписан каждый компонент и каждая функциональная схема макета. Для удобства отладки на печатной плате выведены контрольные точки, к которым без труда можно подключить щупы измерительных приборов, доступен фактически каждый сигнал. Названия, размещенные в шелкографии однозначно совпадают с методичками.
❯ Потребительские свойства
Для любого товара важна упаковка, именно с нее начинается знакомство потенциального потребителя с нашим продуктом. И тут важно понимать, кому мы хотели продавать макеты. Вероятность того, что покупать этот макет будут сами студенты, стремиться практически к нулю. Конечно же, расчет был на административных работников учебных заведений, которые участвуют в принятии решений о закупке оборудования. Именно поэтому я решил, что дизайн коробки должен быть выполнен в стиле старых советских журналов типа «Моделист конструктор». Для придания упаковке современного лоска, добавили немного ретро футуризма.
Сравните этикетку с обложкой журнала. Попадание в аудиторию получилось достаточно точное, несколько раз меня просили подарить просто коробку от макета.
Как известно, встречают по одежке, следовательно, экономить на упаковке не стоит. Коробку сделали с приличным принтом на не самой дешевой бумаге. А крышка имеет магнитную защелку. Внутри коробки сделан лоток по форме макета с отсеком под провода. Это позволяет использовать коробку для хранения макетов, чтобы они не валялись беспорядочно на полках.
Сам корпус — это набор компромиссов. Должно было получиться дешево, максимально просто в производстве крепко, и вандалоустойчиво. Сам макет должен быть наглядным, обеспечивать доступ к печатной плате. Было решено изготовить его из композитной сэндвич-панели, такие часто применяют в наружной рекламе. Торцы выполнены из поливинилхлоридного листа, он прост в обработке и хорошо клеится.
Торцы композитного листа спрятаны, это делает корпус более аккуратным на вид. Не так бросается в глаза то, что он изготовлен по кустарным технологиям.
В общем, корпус получился достаточно прочным и травмо безопасным. Торцы из ПВХ не царапаются. Нет острых углов. Элементы печатной платы скрыты в «корытце». Поломать можно что угодно, но случайно повредить макет достаточно сложно.
Макет вполне выдерживает нагрузку среднестатистического студента в прямом и переносном смысле.
❯ Подготовка к производству
Основная задача была правильно подобрать производство. Крупное контрактное производство я сразу откинул по причине очень маленького объема заказа. Да и с изготовлением корпусов не все хотят возиться.
В итоге производство организовали у моего друга в Екатеринбурге. Сергей достаточно давно ведет интернет магазин электронных конструкторов. И подобная задача очень хорошо ему подошла.
Для сборки макетов Сергей подготовил необходимую оснастку. Чертежи, развертки и все прочее тоже его работа. Да и вообще, он сыграл очень важную роль в этом проекте.
На данном этапе нужно было искать компромиссы. Необходимо было оставаться в рамках цены, и чтобы сборщики не сильно матерились. Было непросто в моральном плане, но решение нашлось. И так, была собрана первая небольшая партия макетов и передана в продажу.
❯ Старт продаж и организация поддержки проекта
В рамках поддержки проекта я организовал программу обучения преподавателей. В этом помогли друзья из Уральского радиотехнического колледжа имени Попова. Курсы проходили на их базе. Еще несколько раз я проводил обучение в Санкт-Петербурге на базе колледжа электроники и приборостроения.
Вообще, подобная работа заслуживает отдельного внимания. Нужно разослать информационные письма, заключить договора, организовать проживание и питание. Это кроме того, что необходимо подготовить сами учебные материалы и оформить учебные программы и прочие документы. А еще найти желающих пройти обучение, подобрать удобное время, которое не попадает на сессии или защиты дипломов. Это очень хлопотно, особенно с учетом того, что делается один раз на десять человек.
Группы сознательно были рассчитаны на десять человек. Иногда чуть больше, иногда чуть меньше. Преподавателей в принципе очень трудно организовать на выездное обучение по ряду объективных факторов.
В качестве поддержки наш макет присоседился к порталу IT LECTORIUM. На этом портале размещаются методички для изучения программирования микроконтроллеров и выполнения практических работ. Но по причине низкой маржинальности проекта, развитие на портале забуксовало.
Методические пособия к макету оформлены в виде комплекта презентаций. Основной принцип изложения материала заключается в пошаговом следовании за инструкцией. Сперва по инструкции выполняется базовая работа. Далее по инструкции производится ее модификация. После чего обучаемому предлагается внести изменения самостоятельно, опираясь на рекомендации. По итогу раздела обучаемому предлагается самостоятельно решить задачу, используя полученные навыки.
Но тут я плохо оценил объем работы и свои ресурсы. В итоге смог реализовать только базовую часть работ, хотя и это весьма неплохой объем, позволяющий организовать аудиторный практикум в объеме 72 часов. В подготовке методичек участвовал мой товарищ из Чебоксар. Он внес свой неоценимый вклад в эту работу. В таких делах свежий взгляд со стороны бывает очень важен. Нашлись еще желающие включиться в проект, но я оказался к этому не готов, видимо перегорел.
Несколько рандомных слайдов из презентаций для примера, как это выглядит.
❯ Эпилог
Как обстоят дела с проектом сейчас. Я не связан больше с образованием, давно закончил преподавать и практически не имею отношения к системе образования в целом. Точное количество проданных макетов мне назвать сложно, это какие-то сотни штук, и это выше моих ожиданий. Совсем небольшие продажи идут до сих пор, просто потому, что этим никто особо сейчас не занимается. Я думаю, что из приобретенных макетов эффективно используется не более пятой части, а остальные пылятся по полкам учебных заведений в разных регионах нашей страны.
Какой вывод из всего этого сделал для себя Я?
1. Коммерсант из меня точно фиговый. В проект должна обязательно закладываться прибыль, он должен быть не только само окупаем. Необходимо заложить процент на развитие проекта, иначе такой проект захлебнется.
2. Не стоит привлекать к проекту деньги третьих лиц, даже если вы в них уверены. Лучше начинать на свои, или взять кредит в банке.
3. Не нужно начинать общее дело с друзьями. Не потому, что друг вас обязательно кинет. А потому, что существует вероятность, что вы сами подведете своего друга.
4. И не стоит считать себя самым умным))) нужно внимательнее относиться к советам других людей. Не обязательно слепо следовать этим советам, но прислушиваться точно нужно.
Для меня это был очень интересный опыт, повторять который я точно не собираюсь. Хотя, как знать…
Показать полностью
18
Карманный аккумуляторный блок питания, версия 2
Недавно я выкладывал собранный на коленке впопыхах блок питания: Карманный лабораторный блок питания
Так получилось, что карманный лабораторный блок питания оказался столь удобен и полезен, что у меня стали его просить. Пришлось сделать новую версию, исправив недостатки предыдущей, чтобы такое было не стыдно изготавливать. Продавать наверное тоже можно, но я почему-то уверен что 90% моих читателей в состоянии сделать это изделие самостоятельно). И меня по прежнему удивляет, что аналогов на aliexpress не видно, может я плохо искал?
Я нашел на алиэкспресс плату для пауэрбанков с PD, умеющую работать с 3S-4S-5S сборками. Плата конфигурируется перепайкой резисторов и перемычек довольно мудрено, поэтому рекомендую сразу заказывать в китае версию под свою сборку, у меня 4S.
Это позволило мне избавиться от выключателя 4S-4P, который переключал сборку из режима 4 в параллель — 4 последовательно. Остался только выключатель питания модуля блока питания, так как он не умеет ни засыпать, ни отключаться при пороге напряжения.
Плата пауэрбанка по прежнему выполняет функцию — заряжать аккумулятор от всего подряд — она умеет принимать заряд от lightning, USB Type C, microUSB и даже от цилиндрических разъемов до 12В. Плата также выполняет выравнивание зарядов в сборке. К этой же сборке через выключатель подключается модуль блока питания.
ВНИМАНИЕ! Критически важно настроить параметр LVP в блоке — ограничение по входному напряжению в 12В, а лучше 14В. Иначе в работе на нагрузку блок просто в ноль высадит сборку аккумуляторов и реанимировать ее будет крайне трудно. Сама плата пауэрбанка тоже не в состоянии заряжать глубоко разряженные ячейки. Также не забудьте выключать блок питания, иначе он подсветкой посадит сборку.
К сожалению индикатор уровня заряда врёт — по мере разряда показания меняются нелинейно. Но к счастью напряжение сборки можно посмотреть в модуле блока питания, если включить его и подержать нажатой кнопку ON — он переключит с показания уставки на показания входного напряжения, о чем говорит загоревшийся индикатор IN.
Емкость блока у меня вышла 44 Вт*ч по расчетам, фактически — 75% заявленного при работе на USB нагрузку. Выходное напряжение регулируется 0.6-36 В, ток до 5А. Мощность в нагрузку — до 80 Вт.
В мастерской штука оказалась крайне удобной — когда надо быстро подключить что-то для проверки из светодиодов или моторов — достал из сумки и проверяешь. Сетевой блок питания нужно притащить, растянуть переноску — что сильно медленнее.
Вентилятор охлаждения на блоке включается сам по необходимости, вентиляционные отверстия я предусмотрел. Винтик М4 с закладной гайкой — для крепления проушины под страховочный трос, при работе на высоте.
Я думаю по фото все понятно) плата крепится на клей, используйте эпоксидку, термоклей к сожалению при работе от нагрева размягчается и плывет.
По сравнению со старым, кроме компоновки, изменилось:
расстояние между клемм, теперь оно соответствует сетевой вилке, у некоторых советских устройств для питания использовалась обычная вилка, с обозначением полярности постоянного тока.
Корпус скруглен и не впивается углами в тело. Есть крепление под страховку.
Появилась шальная мысль, что если вместо 4*18650 использовать 3S Li-POL сборку с большим током отдачи, более 35С и добавить фонарик с магнитом, то получится мечта автоэлектрика — можно подавать 12В с ограничением по току, можно посветить в труднодоступные места и можно использовать как Jump-start для прикурки или троганья стартера. Но такую модель я делать буду только при появлении заказчика с толстой пачкой денег.
Модель корпуса выложил на thingiverse: https://www.thingiverse.com/thing:6393425
Ссылки на алиэкспресс и магазин robotclass, где я покупал компоненты не выкладываю, дабы не злить модераторов, они есть в текстовой версии на моем сайте.
Видеоверсия:
P.S. Можете минусить, но у меня есть телеграм канал для тех, кому удобнее меня читать там: https://t.me/serkov_me Телеграм фактически заместил мне RSS. Если б еще список чатов не перемешивался....
P.P.S. Спасибо всем, кто делал донат через форму на моем сайте, хостинг сайта оплачивается с этих денег уже почти год, что меня очень радует, ведь на нем, как вы видите, совсем нет рекламы.
Показать полностью
9
1