Tạo mẫu một thiết bị theo dõi quần vợt ở Thâm Quyến: Bài học - 💡 Fix My Ideas

Tạo mẫu một thiết bị theo dõi quần vợt ở Thâm Quyến: Bài học

Tạo mẫu một thiết bị theo dõi quần vợt ở Thâm Quyến: Bài học


Tác Giả: Ethan Holmes, 2019

Đối với các nhà sản xuất, kỹ sư và những người đam mê DIY, Thâm Quyến, Trung Quốc là một chút của một thế giới mơ ước. Khi bạn vượt qua được mạng internet tồi tệ và nguồn gốc đáng ngờ của các thành phần bạn mua trên thị trường, bạn sẽ nhận ra rằng bạn có thể hoàn thành nhanh chóng và dễ dàng như thế nào. Với khoảng 100 đô la, bạn có thể nhận được vài chục PCB 4 lớp và một tấm thép không gỉ. Đối với 50 đô la khác, bạn có thể nhận được nó trong 2 ngày. Điều đó cực kỳ rẻ, và trò chơi thay đổi khi bạn có quyền truy cập vào sản xuất nhanh, rẻ như vậy. Thị trường điện tử khiến Wal-Mart phải xấu hổ, và bạn có thể đi bộ 20 feet mà không va vào ai đó mang theo một cuộn linh kiện hoặc đẩy một giỏ đầy tụ điện. Tôi đã ở đó với Lavie Sak, người đồng sáng lập của tôi cho Shot Stats, nhà sản xuất Challenger, một thiết bị theo dõi cú đánh tennis.Chúng tôi rất phấn khích và choáng ngợp trước địa điểm mới này và dường như mọi thứ đều có thể.

Một trong những cụm từ tôi nghe được nhiều lần từ những người cố vấn của chúng tôi khi tham dự HAXLR8R ở Shenzen là Cẩn Oh, vâng, đó sẽ là một Thử thách. Từ đó và cụm từ tiếng Quan Thoại Một trong số này! bất kỳ vị trí nào trong giải vô địch điểm quốc tế. Tôi sợ các nhà hàng không có menu hình ảnh, tôi sợ những điều chưa biết liên quan đến việc tạo ra một sản phẩm mới và đầy tham vọng. Những người cố vấn của chúng tôi rất tuyệt vời nhưng họ thường lặp đi lặp lại xem toàn bộ quá trình này sẽ khó khăn như thế nào. Họ đã đúng tất nhiên; chúng tôi đã chọn một sản phẩm rất thách thức để xây dựng.

Chúng tôi đã mang theo nguyên mẫu đầu tiên của chúng tôi, một thứ nhỏ bé với vỏ SLA được in 3D, chỉ hiển thị hai số liệu. Cái đó chứa MCU Atmel xMega (mà tôi đã phát triển không thích khá nhanh), IMU Invensense MPU-9150, và không nhiều thứ khác. Tôi nhận ra khá sớm rằng chúng tôi sẽ cần nhiều năng lượng hơn vì phần lớn dữ liệu của chúng tôi được thực hiện trên tàu. Tôi biết những gì chúng tôi muốn: phản hồi âm thanh, Bluetooth, màn hình OLED, nhiều cảm biến chuyển động và bộ xử lý mạnh mẽ. Lập danh sách thì dễ, nhưng biến danh sách đó thành sản phẩm thì không.

Không chiến thắng bất kỳ cuộc thi sắc đẹp nào

Nguyên mẫu đầu tiên không có quần áo!

Tôi đã dành một vài đêm để đọc các bảng dữ liệu với một con chuột bằng một tay và một cái cũ lỗi thời, như một cái vào cuối tuần. Tôi sớm ổn định kiến ​​trúc ARM. Tại thời điểm này, ngoại trừ các dự án cơ bản nhất hoặc chi phí thấp, nó không có ý nghĩa để sử dụng bất cứ điều gì khác. Họ rất nhanh, rẻ, dồi dào và được hỗ trợ rất tốt. Tôi đã cảnh giác khi sử dụng nền tảng Arduino làm cơ sở cho nguyên mẫu đầy đủ chức năng đầu tiên của chúng tôi. Arduino rất tuyệt và tôi đã sử dụng nó rất nhiều, nhưng tôi vẫn thấy nó có vị trí vững chắc trong danh mục sở thích trực tuyến và không thực sự là một lựa chọn tốt khi trò chơi cuối của bạn đang sản xuất một sản phẩm tiêu dùng hoàn chỉnh. Có những tấm khiên cho mọi thứ nhưng chúng hơi quá cồng kềnh khi gắn vào vợt tennis để thử nghiệm, điều đó có nghĩa là lựa chọn tốt nhất của chúng tôi là PCB tùy chỉnh.

Tôi đã sử dụng mbed trước đó và bắt đầu nhìn nghiêm túc vào bộ NXP LPC1768 từ mbed. Nó sử dụng bộ vi điều khiển NXP ARM Cortex M3 và khá mạnh. Nó đã kiểm tra rất nhiều hộp để tạo mẫu nghiêm trọng: Tốc độ, chi phí thấp, dễ sử dụng. IDE nói riêng dễ sử dụng hơn nhiều so với IDE IDE nếu bạn có nhiều thư viện và tệp để quản lý. Trên hết, đã có sẵn một HDK, điều này khiến việc triển khai thành các bảng tùy chỉnh của chúng ta tương đối đơn giản trong khi vẫn giữ giao diện mbed. Tôi thấy đây là một giải pháp tốt cho phép chúng tôi lặp lại nhanh chóng và sau đó dễ dàng chuyển mã của chúng tôi sang nguyên mẫu tiếp theo nơi chúng tôi sẽ chuyển sang một chuỗi công cụ ARM đầy đủ tính năng.

Sau một vài tháng với Altium, nguyên mẫu thứ hai của chúng tôi đã ra đời. Đây là bảng mạch điện của chúng tôi, cái chứa tất cả các cảm biến chúng tôi sẽ cần và tất cả các chức năng chúng tôi hình dung vào thời điểm đó. Tôi có xu hướng sai lầm về mặt thận trọng và linh hoạt, vì vậy tôi muốn có một bảng chúng ta có thể sử dụng để kiểm tra phần sụn, để phát triển giao diện người dùng và thu thập dữ liệu. Không chỉ vậy mà nó còn phải nhỏ một cách hợp lý để có thể dễ dàng vừa vặn với vợt tennis. Để thực hiện những điều đó, nguyên mẫu thứ hai tương thích với máy nghiền, và một cải tiến lớn so với nguyên mẫu đầu tiên. Được đóng gói bên trong là Cortex M3, giao diện USB, lập trình kéo và thả, microSD, 4 gia tốc kế, radio Bluetooth 4.0, đầu ra âm thanh, bộ nhớ FLASH, màn hình OLED, bộ sạc pin và một số nút. Hơn 170 thành phần được nhồi nhét vào một bảng tương đối nhỏ.

Tôi thường được hỏi, Tại sao lại có bốn gia tốc kế? Có vẻ như đó là một con số ngớ ngẩn, như thể chúng ta chỉ đang cố gắng trở thành một công nghệ cao tương tự như dao cạo 50 lưỡi. Có một lý do tốt cho việc này mặc dù, và nó trở lại đánh giá cao sự linh hoạt của tôi. Cả 4 gia tốc đều khác nhau - một được thiết kế để thu thập dữ liệu tần số cao, một được thiết kế để tăng tốc cao (lên tới 400g) và một là cảm biến có độ phân giải rất cao kết hợp với con quay hồi chuyển và từ kế. Chúng tôi đã không quyết định về thứ tư, nhưng không bao giờ đau đớn để có nhiều lựa chọn hơn. Khi thiết kế một nguyên mẫu PCB, giả sử bạn có không gian, nó rất rẻ và đơn giản để thêm nhiều cảm biến cho đến khi bạn hiểu chính xác những gì bạn cần cho lần sửa đổi tiếp theo. Rốt cuộc tốt hơn để có nó và không cần nó.

Đây là nơi tôi muốn nói với bạn rằng mọi thứ đều hoạt động tốt ngay lần thử đầu tiên. Thật không may, tôi có thể. Như bất kỳ nhà phát triển phần cứng nào cũng biết, điều đó hiếm khi xảy ra. Vấn đề đầu tiên là kiểm soát nhiệt độ kém của lò nung lại mà tôi đã sử dụng để hàn các bảng. Tôi đoán là mục đích sử dụng của nó là nướng thịt cừu, và nó chỉ đơn giản là bị dán nhãn sai tại nhà máy. Dù bằng cách nào, sáu bảng và khoảng 600 đô la linh kiện đã bị quá nhiệt và có khả năng bị phá hủy. Phần cứng gỡ lỗi có thể là một cơn ác mộng, đặc biệt là khi bạn có thể chắc chắn rằng thành phần nào của bạn là tốt và phần nào đã gây ấn tượng tốt nhất với marshmallow nướng.

Gỡ lỗi của Scourge của các kỹ sư.

Trong lần thử thứ hai, tôi đã cẩn thận hơn một chút và kết thúc với những tấm ván tốt. Ở đây, một vấn đề khác xuất hiện: Mọi thứ dường như hoạt động tốt, nhưng màn hình từ chối bật. Sau một số thăm dò tôi nhận thấy rằng không có sức mạnh cho màn hình, vì vậy tôi đi xuống danh sách. Các thành phần? Kiểm tra. Sơ đồ? Kiểm tra. Kiểm soát tín hiệu? Kiểm tra. Tất cả mọi thứ dường như đang làm những gì nó được cho là, nhưng không có sức mạnh đến từ bộ điều chỉnh tăng 9,5V.

Sau một ngày kiểm tra mọi bảng và tìm ra cùng một vấn đề, tôi rút máy hiện sóng ra và kiểm tra đầu vào và đầu ra của bộ điều chỉnh, nhưng không thấy gì. Lúc này tôi mới nhớ ra một trong những vấn đề phổ biến với ngành sản xuất tại Trung Quốc: Linh kiện giả. Tôi lấy một bộ điều chỉnh tăng không sử dụng, đặt nó vào một miếng nhựa và bắt đầu chà nhám từ trên xuống dưới. Sau một vài phút, tôi đã chà nhám tất cả các miếng kim loại xuống và nhận ra rằng nó chẳng là gì ngoài một miếng nhựa đen không có silicon bên trong!

Hoàn toàn trống rỗng!

Hầu như tất cả các thành phần của tôi đã có nguồn gốc từ thị trường địa phương ở Thâm Quyến. Thông thường, bạn tin rằng mọi thứ sẽ hoạt động như bình thường, đặc biệt là từ các nhà phân phối lớn như Mouser hoặc Digi-key. Trong trường hợp của chúng tôi, ở rất gần chợ, thật đơn giản để đi bộ đến một gian hàng với tiền mặt trong tay và một danh sách các thành phần và đặt hàng mọi thứ bạn cần tại chỗ. Vài giờ sau bạn quay lại và nhặt một chiếc túi chứa đơn đặt hàng của bạn. Không có nơi nào khác trên Trái đất với mức độ nhanh chóng và tiện lợi đó. Nhược điểm, tất nhiên, là bạn có thể luôn luôn chắc chắn về những gì bạn đã nhận được.

Từ thời điểm đó tôi chỉ đặt mua các thành phần quan trọng từ Digi-key. Mặc dù phải chờ 2-3 ngày, vận chuyển 30 đô la và 30% phí nhập khẩu, nó vẫn tốt hơn nhiều so với việc lãng phí ngày để khắc phục các thành phần có thể là hàng giả, thị trường xám hoặc chỉ đơn giản là trống rỗng. Khi bạn tạo nguyên mẫu, có rất nhiều điều có thể sai và tốt nhất là không nên thêm nữa. Tôi đã may mắn theo một cách nào đó bởi vì bộ điều chỉnh tăng đó chỉ đơn giản là trống rỗng. Tệ hơn nhiều sẽ là một trong những hoạt động nhưng không chính xác, dẫn đến các vấn đề không liên tục.

Gần như ngay khi những tấm ván đó được sửa chữa - khoảng đầu tháng 4 - chúng tôi đã phải thay đổi bánh răng để chế tạo nguyên mẫu thứ ba. Nguyên mẫu mới này sẽ ít chức năng hơn nhưng sẽ là người đầu tiên giống với tầm nhìn của chúng tôi về sản phẩm cuối cùng. Chúng tôi đã khá chặt chẽ về thời gian vào thời điểm này, chuẩn bị cho chiến dịch Kickstarter của chúng tôi, vì vậy tôi đã chọn sử dụng Atmega32u4 chung, chạy mã được viết trong Arduino IDE. Nó cũng chứa một gia tốc kế được sử dụng để thu thập dữ liệu và màn hình.

Chúng tôi rất thích nhồi nhét tất cả các chức năng của nguyên mẫu phù hợp của chúng tôi vào yếu tố hình thức nhỏ gọn, đẹp mắt của sản phẩm cuối cùng của chúng tôi. Thật không may, điều đó sẽ đòi hỏi một bảng 8+ với các thành phần quy mô chip và vị trí máy. Tất cả những điều đó chuyển sang tiếng Tây Ban Nha đắt đỏ và chậm, hai từ mà không một nhà sáng lập khởi nghiệp nào thích nghe. Tuy nhiên, mặc dù chức năng bị giảm nghiêm trọng, nguyên mẫu thứ ba đã đi một chặng đường dài để làm cho sản phẩm thực sự cả trong tâm trí của chúng tôi và trong tâm trí của những người nắm giữ một. Sơ đồ và bản vẽ đều ổn và tốt nhưng ở đó, không có gì giống như nắm giữ một phần cứng để thực sự mang một ý tưởng về nhà.

Gia đình Shot Stats ngày hôm nay!

Chúng tôi đã kết thúc Kickstarter sau khi vượt quá mục tiêu tài trợ của mình và rất vui mừng được phát triển các nguyên mẫu tiên tiến hơn và tinh chỉnh Challenger cho đến khi chúng tôi chuẩn bị sản xuất. Chúng tôi chắc chắn đã học được một số bài học khó khăn trong suốt quá trình này và chắc chắn sẽ còn nhiều hơn nữa. Trải qua giai đoạn tạo mẫu khi mục tiêu cuối cùng là một sản phẩm tiêu dùng có thể gây căng thẳng và bực bội, nhưng nó cũng rất thú vị khi thấy một cái gì đó đi vào thế giới chỉ là một ý tưởng trong đầu bạn. Đó là lý do tại sao chúng ta làm điều đó, sau khi tất cả.


Đó là mùa hè cao điểm, và tuần này chúng tôi sẽ kỷ niệm với năm ngày các bài báo, hình ảnh, video, đánh giá và dự án theo chủ đề thể thao ngoài trời. Chúng tôi sẽ ở đây cả tuần, vì vậy hãy thường xuyên kiểm tra lại và ra khỏi đó.

Tuần chủ đề tiếp theo của chúng tôi sẽ là thiết bị điện tử có thể đeo. Gửi cho chúng tôi lời khuyên hoặc đóng góp của bạn trước khi đến đây bằng cách thả một dòng vào [email được bảo vệ].


BạN Có Thể Quan Tâm

Cánh hoa ăn được

Cánh hoa ăn được


Skill Builder: Tháng 4 là Tháng xe đạp!

Skill Builder: Tháng 4 là Tháng xe đạp!


Tham gia Đội đường phố Maker Faire Bay 2011!

Tham gia Đội đường phố Maker Faire Bay 2011!


Tin tặc không gian xảy ra: Mitch ở Thượng Hải, Minne-Faire trong MSP

Tin tặc không gian xảy ra: Mitch ở Thượng Hải, Minne-Faire trong MSP






Bài ViếT GầN Đây