Uitvinden, modelleren, creëren – met Raspberry Pi. Beheers multidisciplinaire theorie en praktijk om aangepaste projecten en hardware te creëren op basis van Raspberry Pi. Er is geen eerdere ervaring nodig.
Suggested by: Coursera (What is Coursera?)
No prior knowledge required
No unnecessary risks
Deze stage is bedoeld om beginners op dit gebied mee te nemen en hen vanaf het begin te begeleiden bij het bouwen van functionele prototypes, thuisprojecten en nieuwe creaties met aangepaste hardware en Raspberry Pi. Als je nog nooit een Raspberry Pi hebt aangeraakt, is dat geen probleem. De eerste cursus helpt u op weg, en in de vierde cursus ontwerpt en maakt u printplaten voor uw aangepaste hardware om uw projecten tastbaar en uniek te maken.
Studenten kunnen samenwerken met alle projecten in de stage (of aan hun individuele project). Alle softwaretools in deze specialisatie zijn gratis en open source en kunnen door iedereen worden gedownload en gebruikt. Je kunt ze ook op je Raspberry Pi uitvoeren.
Dit alles wordt op maat gemaakt en ontworpen om uw projecten perfect uit te voeren.
In deze cursus gebruik je een Raspberry Pi 4 om een compleet netwerkproject met sensoren en motoren te bouwen, en je hebt er toegang toe vanaf je smartphone. We onderzoeken alle onderdelen die dit mogelijk maken, zodat u deze ervaring als basis voor uw projecten kunt gebruiken. We zullen de Raspberry Pi gebruiken als een ‘zogenaamd ingebed systeem’ (in tegenstelling tot een desktopcomputer), dus je bent klaar om de Raspberry Pi in je projecten in te bouwen als het ‘brein’ dat alles aanstuurt. Wilt u uw eigen IoT-apparaat (Internet of Things) bouwen? Domotica? Robotica? Dit is de cursus om te leren hoe het allemaal werkt, zodat je zelfstandig aan de slag kunt met bouwen. Er is geen voorafgaande ervaring met embedded systemen, programmeren of elektronica nodig, en er zijn extra secties voor diegenen die geïnteresseerd zijn om snel aan de slag te gaan met programmeren in Python, de basisbeginselen van Linux en de basiselektronica.
De cursus is verdeeld in vier modules die elk gebied verkennen met onderweg demonstraties en voltooiingen:
Na deze vier modules kunt u meteen beginnen met het bouwen van uw eigen projecten, en de drie daaropvolgende cursussen in deze specialisatie verdiepen elk gebied om uw vaardigheden en de complexiteit van uw projecten te verbeteren. Ik hoop dat je geniet van alle cursussen en ik hoop dat je je constructie naar een hoger niveau tilt.
Een tweede cursus in deze specialiteit gaat over de hardware-interface en communicatie tussen de componenten van uw project, hoe u problemen kunt oplossen wanneer hogesnelheidssignalen niet werken, en hoe u uw projecten zo kunt plannen dat ze wel werken. We beginnen met een overzicht van de veelgebruikte signaalprotocollen die beschikbaar zijn. Broeder M lijkt een diep en intuïtief begrip te hebben opgebouwd van hoe circuits deze signalen verzenden en ontvangen. Module 2 behandelt de fysica van hoogfrequente signalen op een gemakkelijk te begrijpen manier.
Module 3 verschuift je denken van de wereld van tijd naar de wereld van frequentie om de frequentiecomponenten van signalen te onderzoeken en te begrijpen hoe onbedoelde filtering in je circuits digitale golfvormen vervormt. Dit zijn concepten van “signaalintegriteit”, geconcentreerd tot het minimum dat nodig is voor uw projecten met Raspberry Pi.
Nu met onze kennis van signalen, ontwikkelt Module 4 vijf “vuistregels” voor het ontwerpen van uw circuits, zodat snelle signalen de eerste keer werken. Deze vijf vuistregels, samen met de ervaring uit de vorige modules, helpen u de bandbreedte en stijgtijd van het signaal te meten en inzichten te verkrijgen, of u nu problemen oplost met een mislukt ontwerp of iets nieuws ontwerpt.
Deze cursus over het integreren van sensoren met Raspberry Pi is de 3e cursus in de Coursera specialiteit en kan afzonderlijk of als onderdeel van de specialiteit gevolgd worden. Hoewel een deel van het materiaal en de uitleg uit eerdere cursussen wordt gebruikt, wordt bij deze cursus over het algemeen geen voorafgaande ervaring met sensoren of gegevensverwerking verondersteld, afgezien van ideeën over uw projecten en interesse in het bouwen van projecten met sensoren.
De cursus richt zich op de belangrijkste concepten en technieken bij het ontwerp en de integratie van elke sensor, en niet op voorbeelden die te specifiek zijn om te kopiëren. Met deze methode kunt u deze concepten in uw eigen projecten gebruiken om zeer op maat gemaakte sensoren voor uw toepassingen te bouwen.
Enkele van de behandelde onderwerpen zijn onder meer sensorkalibratie en de wisselwerking tussen verschillende wiskundige methoden voor het opslaan en toepassen van kalibratiecurven op uw sensoren. Daarnaast bespreken we nauwkeurigheid, precisie en hoe u de onzekerheid in uw metingen kunt begrijpen. We zullen methoden leren voor de interface met analoge sensoren met behulp van de Raspberry Pi (of een ander platform) met versterkers en het principe en de techniek die betrokken zijn bij ruisonderdrukking met spectrale filters. Ten slotte zullen we ons wenden tot de gebieden van datawetenschap, statistiek en digitale signaalverwerking, om onze gegevens opnieuw te verwerken in de Python-taal.
Dit is de 4e cursus in deze specialisatie (hoewel deze in een andere volgorde gevolgd kan worden) en richt zich op het toepassen van de ervaring en kennis die je in de eerste drie cursussen hebt opgedaan op het bouwen van fysieke elektronica-hardware. In het bijzonder richt deze cursus zich op vier gebieden: circuitsimulaties, diagraminvoer, PCB-ontwerp en 3D CAD-modellering. Er zijn uitstekende commerciële toepassingen beschikbaar op deze gebieden, maar om iedereen toegang te geven, zullen we gratis en open source software gebruiken.
Aan het einde van deze cursus bent u vertrouwd met het gebruik van gratis en open source software om uw eigen printplaat en elke beugel of behuizing om deze vast te houden te ontwerpen, afgestemd op uw toepassing.
Module 1 behandelt de simulatie van circuits met behulp van verschillende open projecten en simulatiemethoden voor het simuleren van de temporele respons van circuits en de frequentierespons van filters. Daarnaast zullen we filtersynthesetools gebruiken om u te helpen de filters snel te ontwerpen en te symboliseren.
Module 2 gaat over het maken van professionele elektrische schema’s. Het is zowel een kunst als een vaardigheid, en we behandelen de technische elementen van het gebruik van kaartinvoersoftware, evenals brede concepten die kunnen worden overgedragen naar elke commerciële toepassing.
Module 3 neemt ons diagram en verandert het in een fysiek PCB-ontwerp. Het begrijpen van dit proces van hoe het schema en het PCB-ontwerp samenwerken, is van cruciaal belang. We zullen dit demonstreren in open source-software, maar nogmaals: de concepten zijn van toepassing op alle commerciële software waartoe u toegang heeft.
Module 4 demonstreert het krachtige concept van geïntegreerd ontwerp van uw elektrische en mechanische systemen samen. We zullen een 3D-model van onze elektrische PCB maken en dit in 3D CAD-software plaatsen om er mechanische onderdelen omheen te ontwerpen. Het verbinden van deze toepassingen opent een nieuwe dimensie bij het aanpassen van uw projecten.
