Изобретайте, моделируйте, создавайте — с Raspberry Pi. Освойте междисциплинарную теорию и практику для создания индивидуальных проектов и оборудования на базе Raspberry Pi. Никакого предыдущего опыта не требуется.
Suggested by: Coursera (What is Coursera?)
No prior knowledge required
No unnecessary risks
Эта стажировка предназначена для новичков в этой области и поможет им с нуля создавать функциональные прототипы, домашние проекты и новые творения с использованием специального оборудования и Raspberry Pi. Если вы никогда не прикасались к Raspberry Pi, ничего страшного. Первый курс поможет вам начать, а на четвертом курсе вы будете проектировать и создавать печатные платы для вашего индивидуального оборудования, чтобы сделать ваши проекты осязаемыми и уникальными.
Учащиеся могут работать вместе со всеми проектами в рамках стажировки (или над своим индивидуальным проектом). Все программные инструменты этой специализации бесплатны, имеют открытый исходный код и доступны для загрузки и использования любым желающим. Вы также можете запустить их на своем Raspberry Pi.
Все это настроено и предназначено для идеальной реализации ваших проектов.
В этом курсе вы будете использовать Raspberry Pi 4 для создания полноценного сетевого проекта с датчиками и двигателями, и вы сможете получить к нему доступ со своего смартфона. Мы рассмотрим все, что делает это возможным, чтобы вы могли использовать этот опыт в качестве основы для своих проектов. Мы будем использовать Raspberry Pi как «так называемую встроенную систему» (в отличие от настольного компьютера), так что вы будете готовы встроить Raspberry Pi в свои проекты как «мозг», который всем этим управляет. Хотите создать собственное устройство IoT (Интернета вещей)? Домашняя автоматизация? Робототехника? На этом курсе вы узнаете, как все это работает, и сможете начать строить самостоятельно. Никакого предварительного опыта работы со встроенными системами, программированием или электроникой не требуется, а для тех, кто хочет быстро начать работу с программированием на Python, основами Linux и базовой электроникой, есть дополнительные разделы.
Курс разделен на четыре модуля, в которых изучается каждая область с демонстрациями и дополнениями по ходу:
После этих четырех модулей вы можете сразу же приступить к созданию собственных проектов, а три последующих курса по этой специализации углубляют каждую область, чтобы улучшить ваши навыки и повысить сложность ваших проектов. Я надеюсь, что вам понравятся все курсы, и я надеюсь, что вы поднимете свое строительство на новый уровень.
Второй курс по этой специальности посвящен аппаратному интерфейсу и связи между компонентами вашего проекта, тому, как решать проблемы, когда высокоскоростные сигналы не работают, и как планировать свои проекты так, чтобы они работали. Мы начнем с обзора общих доступных протоколов сигнализации. Brother M, кажется, дает глубокое и интуитивное понимание того, как схемы отправляют и принимают эти сигналы. Модуль 2 простым для понимания образом рассматривает физику высокочастотных сигналов.
Модуль 3 переносит ваше мышление из мира времени в мир частот, чтобы изучить частотные компоненты сигналов и понять, как непреднамеренная фильтрация в ваших схемах искажает цифровые сигналы. Это концепции «целостности сигнала», сконцентрированные до минимума, необходимого для ваших проектов с Raspberry Pi.
Теперь, учитывая наши знания о сигналах, Модуль 4 разрабатывает пять «практических правил» проектирования схем, чтобы быстрые сигналы работали с первого раза. Эти пять практических правил, а также опыт предыдущих модулей помогут вам оценить полосу пропускания сигнала, время нарастания и получить представление о том, устраняете ли вы неполадки в неудачной конструкции или разрабатываете что-то новое.
Этот курс по интеграции датчиков с Raspberry Pi является 3-м курсом по специальности Coursera и может проходиться отдельно или в составе специалитета. Хотя используются некоторые материалы и пояснения из предыдущих курсов, этот курс, как правило, не предполагает никакого предварительного опыта работы с датчиками или обработки данных, кроме идей о ваших проектах и интереса к созданию проектов с датчиками.
Курс фокусируется на основных концепциях и методах проектирования и интеграции каждого датчика, а не на примерах, которые слишком специфичны для копирования. Этот метод позволяет вам использовать эти концепции в ваших собственных проектах для создания индивидуально настраиваемых датчиков для ваших приложений.
Некоторые из затронутых тем включают калибровку датчиков и компромиссы между различными математическими методами хранения и применения калибровочных кривых к вашим датчикам. Кроме того, мы обсудим точность, прецизионность и то, как понять неопределенность ваших измерений. Мы изучим методы взаимодействия с аналоговыми датчиками с использованием Raspberry Pi (или другой платформы) с усилителями, а также принцип и технику снижения шума с помощью спектральных фильтров. Наконец, мы обратимся к областям науки о данных, статистике и цифровой обработке сигналов, чтобы обработать наши данные на языке Python.
Это четвертый курс по этой специализации (хотя его можно проходить в другом порядке), и он фокусируется на применении опыта и знаний, полученных на первых трех курсах, для создания аппаратуры физической электроники. В частности, этот курс посвящен четырем областям: моделирование схем, ввод схем, проектирование печатных плат и моделирование 3D CAD. В этих областях доступны отличные коммерческие приложения, но чтобы обеспечить доступ каждому, мы будем использовать бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом.
К концу этого курса вы научитесь использовать бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом для разработки собственной печатной платы и любого кронштейна или корпуса для ее крепления, адаптированного к вашему применению.
Модуль 1 посвящен моделированию схем с использованием нескольких открытых проектов и методов моделирования временных характеристик схем, а также частотных характеристик фильтров. Кроме того, мы будем использовать инструменты синтеза фильтров, которые помогут вам быстро спроектировать и обозначить фильтры.
Модуль 2 посвящен созданию профессиональных электрических схем. Это одновременно искусство и навык, и мы рассмотрим технические элементы использования программного обеспечения для ввода карт, а также общие концепции, которые можно перенести в любое коммерческое приложение.
Модуль 3 берет нашу схему и превращает ее в физический проект печатной платы. Понимание процесса совместной работы схемы и проектирования печатной платы имеет решающее значение. Мы продемонстрируем это в программном обеспечении с открытым исходным кодом, но, опять же, эти концепции применимы к любому коммерческому программному обеспечению, к которому у вас может быть доступ.
Модуль 4 демонстрирует мощную концепцию комплексного проектирования электрических и механических систем. Мы создадим 3D-модель нашей электрической печатной платы и поместим ее в программное обеспечение 3D CAD для проектирования вокруг нее механических деталей. Подключение этих приложений открывает новое измерение в адаптации ваших проектов.
