¿Qué tipo de proyecto podría ayudar a un ingeniero de software a convertirse en un ingeniero electrónico?

Question

Soy un desarrollador de software sin prácticamente ninguna formación en electrónica, pero quiero meterme en esto ya que es relevante para el trabajo que estoy haciendo (desarrollo de sistemas de infoentretenimiento). Soy un ingeniero de software, no un ingeniero electrónico, por lo que mi formación/experiencia tiene más que ver con la programación a nivel de aplicación, y tal vez un poco de programación de sistemas/redes.

He oído hablar de Arduino como una plataforma de proyectos flexible y me preguntaba qué tipo de proyectos podrían ayudar a alguien con mi formación a abrirse camino en la ingeniería electrónica... empezando por la programación de microcontroladores y quizás trasteando con otro tipo de periféricos, como bluetooth, zigbee, wifi, audio, vídeo, no sé... quizás un tipo de proyecto típico de los ingenieros electrónicos durante sus cursos.

En resumen, lo que busco es un tipo de proyecto típico/popular (académico o no) que pueda ayudar a un ingeniero de software a desarrollar un conjunto de habilidades de ingeniería electrónica a nivel de software.

Answer 1

He aquí algunas sugerencias de proyectos en los que no sería difícil entrar para un desarrollador de software. Todos ellos pueden parecer bastante difíciles, pero soy un gran aficionado a intentar proyectos que están muy lejos de mis habilidades. Si son proyectos divertidos y atractivos, te arrastrarán alegremente por el proceso de aprendizaje. Y recuerda que todos estamos aquí para ayudar.

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Matriz de LEDs

Se trata de un proyecto totalmente digital, pero muy divertido (a quién no le gustan los LED). Necesitarás algunos drivers como el ULN2803, y un microcontrolador. Consigue que la matriz diga la hora, o muestre una imagen. Yo apenas pude mostrar una imagen de Bjork en una matriz verde de 16x16.

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Avión de espuma estabilizado con giroscopio

Consigue un avión de espuma y un par de micro alerones :

También necesitarás un Giroscopio MEMS con salida analógica y algunos pequeños OpAmps. Mézclalos todos para hacer un avión de gomaespuma estabilizado con giroscopio.

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Robot

A todo el mundo le gustan los robots. Lo mejor de un pequeño robot como éste es que puedes empezar con algo extremadamente sencillo (sólo conduce hacia delante), y poco a poco ir añadiendo más y más funcionalidad (sensores y toma de decisiones), aprendiendo todo el tiempo.

Answer 2

Proteus es una excelente plataforma de proptyping basada en software. Puedes construir placas de circuito impreso y esquemas utilizando la mayoría, si no todos los MCUs mencionados aquí; y lo mejor de todo, puedes simular tu código fuente como si se estuviera ejecutando en el hardware real.

Lo mejor de este software es que puedes cambiar variables como cristales, condensadores, resistencias sin tener que soldar, desoldar, ordenar y esperar a que eventualmente se ensucie con placas prototipo o escudos. Lo emula perfectamente.

También; Tienes herramientas virtuales como Osciliscopes.. ¿Sabes cuánto cuesta un buen osciloscopio? ¡Una fortuna! Todo está incluido con prácticamente toneladas de otras características y herramientas virtuales.

No es gratis, pero el precio es absolutamente razonable para la cantidad de tiempo y frustración que puede ahorrarte, en lugar de meterte con el hardware real.

Answer 3

Creo que tratar de aprenderlo todo sólo dará lugar a mucha confusión y a la pérdida de tiempo. IMHO deberías intentar centrar tu interés: has dicho que lo necesitas para los sistemas de infoentretenimiento, ¿verdad?

Una aproximación podría ser hacerse una idea de cuál es uno de esos sistemas:

• Una unidad de procesamiento (probablemente un microcontrolador o un ordenador sencillo);

• Algunos controladores para la pantalla;

• Interfaz de E/S para la interacción con el usuario;

• Interfaces de comunicación (redes, interconexión con otros dispositivos...)

Cualquiera de estos subdominios es un sistema completo que puede ser estudiado y diseñado como un proyecto. Algunos de ellos también pueden dividirse en más subsubdominios a un nivel de abstracción inferior, y hasta el nivel de componentes.

Así que mi sugerencia es romper esta compleja arquitectura en bloques y tratar de crear circuitos sencillos (tal vez a partir de los controladores de LED), pero que luego se pueden insertar en el plan más grande. Tendrás la motivación para hacerlo, ya que va a ser parte del trabajo final, y de paso aprenderás sobre electrónica.

Sólo tienes que ocuparte de estudiar y entender lo que estás haciendo, en lugar de confiar en esquemas prefabricados y reglas genéricas.

Answer 4

Hazte con un Kit de desarrollo PSoC . El PSoC es un microcontrolador que contiene bloques digitales y analógicos reconfigurables. Básicamente, puedes conectar los esquemas digitales y analógicos con el IDE. Estos esquemas se implementan dentro del chip PSoC.

Puedes jugar con diseños de circuitos digitales y analógicos a tu antojo, y combinarlo todo con software escrito en el mismo IDE.

Answer 5

Si ya eres un desarrollador de software, la programación de microcontroladores en sí misma no debería ser un reto, y hay poca electrónica al respecto. Al menos no en el sentido de tener que tratar con diferentes tipos de componentes y tener que hacer cálculos sobre voltajes y corrientes para que algo funcione.

Sin embargo, un kit de microcontroladores puede ayudarte a tener el control. Puedes trabajar con todo tipo de entradas, digitales y analógicas, y salidas.
Pruebe el omnipresente termostato por ejemplo.

Entradas
Tendrás que conocer los sensores de temperatura (del tipo que sea), los amplificadores, los opamps y quizás los transistores, además de los condensadores y las resistencias. Los opamps y especialmente los transistores son básicos, se utilizan en todos los circuitos.

Salida
Para accionar un relé es necesario saber cómo funciona un transistor como interruptor (es la aplicación más fácil de entender).

Las placas de desarrollo de microcontroladores suelen tener un mostrar en ellos, LCD o LED, o pueden conectarse a un módulo de visualización. Aunque esto es útil (por ejemplo, para la depuración) y divertido, no ayuda a entender la electrónica. Tendrás que hacer tu propia pantalla, como una matriz de LED, y aprender a manejar una pantalla multiplexada, tanto desde el punto de vista del software como del hardware.

Aparte de la placa del microcontrolador, hazte con un kit de iniciación que contiene la mayoría de las piezas básicas para realizar circuitos sencillos. Y un buen manual Por supuesto. El Arte de la Electrónica es inmensamente popular aquí, aunque la última vez que lo vi debía ser actualizado.