complejidad involucrada en la construcción de una sola computadora de la placa [cerrado]

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Nuestra escuela secundaria ha encargado a mi ya un amigo mío la tarea de construir un controlador conectado a la red para un sistema hidropónico. La escuela ha presupuestado 5k para que gastemos lo que queramos, y tenemos la intención de hacer nuestra propia computadora con una sola tarjeta (sabemos que esto es demasiado) basada en la TI AM3874. Ambos tenemos experiencia en la fabricación de pcbs personalizados con controladores basados en AVR y similares, pero nunca con algo tan complejo. Además, tenemos que completar este proyecto a fines de diciembre.

  • ¿Se encuentra esto dentro del ámbito de lo posible?
  • ¿Qué paquete cad sería el mejor? todos los diseños de referencia de TI están en OrCAD (podemos obtener la versión de alta velocidad por unos $ 500, no creemos que Eagle o Kicad la cortarán)
  • ¿Cuáles son los escollos que debemos vigilar?
pregunta ferret_guy

2 respuestas

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Como han comentado otros, su objetivo de hacer este tipo de SBC es probablemente demasiado alto para su experiencia, equipo, horario y tal vez incluso presupuesto.

Pero eres joven, crees que puedes hacerlo, toda esa gente vieja no tiene el espíritu, etc.

Le sugiero que lo tenga en ambos sentidos: obtenga una RaspberryPi (o algo similar, pero un PI es una opción tan buena como las alternativas), y úselo para desarrollar una prueba de concepto (totalmente funcional) para el sistema total. Si su proyecto SBC es factible, debería poder hacer la versión Pi en aproximadamente el 10% del tiempo y el presupuesto. Y le dará a los otros equipos en el proyecto la oportunidad de experimentar una versión del sistema completo desde el principio. ¡Nunca subestimes el valor de un prototipo temprano para los comentarios de los usuarios!

Si el prototipo PI es exitoso y tiene suficiente tiempo, presupuesto y motivación, puede continuar con su SBC. Para entonces, seguramente lo veremos de nuevo aquí en SE con preguntas más detalladas. Si el desarrollo de SBC falla (por supuesto que no, pero en caso de que no sea posible), el sistema hidropónico no está sin un controlador, y no está sin un buen resultado para obtener sus marcas.

    
respondido por el Wouter van Ooijen
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Que TI AM3874 se ejecuta a 50x la frecuencia de los AVR con los que tiene experiencia.

Los PCB no funcionan de la misma manera en esas frecuencias.

'Works-first-time' no es la manera de pensar en ello.

Las pruebas son mucho más difíciles en esas frecuencias.

Es solo 3x de las frecuencias de WiFi, Bluetooth, etc. y menos de 3x de los teléfonos móviles. Así que debes pensar seriamente en las emisiones electromagnéticas y la sensibilidad a las interferencias. Por ejemplo, podría generar tanta interferencia que no pueda estar 'conectado a la red', o cada vez que alguien se acerque a ella y su teléfono móvil suene, podría sufrir una falla.

Cosas a considerar:
1a) ¿Cuánto costará el equipo de prueba para depurarlo?
1b) ¿Cómo se asegurará de que no sea una fuente de interferencia electromagnética o que sea sensible a las emisiones electromagnéticas? 1c) Si no es confiable, con fallas ocasionales, ¿cuál es el enfoque de retroceso? 2a) ¿Cuánto podría costar garantizar que cumple con las regulaciones electromagnéticas de EE. UU. / UE / ...? o
2b) ¿Cuánto podría costar tratar con la FCC / ... si 2a es inadecuado?

Diseñar una PCB que parezca ser capaz de funcionar puede ser el menor de los obstáculos.

Edit 2:
Creo que la falta de tiempo, dinero y experiencia pueden ser demasiadas restricciones para algo que funciona a 1 GHz.

¿Cómo podría abordar esto?

Edit 3:
Mi primera prioridad sería asegurar que el proyecto hidropónico tenga éxito. Intentaría hacer lo menos práctico, lo más rápido posible para garantizar que tenga éxito. Eso podría ser una solución estándar.

Después de eso, debería haber un montón de tiempo y varias maneras de progresar. Una forma podría ser profundizar en el funcionamiento práctico del proyecto de hidroponía y tal vez descubrir algo que necesite una mejor electrónica o software. Mi experiencia es que los proyectos revelan desafíos inesperados y oportunidades una vez que están operando. Encuentro que estas sorpresas a menudo son mucho más interesantes que el resumen inicial.

Otra forma podría ser construir una pieza electrónica más divertida, tal vez para un proyecto complementario.

¿Qué podría construir, sabiendo que la hidroponía está funcionando y no se necesita nada más?

  • Trate de diseñar algo que sea claramente mucho mejor que un AVR, y es muy probable que funcione. 60MHz arriba, con buen ADC y periféricos?
  • Tal vez use una MCU, y no un SoC, entonces la PCB debería ser más fácil de obtener Correcto.
  • Tal vez use la memoria externa con una MCU, y haga que sea más similar a SoC, o Memoria Quad-SPI o FRAM para el 'registro de datos' no volátil
  • Los periféricos potentes pueden ser mucho más útiles que una computadora en bruto poder. Cypress PSoC? Cuenta con periféricos digitales y analógicos programables y utiliza VHDL.
  • Elija una MCU que tenga una buena cadena de herramientas, pero que no sea demasiado popular. Entonces sería más fácil justificar y defender la construcción en lugar de comprar. Eso probablemente significa ARM-based o MIPS-based. PIC32MZ?
  • Debe tener una placa de desarrollo utilizable, es muy útil tener un trabajo sistema de comparación
  • Debe tener un depurador de hardware, los pines de conmutación solo llegan hasta ahora
  • Debería tener un buen soporte técnico, por si acaso
  • Si todos se puede hacer en menos de 1 mes , las personas suelen subestimar esfuerzo y duración por más de 3.14x (geddit?)
  • Tal vez una empresa de MCU que ofrezca pasantías y patrocinios a través de universidad :-)

Un aparte:
Los ingenieros tratan de operar racionalmente. Se espera que los ingenieros no desperdicien el dinero 'reinventando la rueda'. Personalmente, no estaría contento de descubrir que alguien había gastado 10 veces más de lo necesario para hacer un trabajo simple. Me sentiría aún menos feliz si eso significara que no se entregaron a tiempo, o que obtuvieron un resultado pobre, o si fallaron a un equipo. Parece una estrategia de alto riesgo por una pequeña recompensa.

El proyecto multidisciplinario que se describe en la pregunta y los comentarios tiene menos que ver con la tecnología y más con la interacción social, el trabajo en equipo, la concentración en el proyecto y sus participantes y la ayuda para avanzar.

Si estuviera entrevistando y descubriera una historia pobre sobre un candidato, necesitaría una buena explicación. Incluso podría influir en mi decisión de contratación. Internet proporciona formas para que algunas cosas permanezcan públicas durante mucho tiempo. Así que le pregunto, por favor, piense cuidadosamente antes de hacer algo que podría tener repercusiones visibles en un área que podría ser relevante o importante.

    
respondido por el gbulmer

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