Wątek: Jakie możliwości dają nam mikrokontrolery

Strona: 1 z 2

1 z 22: pajper

Zastanawiam się nad niewykorzystanym potencjałem mikrokomputerów i mikrokontrolerów. Tematem interesuję się od kilku lat, a od jakoś pół roku projektuję zastosowania dla firm. Myślę jednak, że warto tematem też zainteresować się w sferze jak najbardziej prywatnej, a zdecydowanie środowiskowej.

Mikrokomputery to niewielkie układy, mniejsze często od telefonu komórkowego, posiadające własny procesor, pamięć RAM i tak dalej, a więc mogące uruchomić dowolne oprogramowanie. Zwykle wykorzystują architekturę ARM, więc nie uruchomią systemu Windows, jednak nie o używaniu ich w formie komputera osobistego myślę przede wszystkim.
Można je rozbudować o różne dostępne na rynku czujniki, zintegrować z istniejącym oprogramowaniem i uzyskać bardzo ciekawe efekty. Podłączając przykładowo do mikrokomputera Raspberry PI termometr i barometr, pisząc odpowiedni skrypt i podłączając kilka przewodów, można uzyskać domowej produkcji całkowicie dostępną stację do mierzenia temperatury i ciśnienia w cenie 100zł.

Mikrokontrolery rozszerzają te możliwości jeszcze bardziej. To miniaturowe układy zawierające odrobinę, dosłownie odrobinę pamięci i mocy obliczeniowej. Nie posiadają systemu operacyjnego, uruchamiają proste oprogramowanie, ale za to wymagają bardzo niewiele energii i mogą całymi dniami działać na przykład na bateriach AA.

Do tej pory zajmowałem się przede wszystkim implementacją dedykowanych rozwiązań opartych na mikrokontrolerach i mikrokomputerach w firmach, gdzie służą jako serwery plików lub VPN, systemy kontroli dostępu czy zabezpieczeń. Od dawna jednak zastanawia mnie potencjał ich na rynku nam bliższym.

Obecnie wielką gamę urządzeń (czujniki koloru/światła, dyktafony, zegarki) zastępują nam telefony. Ale nadal są takie zastosowania, w których telefon będzie ograniczony.
Na stronie Altixu znalazłem termometr głosowy w cenie 192 zł. Zastanówmy się teraz, ile taki sam termometr, oparty na przykład o głos Espeak, kosztowałby w produkcji własnej.

W swoim eksperymencie wykorzystałem następujące elementy, podaję z kosztami wg sklepu Botland, z którego ściągałem komponenty:
Mikrokontroler AVR ATmega328P-U: 12,90zł
Głośnik YD50-P 0,5W 8Ohm: 2,45zł
Wzmacniacz PAM8403 5V 3W: 2,70zł
Pamięć EEPROM 24C128: 5,28zł
Czujnik temperatury DS18B20: 4,95zł
Stabilizator napięcia L7805CV: 3,95zł
Daje to sumę cen w wysokości 32,23zł. Do tego dochodzą oczywiście jakieś rezystory, płytka, przycisk itp. ale powiedzmy, że suma wyniesie może 40-50zł. Złożyłem i zaprogramowałem dla testu taki układ. Oczywiście jest to prototyp z przewodami, bez obudowy. Ale, a owszem, działa.
Moduł zasilany jest sześcioma bateriami typu AAA, chociaż chyba realnie praktyczniej będzie użyć baterii 9V. Jest więc przycisk, po wciśnięciu którego w ciągu dwóch sekund przez głośnik Espeak odczytuje temperaturę. Działa. Może nawet pokuszę się o prezentację na blogu w wolnej chwili.

Oczywiście od prototypu do produkcji droga jest bardzo daleka. Myślę jednak, że warto zainteresować się tą tematyką, bo możliwości są nieograniczone.
#StandWithUkraine Shoot for the Moon. Even if you miss, you'll land among the stars.
20.11.2020 23:16

2 z 22: tomecki

Ehh, już od dawna marzę o czujniku światła / koloru, który nawet nie to, że powie nazwę tylko cztery przyciski, które po kolei piszczą natężenie czerwonego, zielonego, niebieskiego i od sumy do mierzenia światła. Najlepiej w ogóle żeby to działało w czasie rzeczywistym jakoś analogowo czy coś żeby można było sprawdzać, czy to światło naturalne więc stałe czy sztuczne więc najczęściej migające zgodnie z częstotliwościa prądu w gniazdkach. Do tego jakiś przełącznik, który powodowałby zapodanie białego światła do badania koloru i mamy w pewnym sensie uniwersalny czujnik, który podaje bardzo, ale to bardzo bezpośrednio parametry barwowe czegokolwiek.
Kolejne rzeczy, które mogłyby się przydać to np. alkomat, czujnik dwtlenku węgla np taki, jaki pojawił się w najnowszym naukowym bełkocie, może coś od jakości powietrza w ogóle. Pewnie możnaby jeszcze kilka takich wymyślić. Super patent zrobili chyba Czesi albo Słowacy tworząc Mluvika. Tam masz bazę z jednym przyciskiem i na bodaj rj11 podpinane czujniki. temperatury, ciśnienia, światła, ciśnienia w dętkach i chyba coś tam jeszcze. W ten sposób kupujesz jeden procesor i w razie czego dokupujesz tylko czujniki.
Osobiście baardzo chciałbym też jakąś zabaweczkę dla Martynki. Ideałem byłoby coś na karty pamięci, obsługujące mp3, z dużymi przyciskami czyli play/pauza, następny, poprzedni, głośność i włącznik ewentualnie dowolna ilość innych elementów, które powodowałyby odgrywanie konkretnych sampli z tejże karty. W ten sposób można robić baardzo personalizowalne zabawki dla dzieci niewidomych. Myślę, że jeśli chciałbyś w to iść, warto pogadać z czymś, co się zwie Stowarzyszenie dzieci niewidomych Tęcza czy jakoś tak. Oni są w Wawie w centrum i raczej bardzo otwarci na rózności.

20.11.2020 23:31

3 z 22: pajper

Im bardziej nietypowy czujnik, tym ciężej o jego wykonanie, jak na złość. Bo trzeba zaprojektować PCB, obudowę, przygotować oprogramowanie. Generalnie często koszta projektowania takiego urządzenia wielokrotnie przewyższają jego wartość i wpadamy w pułapkę, w której np. musi się kupić przynajmniej 10, 50, 100 danych elementów, by zwrócić koszty produkcji.
#StandWithUkraine Shoot for the Moon. Even if you miss, you'll land among the stars.
20.11.2020 23:34

4 z 22: tomecki

Hm... Termometry na rynku są i nie wiem, czy kolejny coś tu zmieni zwłaszcza, że smartfony mają funkcje sprawdzania pogody na zewnątrz. Może jeśli już to coś dla starszych ludzi, ale wtedy raczej nie espeak.
Może jakiś baardzo prosty czytnik audioksiążek w mp3? Masz trzy, duże przyciski: play / stop, poprzedni, następny, włącznik i głośność. Oczywiście podstawową kwestią jest cena. jeśli byłbyś w stanie przebić Czytaka albo nawet połączyć to coś z termometrem, ewentualnie zegarkiem i budzikiem to mogłoby to się okazać, że ktoś to kupi, jednak najważniejsza jest cena.

20.11.2020 23:41

5 z 22: pajper

Stawiając sprawę szczerze, nie da się na tym raczej zarobić bez kosmicznych cen. Ja bym chciał co najwyżej by zwróciły się koszty projektowe. Oczywiście zwrócenie kosztów projektowych już nie jest samo z siebie takie oczywiste. :)
#StandWithUkraine Shoot for the Moon. Even if you miss, you'll land among the stars.
20.11.2020 23:53

6 z 22: tomecki

Ok, a jak myślisz, ile kosztowałby taki prosty odtwarzaczyk z głośnikiem no i jak zmieniłoby cenę dodanie termometru lub zegarka z budzikiem?

20.11.2020 23:55

7 z 22: pajper

Hmmm. Pewnie koło 200 zł, to tak na oko. Dodanie budzika czy termometru? 10zł, może 20.
Inna sprawa to koszta projektowe, które wyniosłyby pewnie koło 2-3 tys. zł. Więc realnie gdyby takie odtwarzacze sprzedawać po 300zł, trzeba ich sprzedać 20.
#StandWithUkraine Shoot for the Moon. Even if you miss, you'll land among the stars.
20.11.2020 23:58

8 z 22: tomecki

Myślę, że takie coś z termometrem i budzikiem miałoby jakieś szanse na sprzedarz kilkudziesięciu sztuk. W każdym razie jest niemal pewne, że dwie sztuki co najmniej. ?

21.11.2020 00:07

9 z 22: pajper

Ciężki temat. Przygotuję jakiś prototyp w wolnej chwili i zobaczę, jak to cenowo wygląda.
#StandWithUkraine Shoot for the Moon. Even if you miss, you'll land among the stars.
21.11.2020 00:07

10 z 22: tomecki

Z drugiej strony coraz więcej audioksiążek na rynku, a starsi ludzie powoli zaczynają mieć problem, bo tak: magnetofon to było coś, co się obsługiwało baardzo łatwo. Teraz takich sprzetów nie ma i co zostało? albo mp3, które też znikają z rynku, są malutkie, wymagają słuchawek lub głośniczka na kablu, o który też niezbyt łatwo albo jakiś czytak czyli 500 zł w górę. W dodatku jeżeli takie coś miałoby wejście na kartę pamięci, możnaby kupić ze dwie, jednej babciodziadek słucha, na drugą ogarnięty kumpel sąsiada wgrywa książki i podrzuca w wolnej chwili zabierając tę pierwsza na kolejną porcję literatury. Myślę, że jakaś prezentacja w kilku PZN mogłaby też coś pomóc albo i nawet jakieś ośrodki mogłyby coś takiego mieć. Co prawda przydałoby się tam jeszcze wyjście na słuchawki oraz warto przemyśleć kwestię zasilania, bo tak: dziadek w domu raczej nie będzie chciał się użerać z wymianą baterii co drugi dzień więc jakieś zasilanie sieciowe byłoby wskazane. Pewnie najlepiej micro usb, bo kabli wszędzie dużo, ładowarkę też można za parę złych kupić, ale zostaje kwestia wyjazdowa czyli jednak w razie czego baterie. tu mam pomysł, może niekoniecznie najlepszy zawsze i wszędzie, ale mimo wszystko może coś wbudowanego? Teraz te LIJony są dość duże i tanie. W sklepach typu Świat Baterii widziałem 3000mAh po jakieś trzy dyszki, ale to znowu kolejny koszt. mimo wszystko wydaje mi się, że taka bateria, która ma przecież jakieś 10wh na troszkę starczy. Z drugiej strony paluszki można kupić zawsze i wszędzie, a jeśli będzie microusb to powerbanka w razie czego zapodać i styknie na dłuuuugo.

21.11.2020 00:17

11 z 22: pajper

Zobaczę, co da się zrobić i jak to cenowo wypada. Ale, jak pisałem, na pewno koszty produkcji będą dość zaporowe i nie podejmę się raczej wykonania czegoś takiego bez pewności lub sporego prawdopodobieństwa zainteresowania. Ale wycenię najpierw to.
#StandWithUkraine Shoot for the Moon. Even if you miss, you'll land among the stars.
21.11.2020 00:22

12 z 22: mikolajholysz

Co, gdyby pójść w stronę projektu w pełni otwartego, open source, open hardware, otwierając to tym sposobem na świat, nie tylko na Polskę? W ten sposób można zrobić kampanie na kickstarterze, żeby zwrócić chociaż część kosztów. Przy produkcie o zasięgu światowym myślę, że jest na to szansa

Pozostaje odwieczny problem, czyli kwestia syntezy
w związku z przesiadką na Maca, prawie mnie tutaj nie ma. Inne sposoby kontaktu w wizytówce.
21.11.2020 01:05

13 z 22: mikolajholysz

@pajper Tak w sumie, co konkretnie masz na myśli przez koszty projektowe? Wycenienie własnej pracy, czy coś, co faktycznie należałoby kupić, zlecić, zapłacić itd?
w związku z przesiadką na Maca, prawie mnie tutaj nie ma. Inne sposoby kontaktu w wizytówce.
21.11.2020 01:07

14 z 22: misiek

A gdyby tak zrobić odtwarzacz muzyki i książek audio z prostymi opcjami odtwarzania i equalizerem niekoniecznie z głośnikiem? Dla mnie to by było coś.
Po co na świecie są białe koty? Po to, by czarni też mogli mieć pecha.
21.11.2020 03:18

15 z 22: pajper

@mikolajholysz
Nie, nie mówię o własnej pracy, bo własna praca byłaby kilkukrotnie droższa, biorąc pod uwagę ceny na rynku Software dla mikrokontrolerów.
Chodzi mi o koszty zaprojektowania i wykonania płytek PCB oraz obudowy.
#StandWithUkraine Shoot for the Moon. Even if you miss, you'll land among the stars.
21.11.2020 08:25

16 z 22: mikolajholysz

a mi teraz przyszedł inny pomysł

Nie wiem, jakie byłoby zainteresowanie, ale co, gdyby na dzisiejszej technologii i ukladach zrekonstruować idee urządzenia zwanego Optacon?
w związku z przesiadką na Maca, prawie mnie tutaj nie ma. Inne sposoby kontaktu w wizytówce.
22.11.2020 22:20

17 z 22: pates

OOO, ciekawe by to
Kocia sierść rozwiązuje wszystkie problemy!
22.11.2020 23:00

18 z 22: misiek

A co to jest?
Po co na świecie są białe koty? Po to, by czarni też mogli mieć pecha.
23.11.2020 04:30

19 z 22: tomecki

Takie coś, co ma kamerkę w oryginale na kabelku oraz takie większe ustrojstwo z czymś na kształt rynienki z punktami upakowanymi cośkolwiek gęściej niż na linijce, w której jest paluch. Kamerką jedziesz po kartce, a pod wspomnianym paluchem pokazuje się to, co "widzi" kamerka na papiurze. W ten sposób można czytać dowolne teksty czarnodrukowe, oczywiście po jakim takim przeszkoleniu, bo to dość dziwne wydaje się na początku. Ponoć niektórzy dość biegle się tym posługiwali. Największych chyba problemem byłyby te punkty, bo z tego, co wiem to dość droga impreza zwłaszcza, że trzeba tego tam utkać sporo.

23.11.2020 09:51

20 z 22: daszekmdn

A ja to marzę o zrobieniu kiedyś własnego odtwarzacza multimedialnego, takiego, jaki by mi najbardziej odpowiadał. ;) Ale to pozostanie w swerze marzeń bo elektronik ze mnie żaden, a programista też.

24.11.2020 08:12