Recientemente, he leído dos libros sobre programación en general: el primero es Code Complete y el otro The Pragmatic Programmer que describe cómo se debe pensar cuando se trata de grandes proyectos. Libros maravillosos.
Mi punto débil es la electrónica. ¿Cómo se debe comenzar con proyectos más grandes? ¿Cómo hacen los "profesionales"?
Por ejemplo, si vamos a hacer un robot aspirador, ¿revisan primero los requisitos? ¿Comenzar a dibujar en un software ECAD de computadora? ¿O tal vez la placa de pruebas? ¿Qué pasos debo seguir?
Los pasos generales del proceso de diseño de ingeniería son:
Este suele ser el trabajo del cliente o del jefe. Para decidir cómo arreglar algo, primero debe saber qué necesita arreglar.
Comprende el problema. Infórmate de todo al respecto. Consulte a expertos, literatura y realice revisiones de diseño y genere preguntas para el cliente.
Tome el problema del cliente y la información recopilada, y establezca especificaciones y restricciones cuantificables en la solución. Este no es un momento para definir una solución, solo para determinar cómo medir el éxito de la solución.
Aquí es donde tomas las especificaciones y generas diferentes ideas para abordar el problema. Por ejemplo, ¿se puede resolver el problema con algunas puertas lógicas o es necesario un microcontrolador? La entrada del cliente probablemente será necesaria.
Evaluar los pros y los contras de cada solución propuesta. Elige la que tenga más sentido. Hay muchas variables en esa decisión, como el precio, la disponibilidad, el tiempo, etc.
Aquí es donde realmente implementa la solución elegida. Simula y protoboard hasta que tu corazón esté contento.
Tome la solución desarrollada, constrúyala e integre otros aspectos del proyecto (es decir, mecánicos).
Tome el prototipo y evalúelo contra las especificaciones. Realice cualquier cambio de diseño en función de la información obtenida y complete otra iteración de este proceso.
Los profesionales comienzan por dividir el diseño en bloques más pequeños que se pueden diseñar de forma independiente. Esto es muy similar a cómo la gente de software divide un problema en funciones, módulos, clases, etc. Por supuesto, es principalmente la experiencia la que nos ayuda a subdividir el diseño en bloques que tengan sentido.
Con un robot aspirador, dividiría el diseño en los siguientes bloques: microcontrolador, sensores, potencia, control de motores, comunicación y motores. Además, existen los siguientes bloques que no son EE: chasis, recolección de polvo, firmware de microcontrolador, tracción de rueda, posiblemente software para PC/Mac, empaque, fabricación, ventas, soporte técnico, prueba y validación, etc.
Se me ocurrieron esos bloques basándome en la experiencia y en una suposición de cuáles serían los requisitos. Por supuesto, si hubiera leído los requisitos, podría cambiar los bloques. Pero lo más probable es que esos bloques sean 95% correctos.
Luego, averiguaría las partes electrónicas y no electrónicas requeridas para cada uno de los bloques. Por supuesto, hay dependencias que deben ser tratadas. Por ejemplo, los motores dependen del sistema de recolección de polvo y del sistema de tracción de las ruedas. El control del motor y los controladores dependen de los motores. El poder depende de todo. Al menos debería tener una muy buena idea de cuáles son las partes principales antes de comenzar a dibujar esquemas. También trabajaría con el diseñador del chasis antes de comenzar con el diseño de PCB.
No usaría una placa de prueba en absoluto. Las placas de prueba tienen una utilidad muy limitada para los profesionales por varias razones. Los circuitos suelen ser demasiado complejos para las placas de prueba, ya sea en tamaño, velocidad u otras propiedades eléctricas. Las partes que usaría en un robot a menudo son incompatibles con las placas de prueba (partes de montaje en superficie). Y las placas de prueba son demasiado delicadas, demasiado propensas a errores y demasiado laboriosas. Los profesionales casi siempre van directamente al diseño de una placa de circuito impreso para el producto, incluso para diseños de prueba de concepto.
No hay nada especial en lo que viene después de esto. Solo trabajo en cada uno de los bloques hasta que termino. Hay muchas iteraciones. A medida que cambia un bloque, es posible que tenga que cambiar otro bloque. Por ejemplo, cambiar a un motor más grande puede cambiar el tamaño de la batería. También voy y vengo con los otros ingenieros (software, mecánicos, etc.) haciendo que nuestras respectivas partes funcionen bien juntas.
lyndon