При рисовании схемы обязательно обозначайте на ней конкретные типы и значения параметров элементов, не откладывайте это до выполнения практической отладки схемы. Изменить значения вы всегда сможете, но все, что можно посчитать, нужно определить заранее — это сохранит вам очень много времени. Не верьте печатному слову и все рекомендации из литературы проверяйте на макетах (в конце концов у вас образуется библиотека схем таких самостоятельно отлаженных узлов). Отладив все, обязательно нанесите на чертеж схемы полученные в результате точные значения компонентов (те, что еще требуют окончательной подгонки, обозначаются звездочкой), проверьте правильность соединения этих узлов и разводку питания, и только затем собирайте всю схему целиком (сначала на макетной плате). И только убедившись в работоспособности макета схемы, переносите ее на настоящую рабочую плату.
Если вы разрабатываете серьезный прибор, который должен служить годами, постарайтесь заложить в разработку время и деньги, необходимые для выполнения следующих этапов:
— разработка технического задания, с возможно более подробным описанием требуемой функциональности;
Совет
На этом этапе не стоит пренебрегать мелочами, особенно если вы работаете «на сторону», а не для себя. Так, будет очень печально, если вам заказали измеритель температуры, и в конце разработки выяснится, что он должен круглогодично работать на улице. Созданный вами на домашнем столе датчик, естественно, в таких условиях быстро выйдет из строя. Впрочем, подобные накладки чаще касаются технологии изготовления плат, конструкции и подбора деталей, а не собственно схемотехники, но лучше все это учесть заранее.
— разработка принципиальной схемы с отладкой отдельных узлов на макетах;
— изготовление полного макета и его отладка;
— разработка окончательной принципиальной схемы, подбор деталей и разработка печатной платы;
— изготовление и отладка опытного образца, корректировка печатной платы;
— изготовление окончательного варианта печатной платы, корпуса и монтаж прибора.
Приведенный идеальный вариант последовательности разработки редко осуществим на практике: либо времени не хватает, либо денег, либо того и другого. Есть одна известная фирма, которая занимается разработкой заказных электронных устройств, так там берут несколько «килобаксов» только за написание технического задания. И они правы! На практике же часто получается так, что макетный либо опытный образец сразу становится окончательным. И все же по мере возможности не пренебрегайте этими промежуточными этапами, — поверьте, так получится намного эффективнее, чем собрать все сразу, а потом в лучшем случае обнаружить, что ничего не работает, а в худшем — выветривать из комнаты очень неприятный и стойкий запах горелой пластмассы. Учтите, что почти ни одна новая схема никогда не работает сразу, будьте к этому готовы и заранее наберитесь терпения.
Итак, приступим.
Юрий Ревич <revich@homepc.ru>
Автор выражает благодарность Юрию Певзнеру за консультации по микроконтроллерам Atmel AVR. Отдельно хочется поблагодарить за теплое и внимательное отношение сотрудников издательства "БХВ-Петербург" Игоря Шишигина, зам. главного редактора, и Григория Добина, зав. редакцией, а также всех остальных известных и неизвестных мне работников издательства.
Схемы, чертежи и фотографии компонентов подготовлены автором. Все остальные иллюстрации взяты из официальных источников для прессы, за исключением фотографии первого транзистора из главы 3 и портрета Клода Шеннона из главы 7, любезно предоставленных автору корпорацией Lucent Technologies Inc./Bell Labs в лице ее сотрудницы Франциски Мэттьюз (Francisca Matthews).
Часть I
ЭЛЕКТРОНИКА БЕЗ ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Глава 1
Основные физические законы в микроэлектронике
Уйди-уйди! — закричал вампир. — Мы так не договаривались. Я боюсь электричества.