Arduino & Pi

Волна. Дубна.

Вы меня может ругать будете, но хочется ответить на многие комментарии к этому вот посту:

Ответ на пост «За arduino замолвите слово»

По моему лучше это сделать в одном месте, чем раскидывать в ответах, да и наверняка кому-то это может оказаться полезным.

Чтобы была понятна моя квалификация, да и спор был в комментах небольшой по формулировкам: Начинал возню с электроникой еще в 6 или 7м классе, совместно с авиамоделизмом, увлекся радиолюбительской КВ и УКВ связью, кто в теме это поймет по нику. Учился по специальности 221.000 "Мехатроника и робототехника", потом аспирантура 05.13.06, "автоматизация технологический процессов и производств", работа в институте завлабом, выпуск последних в РФ инженеров и, отдав на этом долг альма-матер, вольные хлеба инженегром. В народе таких как я называют электронщиками, хотя в квалификационном справочнике такого нет, ближайшее инженер-электроник относится к обслуживанию техники и аппаратуры. Обычно в трудовой оставляют запись типа "инженер-конструктор РЭА" или просто "инженер-разработчик. Ну и судя по тому, что сейчас творится под эгидой борьбы с БПЛА, похоже я один из последних, кто что-то соображает в АФУ, как ни прискорбно.

Для понимания моего отношения к ардуино, я просто процитирую свой коммент:

К ардуино  надо подходить весьма осторожно.  Подумайте, надо ли вообще в это влезать вам конкретно?  Если надо, то насколько?

Если хотите делать что-то серьезное, то забудьте об этом, осваивайте  сразу нативную работу с микроконтроллерами нормально.
Сейчас актуальны три типа архитектур:

1. Мейнстрим.  это армы M0 M4 M7,  до недавнего времени  балом правила ST с их контроллерами STM32, сейчас много клонов пин ту пин появилось после полупроводникового кризиса: Gd32 серия от gigadevice, CH32 от WCH, мы сидим  на APM32 от Geehy. Они все сходны.

2. Будущее. Есть тенденция ухода от потенциально  санкционных (все помнят историю с huawei)  ARM на Risk V. Я в отделе своих программистов все подпинываю к возможности плавного перехода на эту архитектуру.  Неплохие варианты на ней есть у тех же WCH. Наш амур давно уже обещают по приемлемой цене, посмотрим.

3. Простейший дешман. Для бюджетных решений и азов ранее были популярны варианты PIC и AT от microchip  и STM8 от ST, но  после кризиса  в них нет смысла, Китайцы используют  массово  модернизированную MSC-51 архитектуру,  я бы из всей массы вариантов обратил внимание на CH552 и его братьев, шьется сразу по USB и недорого стоит.

А если Вам только потрогать, не особо вникая, для дома,  издалека,  тогда опять же есть варианты сильно интереснее и удобнее:  к примеру  raspberry pi pico (не спутайте с другими, тут именно микроконтроллер без операционки) с той же ценой практически и с урезанным питоном уже на борту. При этом там два ядра m0 и куча иных плюшек.
В общем не вижу я ниши для ардуино сейчас.

По необходимому оборудованию:

1. Паяльник. На заре своего профессионального пути довелось попаять еще аналоговым веллером (кстати их паяльники по эргономике весьма хороши), ersa 2000, потом много чего подержал в руках и хако индукционные, в том числе. На предпоследней работе были станции PACE весьма и весьма приятные. Дома еще старенькая lukey 702. Что я могу сказать исходя из всего этого: сейчас на рабочем месте у меня штатный паяльник от станции просто отключен, а паяю я китайским паяльником бюджетным под жала типа T12 . Названия у него особого нет, но он весьма характерен: прозрачная рукоять и небольшой OLED экран в ней. Жала только если будете докупать у китайцев есть чуть по дороже, черненные, они ощутимо дольше служат и с меньшим разбросом по калибровке температуры.

2. Фен. Штука сейчас очень нужная, но вполне продаются достаточно бюджетные варианты станций чисто фен без паяльника, такого хватит за глаза.

3. Припой. Для начала забудьте о бессвинцовых вариантах. Они хуже всем, абсолютно по всем параметрам, а их склонность к росту дендритов это вообще проблема. Обычно с ними связываются только на производстве для европейского рынка, и то выделяют отдельную партию. По свинцовым припоям то же довелось попаять всякими понтовыми фирменными вариантами, и с 4 и с 8 каналами внутри под ароматизированную канифоль, да каких там только извращений не бывает. Но я в поведении особых отличий не увидел, потому беру обычный ПОС-60 самый тонкий, 0.5 мм с канифолью.
   Да, паяльная паста с одной стороны штука интересная, но живет весьма не долго. если я могу сходить на производство и взять для работы немного, то заказывать ее специально для дома ИМХО нет смысла, проще припоем распаять все.

4. Флюс. Они бывают трех типов: нейтральные, активированные и активные. Нейтральные собственно в нормальных условиях не проявляют окислительных свойств, они у них есть только при повышенных температурах. Это прежде всего канифоль и ее растворы и пасты. Любимый многими аспирин сюда же можно отнести. Это основные базовые флюсы для пайки. Если ими удается работать, то ничего другого использовать не стоит.
   К активированным относят флюсы, в которых содержатся органические кислоты, при прогреве они разлагаются, это может быть даже самостоятельная добавка той же лимонной кислоты в спиртовой раствор канифоли. знаменитый ЛТИ-120 то же из этой серии. В принципе на платах паять этим можно, но с обязательной отмывкой после, особенно они удобны когда плата не свежая и уже окисел есть на лужении, или радиодетали окисленные. Но не дай бог вам попробовать им распаять провода. Такой флюс легко затекает под изоляцию, где не прогревается и очень быстро превращает медь в зеленую труху.

   Ну и активные флюсы собственно содержат сильные, чаще всего неорганические кислоты или кислые соли.

   Сейчас я паяю интересным флюсом который опять же таскаю с производства и честно не знаю его названия, просто жидкий прозрачный, на спиртовой основе без запаха, он действительно безотмывочный, но воняет при испарении сильно.

   Для простых людей я бы предложил иметь такой набор:

   а) просто канифоль, удобно облудить жало после очистки, паять же по старинке переносом канифоли паяльником практически не приходится.

   б) Флюс СКФ или спирто-канифольный нейтральный флюс. Это самая ходовая штука при пайке, нейтральный, хорошо растекается и пропаивает нормально, липкий, потому те же корпуса с мелким шагом выводов можно сначала "подклеить", чтобы не сдвинулся при пайке феном, легко смывается. Минус: при попадании на руки липкий. Удобно в общем пользоваться.

   в) Какая-нибудь нейтральная паста, судя по всему они на парафино-подобной основе, но не уверен до конца, я брал очень давно люкеевскую еще с паяльной станцией банку граммов 150, до сих пор не кончилась. Такую пасту просто на платах использовать чуть муторнее чем просто капнуть СКФ, но с теми же проводами - ткнул просто в пасту и облудил, удобно. кроме того при попадании на руки нет липкости. В общем хоть не самая нужная штука но иногда удобно иметь.
   г) Из активированных флюсов тот же ЛТИ-120 вполне себе неплох, но повторю, только там, где он прогревается, провода и прочее подобное не вздумайте им паять.

   д) Из активных флюсов я держу обычно ФИМ, не самый агрессивный, но достаточный ну и флюс для алюминия, пригодится не только по прямому назначению, но и для той же нержавейки неплох.

5. Отмывка. Хоть и есть флюсы позволяющие не мыть плату, но правила хорошего тона никто не отменял. Лучшим средством для отмывки я считаю спирто-бензиновую смесь, но это вновь нужно иметь доступ к производству. Как-то столкнулся с проблемой, что любой купленный изопропиловый спирт оставлял налет на платах, а доступ к оптическому изопропиловому спирту то же штука не повседневная, потому перешел на обычный ацетон, да для рук не очень полезен, сушит, зато и отмывает лучше спирта и высыхает без следов.

6. Прочее оборудование и инструмент. Особое внимание нужно обратить на пинцет, это второй инструмент после паяльника по важности. лучше иметь даже два, современный тонкий без насечек для smd деталей, желательно еще и немагнитный и старый советский хирургический, для более грубых работ. Очень важно брать пинцеты качественные, сведенные, и подбирать их под свою руку. Удобным бывает использование хиругических зажимов, но это уже не столь обязательно и может быть заменено узкими плоскогубцами и подобным инструментом.
   Важно иметь и оптические приборы для увеличения. Раньше удобно было использовать линзу с подсветкой по окружности, сейчас мне нравится использовать отдельно подсветку и отдельно китайский микроскоп на базе видеокамеры и экрана, цена в общем сопоставима. Крайне не рекомендую брать очки увеличительные - посадите зрение очень быстро, много примеров у коллег.
   Бокорезы и кусачки, Я предпочитаю первое, лучше иметь две пары, просто хорошие и с напайками твердосплавными для тонкой работы с медными проводами и выводами.

   Модный сейчас подогревочный стол я особо не использую, он актуален при постоянной работе с алюминиевыми платами, и в ремонте китайской бытовой техники на бессвинцовых припоях.

   Ну с отвертками и остальным уже и сами разберетесь что нужно будет.

7. разработка печатных плат, CAD системы.

   По хорошему это очень длинный и дискуссионный разговор.

   Я начинал и долгое время работал в PCAD 2006, очень продуманная и удобная среда, жаль, что эти глупцы убили программу. Но все устаревает.
   Потом перешел на другую работу, где использовался DipTrace хохлятский. Весьма приятная программа по мотивам PCAD, но по проще. Ценник был у нее весьма приятный, можно даже для дома купить. Поддержка хорошая. Родная документация в виде учебника по структуре построена, очень быстро осваивается. По большому счету мне не хватало в нем только аналога интерактивного режима в PCAD, когда при прокладке дорожки мешающие могут пододвинутся автоматически. Но с началом СВО команда разработчиков перестала продавать софт В РФ, однако интересовался у бывших коллег, старые версии полностью работоспособны.

   Сейчас 2 года сижу как все, в Altium, матерюсь и плююсь, перетяжеленная система, переусложненная идеологически. Работает нестабильно. Много глюков. Например если переносим компонент на другой слой через инспектора, то временами получаем отсутствие мостиков маски между выводами. Документация разрозненная и неудобная, но работать надо. Сука, вот прямо сейчас рисую разводку и меня бесит: ну почему для того, чтобы проложить проводник надо нажать две горячие клавиши, зачем каждый раз нажимать две кнопки? Да и с лицензиями с началом СВО опять же плохо. не говоря о ценнике.

   В общем сейчас я начинаю готовится к миграции на свободный KiCAD. Но в рамках предприятия это достаточно сложный процесс с кучей головняков. Еще задолбали аскон, вчера вон дважды звонили. Впаривают свой Delta Design. Эти кадры наивно пытаются втюхать софт уровня DipTrace по цене альтиума и обижаются: чего это мы его не покупаем?

Про CADence и прочий софт не упоминаю, у нас он редок, опыта у меня с ним немного, да и с покупкой теперь проблемы.

Я бы сейчас обратил внимание, повторюсь, на KiCAD. Для серьезной работы стоит настраиваться именно на него ИМХО.
Diptrace да, ушел, но появился подозрительно похожий на него как идеологически так и по цене Lithium CAD, небольшим конторам можно на него посмотреть, там поддержка будет, да и не обременительно по цене.

Еще одним вариантом, скорее уже для простых домашних вещей, будет свободный проект LibrePCB. Что-то так же похожее на литиум и диптрейс, активно развивается, но плоховато пока с документацией. Я проверил, для радиолюбительских вещей более чем достаточно.
Ну и упаси бог садится на sprintlayout, это неправильны и устаревший подход к разработке.

И да, сразу дам совет: неважно на какой софт вы подсядете, не используйте стандартные или открытые библиотеки. Всегда рисуйте полностью свою. Если накосячите, то хоть не на кого будет приходить, да и будет удобно технологические вещи сразу в библиотеке учитывать, ну и прочие приятные вещи возможны.

7. Ну и собственно SPICE моделирование.

Что я только не использовал, еще с workbench начинал, соответственно мультисим. Потом было время LTSpice, долго на нем сидел. Пробовал и без оболочки работать с spice движками.
В итоге несколько последних лет я сижу на открытом софте Qucs-S. Его разработчиком кстати является весьма приятный в общении русский автор. Возможностей у программы более чем достаточно. Если раньше для моделирования s параметров приходилось уходить в старый Qucs, то теперь все есть внутри Qucs-S

Есть в нем моделирование во временной и в частотной областях, и как уже написал выше моделировании S параметров, и возможность оценки динамических качеств схемы.

Вот тут я полностью рассчитал малосигнальный тракт трансивера, можно ознакомиться с возможностями софта:

http://qrp.ru/forum/9-Самодельная-техника/13359-Долгострой-рабочее-название-АнтиNATO-аля-клопик?limitstart=0