Salutare tuturor, astăzi vă propun să vedem pe scurt care sunt pașii necesari în realizarea unui proiect IOT.
De asemenea, puteți vedea un videoclip cu toți pașii parcurși în dezvoltarea unui aparat de măsurare a calității aerului TUP01.
Pentru dezvoltarea unui aparat IOT sunt necesare cunoștinte din mai multe domenii cum ar fi programare și electronică(cel puțin nivel începător).
Mai jos voi reda foarte scurt câteva noțiuni introductive și generale despre pașii necesari pentru proiectarea unui aparat IOT.
Pași principali:
Pentru a putea crea un aparat de la zero este necesar să știți de la început rezultatul la care vreți să ajungeți.
Fie că ați găsit pe internet un aparat pe care vreți să îl replicați, fie că aveți o altă idee, prima dată trebuie știti ce vreți.
După cum am menționat și mai sus, pentru a duce la bun sfârșit un proiect sunt necesare varii abilități.
De asemenea, trebuie să știți care sunt elementele/conceptele cu care veți interacționa.
Eu le-aș împărți astfel:
A. Partea Hardware
Pentru aparatele simple veți avea nevoie de un microcontroller(Arduino Uno, ESP32, ESP8266, etc), de senzori, de LED-uri și rezistențe, de fire, pentru a face legăturile între componente și de un breadboard.
Pentru cei care au experimentat deja toate elementele de mai sus, pot încerca să proiecteze propriile PCB-uri. Acestea pot fi create acasă(dar necesita multa îndemânare, documentare și răbdare) sau pot fi proiectate pe PC(vezi mai jos) , trimise unei fabrici specializate, iar apoi folosite ca atare.
B. Partea Software
Pentru început va fi necesară instalarea unui IDE cu ajutorul căruia veți programa microcontrollerul.
Cel mai folosit soft din această arie, mai cu seama de către începători este Arduino IDE.
Pentru cei care vor să proiecte PCB-uri este necesară instalarea unui soft special. Cel mai folosit(este și gratis) se numește Target3001. Cu ajutorul acestui program puteți desena scheme electronice, dar și vizualiza în 3D rezultatul final. Partea frumoasă vine din faptul că desenarea componentelor nu este necesară(de cele mai multe ori), softul având în librăriile personale sau externe marea majoritatea a componentelor electronice existente pe piață.
Desenarea schemei trebuie făcută de fiecare dată, întrucât cea mai mică greșeală poate pune în pericol întregul proiect.
Pentru dezoltarea unui proiect găsit pe internet, cu siguranță veți găsi și schemele logice/electronice.
Pentru crearea schemelor puteți folosi softuri specializate sau vă puteți folosi de o foaie și un creion.
După desenarea schemei trebuie să puneți în practică munca depusă până acum.
Pentru începători cea mai ușoara metodă este folosirea unor fire denumite în domeniu fire jumper și un breadboard, care este o placă specială unde există mai multe rânduri de găuri care comunică între ele, lucru necesar pentru conectarea unei componente cu o alta.
Cum am menționat și mai sus, pentru programarea unui microcontroller(cele de nivel începător) vor fi necesare instalarea unui soft și un cablu micro-usb/usb-c/etc, ales în funție de tipul chip-ului.
Exemplu: Pentru programarea unui chip ATMEGA328p(arduino uno) este necesar un cablu micro-usb. După conectarea mController-ului la PC, trebuie pornit Arduino IDE, apoi selectat tipul microcontroller-ului și portul la care este usb-ul conectat.
Apoi va trebui să îi spunem chip-ului ce trebuie să facă, iar la sfârșit să „scrieți” toate aceste comenzi în chip.
Dacă aparent totul funționează ok, înseamnă că toate conexiunile au fost bine realizare și programarea a avut loc cu succes. Totuși, pentru a fi siguri că totul este perfect, va trebui să testăm aparatul, folosindu-ne de toate scenariile posibile.
Dacă primii pași au fost îndepliniți cu succes, înseamnă că este cazul să trecem la următorul nivel, proiectarea unui cablaj.
Pentru acest pas este nevoie de instalarea unui soft specializat, cel mai adesea folosit fiind Target3001.
Aici va trebui ca mai întâi să realizăm schema logica/electronică. Pentru acest lucru trebuie să căutăm în libraria softului toate componentele pe care le vom folosi.
Apoi, vom conecta elementele între ele, folosind o funcționalitate specifică a programului.
Următorul pas este realizarea PCB-ului. La acest pas va trebui să alegem dimensiunea plăcii, iar mai apoi să aranjăm pe placă toate componentele și să desenăm traseele electrice.
La final putem vizualiza în 3d cum arată placa, traseele, dar și componentele ce vor fi lipite.
Proiectul va fi apoi salvat și trimis către o fabrică de pcb, unde vor fi create.
După ce primim de la fabrică PCB-ul, va trebui să ne înarmăm cu rabdare(dacă suntem la început), cu un letcon/stație de lipit, fludor de calitate, pastă decapantă, etc.
Fiecare element va fi lipit folosind o anumită temperatură a letcon-ului, în funcție de mai multe criterii, având grijă să nu lăsăm PCB-ul să se încingă foarte tare.
Pentru proiectarea unei carcase va fi necesară instalarea unui soft specializat, așa cum este autocad.
Există fabrici care se ocupă de crearea carcaselor, acestea practicând prețuri foarte mici(în China), fapt ce ne poate ușura munca.
Țineți cont că fiecare pas necesită foarte multă documentare și multă răbdare. De altfel, s-ar putea scrie întregi teze de doctorat pentru fiecare pas expus mai sus.
Dacă va exista cerere pe subiectul acestei postări, vom relua cu de-amanuntul fiecare pas.