首先来看看实验室布局。整个实验室空间被划分为几个功能区,让我能够更加高效地进行各类软硬件开发设计工作和业余娱乐活动。01无线电区北面有窗户的位置,是我专门布置的业余无线电区。配置有:笔记本:联想小新pro13矢量网分:NanoVNA 1.5GHz带宽驻波表:supercomSW-102车载电台:泉益通KT-8900D手持电台:森海克撕8800SDR:RTL2382U带温补晶振、天线窗外是伸缩晾衣杆改造的天线平台,方便我安装各种天线,进行无线电通信和实验。这台电脑通过软件定义无线电SDR可以实现对宽带无线信号的监控和实时分析。另外,我还有这两部车载无线电台和手台,它们可以在UV段上进行发射,并与其他业余无线电爱好者进行通联。这台NanoVNA手持矢量网分是业余无线电必不可少的工具,可以对天线的频率特性、驻波比参数进行测试,实现天线参数的匹配。这部电台后面接的是一个驻波表,可以实时测量当前输出频率、功率与天线驻波反射情况。嵌入式物联网的学习之路非常漫长,不少人因为学习路线不对或者学习内容不够专业而错失高薪offer。不过别担心,我为大家整理了一份150多G的学习资源,基本上涵盖了嵌入式物联网学习的所有内容。点击下方链接,0元领取学习资源,让你的学习之路更加顺畅。
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点击这里找小助理0元领取:扫码进群领资料02焊接调试区焊接调试区配置:置物架:货架+洞洞板LED 照明灯电烙铁:T12电烙铁:正点原子 T65热风枪:深圳白光SBK858显微镜:电子显微镜螺丝螺母电子模块、阻容本电钻热胶枪靠墙的位置我安装了一台超市货架,配有洞洞板和可调整的层板,可以按照自己的习惯和爱好安排各种设备的摆放。洞洞板的收纳能力非常强,搭配这个磁吸条可以收纳各种常用工具。货架上安装了LED照明灯,为这个区域提供了良好的照明条件。在这里,我将电路变为现实。作为一个主要靠业余时间开发的电子爱好者,我没有购置贴片机、回流焊之类的SMT设备。电路的主要加工方式是在嘉立创进行打样和贴片,样板回来后再手工补焊几个器件就完成了,所以这些工具基本可以满足需求。显微镜主要是用来进行飞线操作的,毕竟设计难免出错,但没啥问题是飞线解决不了的。03开发调试区设计和调试区则是我进行电路设计和软硬件开发的地方。配置如下:台式机:DIY主机+显示器2万用表:优利德UT61E+四位半示波器:鼎阳SDS2074X plus无源探头:品致CP-3601R 600MHZ示波器:力科WS24XS+带宽升级组件差分探头:力科APO341GHZ逻辑分析仪:DSLogic基础版数控电源:艾德克斯IT672060V/5A程控电源:正点原子DP100 30V/5A电子负载:艾德克斯IT8511矢量网分:科创仪器KC901K频率计:胜利VC2000显微镜:4X电子显微镜这里主要配备了一台高配的PC和两个显示器,显示器用升降支架固定,方便随时调整位置,比如在焊接时观看原理图,作为显微镜的显示屏等功能。后面的货架使用层板分割成多个区域,上面摆放了各种测试设备。首先是这台手边的示波器,是鼎阳的SDS2074X Plus,升级到了500M带宽,具有丰富的测量和解码功能,同时内置了一个50M的信号发生器,有方便的触摸屏,可以满足日常调试功能。对于预算在1W以内购买研发示波器的小伙伴们,强烈推荐这台机器。上面这台示波器是力科的Wave Surfer 24xs,经过升级拥有了2G带宽,并配有一条1G带宽差分探头。虽然是台十几年机龄的老家伙,但在高频信号分析方面仍然有不可替代的地位。比如现在所看到的就是一个百兆以太网的信号波形,虽然百兆以太网标称的信号带宽是125MHz,但要想分析信号质量,推荐至少要6~10倍的测试带宽。而且在测试这类高速差分信号时,有源差分探头是必不可少的。在嵌入式开发过程中,需要用到SPI、I2C、串口等通讯总线,在排查通讯出错等问题时就需要用到逻辑分析仪了。这台梦源的DSlogic可以采集多通道数字信号,并使用上位机进行解析,将01信号解码为可读的数据进行分析,大大加快了通讯问题的定位排查,相比使用示波器上的逻辑探头,基于PC的逻辑分析仪有更大的存储深度,而且支持通过Python编程开发自定义的界面协议。电源方面,DP100程控电源可以通过USB上位机编程电压波形控制,模拟设备供电变化。一台IT6720-C数控电源提供高效低噪声的电源,还有一台线性电源,用于提供更低的噪声,主要用于射频设备的测试。另外,这边还有一台可编程电子负载,用于模拟设备负载给板卡进行负载压力测试。而这台频率计用于检测晶振频率,在各种通讯协议中都对晶振的频偏有一定要求。这是一台FLIR的热成像仪,用于对电路板进行热设计分析和故障排查。配合上位机可以实现长期的温度曲线监控。当然,万用表也是必不可少的。这是一台优利德的UT61E+四位半表,可以满足大部分的测试需求,性价比相当不错,价格不到福禄克同类型表的一半,质量方面优利德作为早期国产福禄克代工厂,还是相当有保障的。04物料货架区物料货架区配置如下:置物架:货架+洞洞板开发模块、元器件各类线材各类电源适配器NAS:蜜獾超存+16T硬盘2UPS不间断电源灭火器3D 打印机:彩虹300300 DIY套件货架的中间部分是测试设备平台区域,是放置长期被测电路板卡的地方,可以提供网络、显示、键鼠以及散热等各种条件,确保我的电路板能够长期稳定工作。在实验室的这个角落,我还配置了一个NAS服务器,它在实验室的多个方面发挥着重要的作用。能够实现数据自动备份、部署私有GIT服务、家庭影音娱乐和照片备份等。这边是一台我自己组装的FDM式3D打印机,采用的是CoreXY结构。日常可以用来打印一些产品外壳、结构件和小玩意儿,这几个就是我通过3D打印做出来的东西。05常用设计软件拥有这样一个实验室的同时,还需要掌握相应的知识才能驾驭,如硬件电路设计、PCB绘制,单片机编程,嵌入式编程以及上位机开发等技能。给大家推荐几款我日常用到的好用的的软件工具:1)Altium Designer电子人都很熟悉了,用于硬件电路设计和PCB绘制。相比cadence,它的3D功能更强大,同时22版之后加入的供应链系统也大大方便了硬件设计,基本不需要自己绘制原理图和封装,还可以进行电路板的堆叠设计,导出电路板3D模型。2)SolidWorks是主要的三维结构设计软件,AD导出的三维模型可以导入SW,可以给电路板快速设计一个外壳,再3D打印出来进行验证。3)在掌握硬件设计之外,软件也是必不可少的。我主要使用Cortex M系列单片机,如STM32、GD32、RT1052等,相比IAR的界面,我更喜欢用Keil进行调试。最近开始同步使用VsCode进行开发,因为可以使用强大的AI辅助进行编程,大大提升效率。同时VsCode也可以用于Linux的软件开发,比如机器人操作系统ROS上的程序我都是使用VsCode进行开发的。4)有了硬件、单片机程序、Linux程序之外,上位机也是项目开发中必不可少的,毕竟大部分应用还是需要与用户进行交互。这方面我主要使用C#语言开发Windows应用,比如展示的这个程序就是用来控制一个舵机机器人进行主从控制的。拥有这些技能让我能够将我的想法转化为真实的产品。
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