Técnica de projeto DIY. Parte um


Continuamos a analisar a metodologia para a implementação de projetos de bricolage, descrita na parte introdutória do artigo, sobre o exemplo de um projeto amador pelo autor do artigo. A descrição das atividades do projeto é realizada usando a metodologia e a terminologia do GOST R 54869-2011 "Gerenciamento de projetos. Requisitos para o gerenciamento de projetos". A descrição das medidas no estágio de planejamento do projeto, para maior clareza, é complementada por alguns "específicos do setor".


Resumo do Projeto


O projeto começou em 01.01.2018 e está na fase de design preliminar .
Objetivo do projeto: popularização e desenvolvimento de radiocomunicações amadoras de ondas curtas.
Produto mínimo viável do projeto: acessível para o projetista de rádio do ensino médio para a auto-montagem do receptor do observador de rádio ( SWL ).
O orçamento do projeto não foi aprovado, os custos do projeto em 2018 totalizaram 6481 rublos e 42 copias.
Cronograma do projeto sem especificar prazos específicos.


Histórico do Projeto


A idéia de desenvolvimento independente de uma estação de rádio amadora moderna e simples me visitou pela primeira vez durante a montagem de um novo transceptor a partir de módulos prontos de desenvolvimento doméstico. Foi bom "tocar" a nova tecnologia de processamento de sinal DDC / DUC para mim, mas o processo foi sobrecarregado por um incompreensível "legado pesado do passado condenado": os códigos-fonte do firmware não foram publicados; diagramas de módulos foram publicados, mas não são verdadeiros; obter aconselhamento qualificado oportuno era problemático. Portanto, havia um desejo de fazer "tudo como deveria".


Processo de iniciação do projeto


Finalmente, pensando em iniciar o projeto, fortaleci-me quando visitei um clube de rádio do meu ex-mentor. A situação lá era, na minha opinião, muito curiosa: existe uma estação de rádio coletiva, mas as crianças não estão interessadas no rádio e, a propósito, algo a soldar também! Mas, ao mesmo tempo, as crianças estão interessadas em robôs e programam algo lá ...


Foi então que o design do projeto foi finalmente formado:


  • dentro da estrutura do projeto, é desenvolvida uma placa principal com uma tela TFT de 2,4 ”que se assemelha ao STM32F4DISCOVERY, mas com controles (codificadores, botões) próximos à tela, além de um sintetizador de frequência e codec de áudio I2S“ on board ”;
  • a placa principal tem a capacidade de conectar-se a um computador como um dispositivo de áudio USB, bem como uma porta USB COM para controlar a placa via interface CAT;
  • o display também serve para exibir um indicador panorâmico;
  • os produtos baseados na placa principal têm um design modular em bloco: a placa principal do dispositivo pode ser expandida com as placas do canal de rádio SDR ( rádio definido por software ) do receptor, o canal de rádio CB ( Civil Band ) da estação de rádio, o canal de rádio SDR do transceptor, etc.
  • os materiais de texto, gráficos e de vídeo do projeto são publicados sob os termos da licença CC BY-SA 3.0 ;

o software desenvolvido e adaptado como parte do projeto é publicado sob os termos da licença GNU GPLv3 .

Não há nada de fundamentalmente novo no design do projeto:


  • o princípio modular de blocos de construir uma estação de rádio é descrito em detalhes no livro de Ya.S. Lapovka (UA1FA) “Estou construindo uma estação de rádio HF” - M., DOSAAF, 1983;
  • o aparato matemático de processamento de sinal usado no SDR é descrito no Capítulo 3, "Método de fase para geração e recepção de sinais SSB", de V.T. Polyakova (RA3AAE) "Transceptores de conversão direta". M., DOSAAF, 1984;
  • Um exemplo da implementação do caminho de recebimento com um misturador de chaves é dado no artigo por V.T. Polyakova “Receptor AM síncrono” - “Rádio”, 1984, nº 8, p.31-34.

As duas primeiras fontes são cuidadosamente guardadas em minha estante aos 35 anos. A foto deles foi usada como KDPV. Apesar de as soluções técnicas descritas nessas publicações estarem desatualizadas há muito tempo, as idéias apresentadas ainda são relevantes.


E, no entanto: ficou imediatamente claro que o projeto e o projeto precisariam ser gerenciados de forma independente.


Processo de Planejamento do Conteúdo do Projeto


Um exemplo da implementação de um produto de projeto exclusivo é o transceptor mcHF QRP TRX M0NKA. O circuito, os desenhos e os códigos-fonte do transceptor são de domínio público.


O transceptor M0NKA é uma estação de rádio totalmente autônoma: possui controles locais, uma tela colorida com um indicador panorâmico, o processamento do sinal é realizado por nossos próprios meios de computação. O transceptor tem a capacidade de conectar-se a um computador como um dispositivo de áudio USB e porta USB COM. O sistema de comando da interface CAT é semelhante ao sistema de comando do popular transceptor YAESU FT-817.


As perspectivas do transceptor M0NKA são confirmadas, entre outras coisas, pelo fato de haver pelo menos um firmware de código aberto alternativo para ele e pelo fato de a indústria chinesa produzir vários "clones" deste dispositivo:



Como produto mínimo viável do projeto, podemos considerar a implementação da funcionalidade dos seguintes produtos:



Os diagramas, desenhos e códigos-fonte desses produtos são de domínio público. O SoftRock Lite II RX e o Peaberry SDR V2 podem ser adquiridos na forma montada e como kits de montagem automática.


Ambos os desenvolvimentos não possuem controles locais e funcionam como "prefixos" no computador. Para controlar os modos operacionais e o processamento do sinal, o programa freeware HDSDR geralmente é usado:



O receptor SoftRock Lite II RX se conecta ao conector USB e à entrada analógica da placa de som do computador, o transceptor Peaberry SDR V2 se conecta apenas ao USB, porque Inclui um dispositivo de áudio USB. Gerenciando as configurações de frequência e os modos de operação desses dispositivos, uma vez que eles não possuem uma interface CAT, o HDSDR é implementado usando o software de código aberto desenvolvido pela PE0FKO, um amador da Holanda.


Como resultado da análise das soluções existentes para o desenvolvimento do MVP da placa principal, foi selecionada a seguinte base elementar: MCU STM32F103RET6, sintetizador de frequência si5351B, codec TLV320AIC3105, display ILI9341 TFT com interface SPI. A seleção final do MCU foi adiada até que os resultados da implementação do dispositivo de áudio USB foram recebidos. As alternativas são STM32F407 e STM32F429.


O canal do canal de rádio MVP usa um esquema bem testado do transceptor QSD (detector de chave quadrática) e QSE (excitador de chave quadrática) Peaberry SDR V2.


Processo de planejamento de pessoal do projeto


O tempo dos gênios únicos está no passado distante. Hoje, os projetos são realizados pela equipe do projeto. Mesmo em um projeto tão simples como este, são necessárias competências:


  • gerente de projeto;
  • engenheiro de design;
  • engenheiro de circuito;
  • traçador de placa de circuito;
  • engenheiro de software.

Minhas habilidades profissionais eram suficientes nesta lista para tudo, exceto programação. Não ofereci colegas-programadores para trabalhar no meu projeto de graça. Decidi dominar a competência de um engenheiro de software e, durante uma troca de pontos de vista com meus colegas, recebi conselhos práticos:


  • faça você mesmo até obter um protótipo funcional;
  • desenvolver habilidades de programação STM32 em placas de desenvolvimento de baixo custo, como o Blue Pill ;
  • aplicar software estritamente definido no desenvolvimento (a menos que, é claro, eu queira obter conselhos de colegas).

Embora eu tenha ficado sozinho com o projeto, meus colegas, no entanto, muitas vezes me ajudaram com palavras e ações.


Processo de planejamento de compras do projeto


Como não tinha experiência com nada da base elementar selecionada, o seguinte foi incluído no plano de compras:



Depois de superar a barreira psicológica pelo plano de compras, US $ 1.000 decidiram adiar o planejamento de compras por um tempo e participar do planejamento de riscos.


Processo de Planejamento de Resposta a Riscos


O risco de um projeto é um evento provável, cuja ocorrência pode afetar negativa e positivamente os resultados do projeto. Os riscos documentam e os classificam em probabilidade e grau de influência no projeto.


A seguir, é apresentado um registro de risco mais simples e não-canônico do projeto em questão. Não analisei mais profundamente:


Evento 1: um produto exclusivo do projeto é desenvolvido e colocado em produção. Probabilidade: baixa. Cenário de resposta: concentre-se inicialmente na produção industrial, coloque nos requisitos técnicos os parâmetros tecnológicos do produto.


Evento 2: O projeto é fechado após o teste bem-sucedido do projeto MVP. Probabilidade: média. Cenário de resposta: desenvolvimento no processo de implementação do projeto de documentação de design de trabalho (software) em quantidade suficiente para publicação após o encerramento do projeto.


Evento 3: o projeto é fechado até o desenvolvimento do projeto MVP. Probabilidade: alta. Cenário de resposta: concentre-se inicialmente em minimizar os custos do projeto.


Mesmo a partir desta análise mais simples, é óbvio que a probabilidade de uma conclusão bem-sucedida do projeto é pequena. Quanto à probabilidade de retorno do investimento no projeto, ele tende a zero. A conclusão é a seguinte: para qualquer desenvolvimento de eventos em um projeto amador, as compras devem ser minimizadas e todo o trabalho deve ser realizado de forma independente.


Plano de compras com base no risco


Após a análise de risco, o plano de compras no projeto tornou-se mais modesto:


  • Placa de depuração chinesa STM32F103RET6 por 450 rublos;
  • Programador ST-Link v.2 por 500 rublos;
  • clone Saleae Logic 8 por 500 rublos;
  • tudo para prototipar dentro de 5000 rublos.

Processo de desenvolvimento do cronograma do projeto


O cronograma do projeto era muito simples:


  1. Obtendo as habilidades de programação do STM32 na placa de depuração.
  2. Depurando o trabalho das autoridades locais (codificadores, botões, display).
  3. Depurando o si5351B e o canal de rádio, implementando um produto extremamente mínimo.
  4. Depurando a operação da interface CAT, si5351B e do canal de rádio.
  5. Depurando TLV320AIC3105, depurando um dispositivo de áudio USB, implementação MVP.

A organização do trabalho visa o movimento progressivo na implementação do MVP funcional, do simples ao complexo. Não há prazos em princípio.


Resultados Preliminares


Concluindo a primeira parte do artigo, quero dizer que a aparente redundância na descrição do processo de planejamento foi introduzida para revelar melhor as características desse processo em um projeto amador. Essa abordagem de planejamento garantiu a redução de custos e simplificou a execução do trabalho durante a implementação do projeto. Atualmente, o terceiro ponto do cronograma está sendo implementado: o canal de rádio já está recebendo um sinal do gerador e o si5351B está sendo otimizado. Os custos do projeto durante o ano totalizaram 6481,42 rublos.


E também, colegas! Não considere todos os itens acima como dogmas. Esta é apenas uma tentativa de descrever a experiência específica de planejar um projeto amador. Eu realmente espero que qualquer avaliação seja acompanhada de um comentário.


73! Para a conexão!

Source: https://habr.com/ru/post/pt435738/


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