Если моя машина мешает, работа над ошибками
Известное эмпирическое наблюдение гласит, что 20% усилий дают 80% результата, а остальные 80% усилий — лишь 20%. Это Закон Парето. Примерно два года назад мы с Саней собрали бейджик «Если моя машина мешает», подробности можно найти в статье. Получили от хабровцев справедливую и не очень критику, поразмышляли над перспективами устройства, испытали его в действии. А значит, 20% усилий мы затратили. Но недостатки были очевидны, я с интересом послушал и записал несколько продолженных идей. Среди них применение ЖК или e-ink дисплея, применение датчика на эффекте Доплера или датчика удара, экономия на регистрах за счет микроконтроллера с большим числом ножек, солнечная батарея, батарея большей ёмкости. Некоторые советы нашли место в жизни, некоторые нет.
Для тех, кто не читал предыдущую статью, напомню, что речь идет об устройстве, которое выводит номер телефона и размещается на панели автомобиля. Благодаря активному питанию, номер телефона хорошо виден. Возможно, такой вариант будет интересен таксистам, либо в каком-нибудь круглосуточном магазине.
Изначально мы хотели что-то более стильное и интересное, чем бумажка с напечатанным текстом. За вторую версию взялись из-за честолюбия, не бросать же начатое дело на половине пути. Так выглядит вторая версия.
«Бог в мелочах, а дьявол в крайностях» — выражение, которое приписывают Гёте. О каких мелочах идет речь и не дошли ли мы до крайностей. Давайте посмотрим на устройство более внимательно.
Индикаторы
Возможно индикаторы не самое лучшее решение, но, тем не менее, они хороши. Мы искали более экономичные по потреблению варианты, но каждый раз поиск закачивался результатом: не то. Наш аргумент в том, что ЖК, e-ink, LCD, TFT, обладая большими преимуществами (энергоэффективность, цвет, технологичность, позволяют вывод любой графической информации), но они вместе с тем «не до конца реальны», они не дают тактильного ощущения. По сути, речь о вкусовых предпочтениях. Мне кажется, что другие виды индикаторов будут «перегружать» устройство информацией.
Корпус
«В большинстве компаний техническая сторона производства определяет дизайн. Инженеры предоставляют список технических параметров продукта, а дизайнеры, исходя из этого, создают для него наиболее подходящий корпус. Но Джобс предпочитал действовать иначе. На заре существования Apple Джобс сначала утвердил дизайн корпуса первого Macintosh, а затем инженеры должны были уместить в этот корпус печатные платы и прочие компоненты». Это из книги Уолтера Айзексона. Уверен, что так оно и было и я разделяю эту идею.
Когда речь идет о простом выполнении функции, это одно. Если вы хотите получить красивое изделие, то потребуется поиск формы. Несколько вариантов нами были отброшены. Для простого изделия нужен простой корпус. Выбранный вариант имеет понятные преимущества: лаконичность, устойчивость, простота.
Кнопки
Тактильное ощущение при нажатии на кнопку, еще один пункт, на который мы обратили внимание. Когда нажатие плавное и мягкое, то оно и воспринимается соответствующим образом. Хорошая кнопка с колпачком дает приятное тактильное ощущение. В этой версии устройства установлены хорошие кнопки. С колпачками.
Датчик освещенности
В качестве датчика освещенности используется светодиод, включенный в обратном направлении. Освещенность определяется за счет малого обратного фототока. Более подробно принцип работы описан в статье. Добавлю лишь то, что это действительно работает, но результат на конструктивно разных светодиодах существенно отличается. Десять светодиодов внутри одной партии показали достаточно стабильные характеристики.
Датчик освещенности помогает экономить заряд АКБ. В этой версии используется литий-ионный аккумулятор 18650. При наилучшем раскладе бейджик может прожить без заряда неделю, при худшем — сутки.
В качестве варианта регулировки потребления хорошо себя показал датчик на эффекте Доплера. Правда модуль HW-MS03 появился у меня, когда все было готово. Однако, даже имея его заранее, я не стал бы закладывать подобные схемотехнические решения. Много неопределенности: форма (направленность) антенны, диапазон рабочих напряжений, стабильность при колебаниях температуры, место в корпусе для его размещения. В целом вариант рабочий, но требуются детальные исследования и опыты.
Звук
Любое действие пользователя должно сопровождаться реакцией устройства. Нажатие кнопки, заряд и разряд аккумулятора, перегрев, переохлаждение — события, которые сопровождаются либо звуком, либо выводом информации на индикаторы. Поэтому в устройство добавлен пьезоизлучатель.
Прочие детали
Не затягивая повествование, отмечу еще некоторые детали, на которые было обращено внимание.
1) Каким бы высоким не было качество 3D печати, такой корпус будет иметь шероховатости и неровности. Грунтовка по пластику и матовая краска помогают повысить качество.
2) Посадочные места индикаторов имеют «некоторый ход», и допускают их смещение друг относительно друга. Листы плотной бумаги, в этот раз не синея изолента, спасают положение.
3) Корпус гремит при движении автомобиля, если устройство находится на панели. Поэтому используются силиконовые ножки.
Ошибки
Холмс: — Преступников было несколько?
Лестрейд: — Двое. У нас много вещественных доказательств и улик. Кровь на стекле, теннисная туфля, отпечатки их следов, носовой платок…
Холмс: — Да, улик действительно многовато.
Да, ошибок действительно многовато. Вот некоторые из них.
Короткое замыкание батареи. Из-за того, что под держателем батареи был залит полигон земли.
Бесполезная схема ШИМ генератора, которая существенно проиграла в гибкости и почти не победила в потреблении в сравнении со стандартным ШИМ микроконтроллера.
Деформация корпуса. Общая длина устройства порядка 12 см. На такой длине нужны дополнительные ребра жесткости.
Питание индикаторов через LDO стабилизатор. Не стоит этого делать, даже при желании сохранить яркость при различных уровнях заряда батареи. Из-за просадок напряжения пьезоизлучатель начинает пищать сам по себе, призывая одуматься.
Что дальше?
Думаю, пора взглянуть правде в глаза. Устройство получилось интересное, но не конкурентоспособное. Уж очень много очевидных недостатков, а именно:
нужно постоянно заряжать, как не крути, трата времени впустую;
не приспособлено к повышенным и пониженным температурам (это относится как к батарее, так и к пластику);
слишком высокая себестоимость и относительно сложная технология сборки.
Перечисление можно продолжить, хотя на первые два замечания есть решения. Например, использовать литий-железо-фосфатный аккумулятор, корпус сделать из полиуретана, на индикаторы установить фильтры (для более равномерного свечения), включать устройство только при приближении человека. С последним пунктом сложнее, стоит ли оно того?
