Hallo!
Vor kurzem habe ich eine neue Arbeitstelle als Hardware Entwickler
angetreten und fühle mich dort etwas überfordert. Bisher habe ich vor
allem im Automobil-Bereich gearbeitet. Dort war ich dann für kleine
Projekte gesamt verantwortlich, also sowohl Projektmanagement als auch
Hardware und Software. Da habe ich µC und entsprechende „spezial“ ICs
(beispielsweise Batteriemanagement oder CAN-Bus) eingesetzt und mich
dann bzgl. der Schaltungen vor allem an den Datenblättern orientiert.
Das hatte etwas von Lego bauen.
Im neuen Job scheinen Schaltungen jedoch ganz anders entwickelt zu
werden. Ein simples Beispiel: Ich habe bisher als Schalter eigentlich
immer MosFETs genutzt, hier werden dafür aber vornehmlich Bipolar
Transistoren verwendet.
In meinen Augen ist das viel komplizierter, da muss man doch rechnen ob
der Transistoren jetzt im richtigen Bereich betrieben wird!? Oder
entwickelt man mit der Zeit dafür auch den direkten Blick.
Hier mal ein fremdes Beispiel:
https://www.foto-webcam.eu/wiki/sleep-watchdog
Das hätte ich einfach mit einem kleinen µC gelöst.
Was meint Ihr, wie sollte ich meine Schwierigkeiten am besten angehen
und habe ich überhaupt eine Chance. Momentan habe ich den Eindruck mich
während des Studiums, der bisherigen Praktika und bei meinen
persönlichen Interessen auf das Falsche konzetriert zu haben.
Viele Grüße,
Manuel
Maik schrieb:> Momentan habe ich den Eindruck mich während des Studiums, der bisherigen> Praktika und bei meinen persönlichen Interessen auf das Falsche> konzetriert zu haben.
Oder du bist am falschen Arbeitsplatz...
> ob der Transistoren jetzt im richtigen Bereich betrieben wird!?> Oder entwickelt man mit der Zeit dafür auch den direkten Blick.
Ja klar. wie beim Kochen: Übung macht dsen Meister.
> Das hätte ich einfach mit einem kleinen µC gelöst.
Das kannst du aber nur dann, wenn es dabei nicht um irgendwelche
Sicherheitsgeschichten geht, die tatsächlich in Hardware ohne Software
ausgeführt werden müssen.
> Dort war ich dann für kleine> Projekte gesamt verantwortlich, also sowohl Projektmanagement als auch> Hardware und Software.
D,h, ein Superheld der von allem ein bischen was kann und keine Tiefe
hat. Spezialisiere Dich! Wenn du in Richtung Digitales gehst, bekommst
Du irgendwann auch mal die Tiefe, um das richtig zu können und solche
kleinen "Nebenherthemen" mit der linken Hand miterledigt werden. Du bist
einfach zu jung und hast zu wenig Wissen.
Ist aber nicht ungewöhnlich, dass in der Automotive solche Leute
drangestellt werden. Ich habe da auch meine Erfahrung mit den
Jungheinis.
Die verlinkte Schaltung, so wie sie ist, ist Muell. Aber wenn man's
richtig macht, kommt man moeglicherweise mit weniger Strom aus.
Zudem kann man sie, oder etwas aequivalentes, moeglicherwese guenstiger
wie mit einem Controller produzieren. Der Controller muss auch
programmiert werden. In der Serie.
Moeglicherweise geht es um Sicherheit, und da ist etwas ohne Controller
auch besser.
Hardware Entwickeln ergaenzt sich gut mit Software, schau da nur mal
rein. Nicht alles ist trivial, was trivial erscheint.
Maik schrieb:> Da habe ich µC und entsprechende „spezial“ ICs> (beispielsweise Batteriemanagement oder CAN-Bus)> eingesetzt und mich dann bzgl. der Schaltungen vor> allem an den Datenblättern orientiert. Das hatte> etwas von Lego bauen.
Naja.
Das ist eine Verfahrensweise, die manchen alten Saecken
(wie z.B. mir) ein groszes Aergernis ist. "Entwickeln" als
"Zusammenclicken von Beispielschaltungen" und - optional -
Pruefen der "Absolute Maximum Ratings"...
Wenn's mal kein Spezial-IC gibt, ist das Problem nicht
loesbar. Wenn das IC abgekuendigt wird, ist eine
Ueberarbeitung faellig.
> Im neuen Job scheinen Schaltungen jedoch ganz anders> entwickelt zu werden. Ein simples Beispiel: Ich habe> bisher als Schalter eigentlich immer MosFETs genutzt,> hier werden dafür aber vornehmlich Bipolar Transistoren> verwendet.
Naja. Jacke wie Hose.
> In meinen Augen ist das viel komplizierter, da muss man> doch rechnen ob der Transistoren jetzt im richtigen> Bereich betrieben wird!?
Ach. Und bei den FETs hat Du nicht gerechnet? Es war Dir
also voellig egal, ob
- der FET sicher eingeschaltet wurden (--> Schwellspannung),
- das Gate keinesfalls zuviel Spannung bekommt,
- der FET schnell genug schaltet (--> Treiberstrom/Gatekapazitaet),
- der FET den Anlaufstrom vertraegt,
- der FET den Dauerstrom vertraegt und
- der FET nicht zu heiss wird?
> Oder entwickelt man mit der Zeit dafür auch den direkten> Blick.
80% sind beim Bipolartransistor doch genauso wie beim FET, ich
verstehe das Problem nicht. Warum manche Leute ein solches
Mysterium aus dem Basisvorwiderstand machen muessen, ist mir
genauso ein Raetsel.
> Hier mal ein fremdes Beispiel:> https://www.foto-webcam.eu/wiki/sleep-watchdog> Das hätte ich einfach mit einem kleinen µC gelöst.
Jeder nimmt, was er beherrscht.
Wer taeglich mit µCs herummacht, nimmt einen µC. Wer nicht, der
nicht.
> Was meint Ihr, wie sollte ich meine Schwierigkeiten am besten> angehen und habe ich überhaupt eine Chance.
Naja. Vielleicht die Sachen mal im Gesamtzusammenhang betrachten.
Selbst aus Standardkomponenten entwickeln ist zunaechst aufwendiger,
macht Dich aber von den Launen der Hersteller unabhaengiger und die
Fertigung i.d.R. billiger.
Manche "Spezial-ICs" werden aber im Laufe der Zeit zu Standard-
komponenten (OPVs, Mikroprozessoren, ...).
Generell sind Mangel an Wissen und Prinzipienreiterei schlechte
Ratgeber.
Haeufig gibt es viele fast gleich gute Loesungen; welche man
bevorzugt, haengt von vielen m.o.w. zufaelligen Dingen ab - unter
anderem vom eigenen Wissen und den Erfahrungen.
> Momentan habe ich den Eindruck mich während des Studiums, der> bisherigen Praktika und bei meinen persönlichen Interessen> auf das Falsche konzetriert zu haben.
Wieso "falsch"?
Es ist doch nichts Schlechtes daran, FETs, Mikrocontroller oder
integrierte OPVs zu bevorzugen. In den vielen Faellen, in denen
es mehrere gleichgute Loesungen gibt, kann man doch gern seine
eigenen persoenlichen Lieblinge verwenden.
Man sollte aber offen dafuer sein, auch die speziellen Staerken
anderer Loesungen kennenzulernen und anzuerkennen.
Maik schrieb:> Was meint Ihr, wie sollte ich meine Schwierigkeiten am besten angehen
Die optimale Schaltung ist die, die zu den geringsten Kosten alle
Anforderungen erfüllt. Das kann auch mal eine Lösung aus mehr Bauteilen
sein.
Nur mal der MOSFET: Ja, ein MOSFET schaltet gut ein und aus, man braucht
sich um den Ansteuerstrom eher nicht zu kömmern.
ABER: Wenn ein Verbraucher einen hohen Strom im Einschaltmoment oder bei
Überlastung benötigt, leitet der MOSFET meistens diesen hohen Strom auch
durch. Man muss also eine extra Überstrombegrenzung einbauen, um ggf.
eine Überlastung der Spannungsquelle zu verhindern.
Bipolare Transistoren sind Stromverstärker, bekommen sie einen
definierten Basisstrom, liegt der Kollektorstrom irgendwo bei
Stromverstärkung*Basisstrom, damit ergibt sich ggf, eine elegante Form
der Strombegrenzung.
Damit kann so eine Schaltung kosteneffektiver sein, obwohl sie auf den
ersten Blick vielleicht blöd aussieht.
Dein Ansatz, Lego, ist im Prinzip richtig, auch Analogtechnik ist Lego.
Die Virtuosität kommt daher, daß man alle Legosteine kennt...
Spezial-ICs sind meistens teuer und oftmals kurzlebig. Kluge Entwickler
versuchen ohne sie auszukommen, aber wenn die Leistungen der Chips gut
sind, kann man sie macnhmal nicht umgehen.
Michael B. schrieb:> Die optimale Schaltung ist die, die zu den geringsten> Kosten alle Anforderungen erfüllt.
"... die zu den geringsten GESAMTkosten ..."
In die Gesamtkosten gehen u.a. ein:
- Fixkosten bei der Entwicklung (Geraete, Zeit fuer
Wissenserwerb, Test usw.)
- Fixkosten bei der Fertigung
- variable Kosten bei der Fertigung (z.B. Bauteilkosten)
Der geneigte Leser erkennt ohne Muehe, dass die Gesamtkosten
also u.a. vom Wissensprofil der Entwickler und von der
Fertigungsstueckzahl abhaengen.
Possetitjel schrieb:>> Hier mal ein fremdes Beispiel:>> https://www.foto-webcam.eu/wiki/sleep-watchdog>> Das hätte ich einfach mit einem kleinen µC gelöst.>> Jeder nimmt, was er beherrscht.>> Wer taeglich mit µCs herummacht, nimmt einen µC. Wer nicht, der> nicht.
"Wer als Werkzeug nur einen Hammer hat, sieht in jedem Problem einen
Nagel."
- Paul Watzlawick
Maik schrieb:> Hier mal ein fremdes Beispiel:> https://www.foto-webcam.eu/wiki/sleep-watchdog> Das hätte ich einfach mit einem kleinen µC gelöst.
Diskret ist mglw. schon nach Stückpreis billiger als ein uC, ausserdem
spart man sich die ganzen kosten fürs Board programmieren und Programm
erstellen und Programm testen und Programm warten und und und. Einfach
fertigen lassen, prüfen, einbauen, fertig.
Und so ein 74 Dummerchen ist in der Regel störesistenter (ESD, surges)
als ein submicron Controller. Automobil-electronic ist eine "dreckige
Gegend" für Mikroelektronik.
Maik schrieb:> Was meint Ihr, wie sollte ich meine Schwierigkeiten am besten angehen
Wie wäre es, nochmal die Grundlagen (ohmsches Gesetz,
Spannungs/Stromteilerregel, usw...) durchzugehen?
Wer nicht in der Lage ist, einen Vorwiderstand für einen Transistor
auszurechnen, sollte sich nicht Hardwareentwickler nennen. Da sollte man
schon etwas mehr können als nur ICs nach Datenblatt zusammenzudängeln.
Auch wenn man sein Projekt nebenbei menetscht und die Software macht.
Eine Spezialisierung würde ich dafür auch nicht als notwendig ansehen.
Sowas muß man einfach können wenn man E-Technik oder ähnliches studiert
hat.
Klar muß man sich das Wissen wieder neu aneignen wenn man es lange nicht
gebraucht hat-aber wem das Probleme bereitet (Wissen aneignen) hat im
Ingenieurberuf eigentlich nix verloren.
OT: Ich kenn die Entwicklungsgeschichte der Watchdogschaltung so am
Rande, hab auch eine in dem inzwischen wirklich riesigen
foto-webcam/eu/de/net-Verbund, wenn auch ohne diese Schaltung.
Zum einen ist die etwas älter als das 2014 erkennen lässt (eher so 2006
rum, aber ja, da gabs auch schon uCs...) und auch für eher unerfahrene
Nachbauer gedacht. Die brauchen damit kein Programmiergerät.
Zum anderen werden viele der Kameras auch in wirklich unwirtlichen
Gegenden mit sehr wackeliger (Solar)Versorgung installiert. Auf dem Berg
ist auch die Sache mit Blitzen ein heisses Thema... Und da war dann das
diskrete Gemüse irgendwie übersichtlicher. Kann sein, dass es ein uC da
auch getan hätte, wenn man aber wg. SW-Hänger wieder hoch muss (viele
der Cams sind gar nicht einfach zugänglich, man schaue sich zB. die
Infos der Hochkönig-Cam an...), dann ist das keine Ersparnis.
Und zum Thema: (Gutes) Schaltungsdesign lernt man durch Erfahrung und
Analyse anderer Schaltungen. Ich glaube nicht, dass das allein mit Lesen
von Lehrbüchern funktioniert...
Possetitjel schrieb:> Ach. Und bei den FETs hat Du nicht gerechnet? Es war Dir also voellig> egal, ob - der FET sicher eingeschaltet wurden (--> Schwellspannung), -> das Gate keinesfalls zuviel Spannung bekommt, - der FET schnell genug> schaltet (--> Treiberstrom/Gatekapazitaet), - der FET den Anlaufstrom> vertraegt, - der FET den Dauerstrom vertraegt und - der FET nicht zu> heiss wird?
Das habe ich mich auch gefragt. Schön, dass man manchmal nur lesen muss.
Lothar M. schrieb:> Das kannst du aber nur dann, wenn es dabei nicht um irgendwelche> Sicherheitsgeschichten geht, die tatsächlich in Hardware ohne Software> ausgeführt werden müssen.
Hat man aber auch Wege gefunden ....
Früher hatten wir in den Hochregalstaplern noch Notausketten mit
Schützen und davor ne Menge Relais. Ne SPS zum Steuern.
Seit wir den Laden übernommen haben ist unser eigenes Steuergerät da
drin und nur ein Hauptschütz. Klar, zum Steuerrechner gibts auch einen
Überwachungsrechner.
Hi, Maik,
"Bin ich zu digital?"
Nein. Lass Dich nicht von einem Werbegag verwirren.
Dies "digital" im Werbegag ist der Trost jener, die mit dem Wischkasterl
spielen müssen, weil die Dorfschönste über sie nur ihr hübsches -
analoges - Näschen rümpft.
Wir Menschen nutzen die beste Technik, die uns Mühen erspart. Das hat
mit analog oder digital absolut nichts zu tun.
In der Arbeit profitieren wir von den Vorarbeiten der Erfahreneren, und
wenn "bei uns die Motorsteuerung nun mal so gemacht wird", und wir keine
deutlich bessere demonstieren können, dann passen wir uns an.
Unsere älteren Kollegen haben das auch getan. Und wenn der Vorteil bloß
war, dass wir die Prüfvorschriften und die Dokumentation mit Copy&Paste
übernehmen konnten.
Ciao
Wolfgang Horn
Hallo erstmal!
Wie schon ein Vorposter gemeint hat: Die Schaltung ist Müll -
Bastelelektronik aus dem letzten Jahrtausend.
Das ganze soll ja im Hochgebirge arbeiten, richtig?
Man kann ja von mir aus sagen, da ist Blitzsschlag, starke
Temperaturschwankungen, etc. Aber dann wären Kamera und Router wohl die
ersten Komponenten, die ausfallen würden, also ist Deine kleine
Schaltung in der Hinsicht nicht einmal ansatzweise kritisch.
Konkrete Kritik:
* Wenn man was Ordentliches kaufen will, geht man nicht zum Schmiedl,
sondern zum Schmied: Das heißt in punkto Elektronik also nicht Reichelt,
sondern Digikey, Farnell oder Mouser, für Voluminöses auch zur RS.
* Man nimmt auch nicht ein voluminöses Relais um 1,77€, sondern einen
Lastschalter, der digital angesteuert wird - gibt's ab 50ct im Cut Tape,
SOT-23-Gehäuse.
Zu den restlichen Komponenten in der Webcam-Geschichte:
* Usb4All funktioniert wohl, ist aber eine ziemliche Krücke: Wenn man
schon mit USB kommunizieren will, dann besser eine USB-Brücke wie
FT200XD nehmen und via I2C an eine MCU anhängen - da kann man dann
selbst programmieren und einstellen wie man Lust und Laune hat - vor
allem hat man das Design selbst in der Hand und versteht (!), was man
tut - wichtig für zukünftige Projekte.
* Die Heizung: Natürlich funktioniert's, aber wenn mal ein lang
andauernder Winter wie heuer kommt und der Heiztransistor permanent
aktiv ist, wird er nach ein paar Tausend Betriebsstunden nicht mehr
sauber funktionieren und im schlimmsten Fall einen Kurzschluß
produzieren. Besser ist es den Transitor (MOSFET) als reinen
Schalttransistor zu betreiben und 2-3 bedrahtete Widerstände in den
Luftstrom zu hängen - das ganze bitte auf einer sauberen Platine und
nicht mit dem Frickelwerk, wie es auf den Fotos zu sehen ist. Mit ein
bisschen zusätzlicher Meßtechnik (Temperaturdioden sind in µCs ja schon
fast Standard) kann man dann die Heizleistung anpassen oder nur den
Lüfter laufen lassen - Feuchtesensoren tun ihr übriges dazu.
In Summe gesagt: Für Prototypen und Proof of Concept kann man mit
solchen Sachen leben, dann sollte man aber etwas professioneller werden
und auch den Blick auf zukünftige Entwicklungen nicht aus den Augen
verlieren.
Wie Du selbst schon richtig gesagt hast, ein µC wäre zur Steuerung
sinnvoller; das ist billiger, braucht weniger Platz, ist weniger
anfällig für Bauteiltoleranzen, weniger Strom, etc. Ein kleiner MSP430
oder STM32 ist für <2€ zu haben. IDEs gibt's tw. gratis.
PS: Dein Chef ist wohl der Herr Radlherr richtig? Scheint ja ein netter
Typ zu sein, aber wenn er darauf beharrt, diese
Uralt-Prä-2k-Analog-Basteltechnik einzusetzen, solltest Du mit ihm
entweder über die Zukunft von Elektronikentwicklung in seiner Firma
reden oder gleich einen anderen Job suchen.
Jetzt trete ich mal mächtig ins Fettnäpfchen:
Irgendwie hat diese Diskussion Digital etwas Hypokritisches in sich.
Wenn ein digitales System mit der realen Welt interaktiv sein muß, kommt
man um geeignete Peripherie Schaltungen nicht herum. Der"digitale"
Designer kann sich oft mit mehr oder weniger maßgeschneiderten
Application specifische Schaltkreise bedienen. Diese ASICs haben oft
intern einen sehr analogen Charakter und viel Wissen und Know-How
spiegelt sich daran wieder um dem digitalen Designer das hohe Lehrgeld
eigener Analog auf Digital Schnittstellen zu ersparen. Deshalb sollte
man den Ersatz diverser Firmen entsprechend würdigen wenn deren
Erzeugnisse in eigenen Schaltungen einsetzt.
Mit dem Begriff Digital habe ich auch so meine Probleme. Wenn man sich
neue Computer Technik mit ihren High Speed Bussen betrachtet, kommt man
nicht umhin, zugeben zu müssen, daß die eigentliche Physik dieser Busse
alles andere als "Digital" ist. Da kommt man um perfekte Beherrschung
von Mikrowellen Design Prinzipien nicht herum. Das einzige Digitale an
diesen Sachen ist die Verarbeitung der analogen Signale im Innern der
Schaltkreise.
In der realen Welt der Elektronen ist "Digital" nur ein kleiner
Auschnitt des ganzen Bildes.
Und nun, Feuer frei;-)
<möglicherweise Offtopic>
Gerhard O. schrieb:> Und nun, Feuer frei;-)
Hmm, eigentlich sehe ich in deinem Posting überhaupt keinen Grund darauf
zu feuern. Möglicherweise habe ich dich nicht richtig verstanden..? ;-)
Ich denke auch das sich die reine Lehre der digitalen Logik nicht so
ohne weiteres auf die elektrotechnische Praxis abbilden lässt. In der
Realität existiert ja nicht einmal die (ideale) Heaviside-Funktion. Wenn
man über Arduinos hinaus kommen will muss man sich früher oder später
zwangsläufig mal mit der (analogen) Physik dahinter auseinandersetzen.
Ist freilich aufwendig(er), aber nicht das Riesenproblem. Das haben ja
auch schon Generationen vor uns geschafft.
Ob das jetzt aber noch einen Bezug zum Eingangsposting ("Watchdog für
Kameras") hat weiss ich nicht. Habe mir den Thread jetzt auch nicht mehr
komplett neu durchgelesen...
</möglicherweise Offtopic>
