User:TwisteR/ru
| Общая информация | |
|---|---|
| Имя | Антон Дубняк |
| Род занятий | Инженер-электронщик, разработчик встраиваемых систем |
| Местоположение | Киев, Украина |
| Хобби | открытое и свободное программное и аппаратное обеспечение, астрономия, космология |
| Контактные данные | |
| twister на tfsoft.org.ua | |
| IRC | tfsoft.org.ua:6667/#main |
| Отпечаток публичного ключа | 0x4A8802E3192D15CE60BF99AE18A195EF8E9D778B
|
| Публичный ключ | Скачать |
| Личные качества | |
| Рабочие | Имею высокое стремление работать и болею за результат |
| Общение | Предпочитаю письменный диалог |
| Ожидания от следующего проекта | |
| Область | Наука, исследовательские проекты, промышленная автоматизация |
| Качество | Значительный, важный, имеющий разнообразные и сложные задачи |
| Ниже представлен список инженерного ПО и утилит, которыми я пользуюсь. Эта информация может быть полезной при создании команды (например, для упрощения взаимодействия). Несколько элементов в рамках одной категории перечислены в порядке уменьшения квалификации. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Резюме
Разработка электроники
- Цифровая схемотехника (дискретная логика, микроконтроллеры, SoC)
- Основы аналоговой схемотехники (усиление/ослабление сигналов, фильтры, схемы на операционных усилителях, силовые выходные каскады, управление индуктивными и ёмкостными нагрузками)
- Электронные системы со смешанными сигналами (ЦАП/АЦП)
- Проектирование печатных плат, включая техпроцессы с высокой плотностью соединений (HDI), контроль целостности сигналов
- Организация и запуск массового производства
- Параметрическое моделирование (корпусы устройств, чертежи деталей...)
- Разработка технического задания, подготовка конструкторской документации
Специальные знания и навыки
- Проектирование устройств для построения беспроводных одноранговых сетей (mesh-коммуникации) ближней и средней дальности (десятки км)
- Опыт работы на всех уровнях модели OSI, включая глубокую модификацию физического и канального уровней в существующих решениях, а также разработку специфичных прикладных протоколов
- Средства инструментального обеспечения и автоматизирования научных экспериментов, исследовательских и промышленных применений
- Опыт разработки систем автоматического управления, ПИД-регуляторов, основы теории управления
- Проектирование систем реального времени
- Ёмкостные сенсоры и датчики, активное экранирование сигналов
- Обеспечение сверхнизкого потребления энергии на всех этапах (схемные решения, выбор компонентов, программные алгоритмы)
- Сбор и анализ данных, основы цифровой обработки сигналов
- Обеспечение электромагнитной совместимости, анализ и фильтрация помех, шумов, наводок
- Симуляция электрических цепей, явлений и процессов (численное моделирование FEM, FDTD)
- Опыт работы с векторным анализатором цепей: анализ целостности сигналов, согласование импедансов, настройка СВЧ-антенн
Разработка ПО
- С, С++, сценарии Bash, основы Python
- Профилирование, анализ покрытия кода, юнит-тестирование
- Опыт наладки комплексных асинхронных систем, работающих в реальном времени
- Продвинутые практики разработки: непрерывная интеграция (автоматизация тестирования, пакетирования и развёртывания), повторяемые сборки (обеспечение идентичности на бинарном уровне)
- Кросс-компиляция, эмуляция различных архитектур
- Свободное программное обеспечение: доработка под задачу, сопровождение, консультации с авторами и сопровождающими проектов
- Визуализация и наглядное представление протекающих процессов в реальном времени, разработка UI/UX/HMI, создание интерактивных SCADA-диаграмм
- Преобразование и обработка мультимедиа (аудио/видео), опыт работы с потоковыми данными, владение инструментарием FFmpeg, GStreamer (как библиотеками, так и утилитами)
- Сборка специализированных дистрибутивов GNU/Linux (на основе Gentoo, Yocto Project, OpenWrt/LEDE Project, Buildroot, OpenEmbedded)
- Сценарии сборки (Gentoo ebuilds, Yocto layers), пакетирование приложений (DEB/RPM/opkg)
ядро Linux
- Опыт изменения и поддержки BSP: модификация U-Boot, настройка BusyBox, изменение конфигурации DeviceTree
- Сопровождение не принятых в ядро модулей (драйверов)
- Обеспечение работы в различных режимах реального времени, опыт настройки и применения различных RT-патчей (RTAI, Xenomai)
Портфолио
Список полностью оконченных проектов, в хронологическом порядке.
2011-2012: Робот-манипулятор для атомной промышленности
Совместно со специалистами ООО "Учебно-аттестационный Центр по неразрушающему контролю" (ЦНК) я участвовал в разработке комплексной системы управления (электроника, прошивки и ПО) для робота-манипулятора, предназначенного для визуального осмотра наружной поверхности корпуса ядерного реактора ВВЭР-1000. Это широкомасштабный проект с большим количеством исследовательских работ в различных областях, с необходимостью обеспечения жёстких правил безопасности на всех уровнях. В начале 2013 года манипулятор был отгружен заказчику и на данный момент находится в эксплуатации на Ровенской АЭС (г. Вараш, Ровенская область, Украина). С тех пор с его применением было произведено несколько осмотров реакторов на разных энергоблоках в рамках соответствующих планово-предупредительных ремонтных работ.
Основные задачи, решённые мною в рамках проекта, описаны ниже.
Аппаратное обеспечение
- Управляющая электроника, основанная на распределённой шине с несколькими ведущими микроконтроллерами
- Отслеживание координат по 6 осям (шаговые двигатели, сервоприводы), с комбинацией данных от абсолютных и инкрементальных энкодеров
- Управление скоростью перемещения шасси: ПИД-регулятор для четырёх мотор-колёс
- Лазерный дальномер, модифицированный из серийного образца для нужд проекта
- Удалённое управление по Ethernet, с локальным пультом дистанционного управления
- Отказоустойчивость на всех уровнях, реализованная посредством резервирования, с применением алгоритмов восстановления после сбоя и реализацией различных безопасных режимов
Робот-манипулятор
Электроника управления шасси
Лазерный дальномер в усиленном корпусе, с системой связи собственной разработки
Диаграммы для документации
Принципиальные схемы и чертежи печатных плат
Программное обеспечение
ПО, разработанное совместно с другими участниками:
- Удалённое управление всеми функциями манипулятора, визуализация состояния всех осей, отображение данных
- Захват и обработка данных в реальном времени с различных датчиков: энкодеров, ультразвуковых и лазерных дальномеров, концевых выключателей, актуаторов
ПО собственной разработки:
- Сервер многоканального видеозахвата (с основной радиационно-стойкой камеры и камер панорамного обзора), синхронизация, сжатие, обработка, наложение телеметрии
- Инженерное ПО для наладки ПИД-регулятора и расширенного сбора служебных данных
- Специализированный дистрибутив GNU/Linux на основе Gentoo (в виде загрузочного диска), со всеми программами, документацией, схемами, учебниками, исходными файлами и утилитами (включая инструменты кросс-компиляции для генерации прошивок)
Основное ПО оператора
Видеоролик с анимацией осей
Видеосервер, управляемый по сети с операторского ПО
Сервисное ПО для настройки ПИД-регулятора шасси
Публикации в СМИ
2014: Установка для электроэрозионной обработки металлов
Совместно со специалистами ООО "Учебно-аттестационный Центр по неразрушающему контролю" (ЦНК) я участвовал в разработке и сборке ЧПУ-станка для электроэрозионной обработки металлов для применения в сфере неразрушающего контроля в атомной промышленности. Он используется для нанесения сверхточных (с микронным разрешением) дефектов различных форм. Это требуется для испытания, верификации и калибровки оборудования неразрушающего контроля и аккредитации и сертификации персонала.
Аппаратное обеспечение
Разработанная с нуля электроника:
- Контроллер трёхосного станка с ЧПУ: генерация сигналов STEP/DIR, отслеживание координат, обработка концевых выключателей
- Импульсный генератор для эрозионного процесса (с обширной стадией исследований по помехоустойчивости, длительности импульсов и различным сочетанием рабочих жидкостей, форм и материалов электрода с целью минимизации его выгорания)
- Различные автономные периодичные операции, включая подъём электрода (для прокачки рабочей жидкости), коррекция координаты Z по концевому выключателю, проверка выгорания электрода в указанной опорной точке
- Все данные по процессу (текущая глубина, средний рабочий ток, скорость обработки и т.п.) передаются на ПК для последующего анализа
- Все задачи выполняются на микроконтроллере в режиме жёсткого реального времени
Высоковольтная и силовая часть, массивы резисторов, импульсный генератор
Установка для электроэрозии
Образец в процессе обработки, с прокачкой керосина
Программное обеспечение
- Управляющее ПО, оптимизированное для долговременного сбора данных
- Все важные данные выводятся на графики и могут быть экспортированы в бинарном виде либо в формате CSV для дальнейшего анализа
- Поддержка профилей (настроек генератора, параметров процесса) для работ разного рода
- Рабочий процесс с поддержкой сеансов (графики, логи и состояния записываются и восстанавливаются из файлов в специальном формате)
- Некорректная работа ПО или другие неожиданные ситуации (например, потеря связи) не влияют на текущий процесс благодаря специальным отказоустойчивым механизмам, реализованным в прошивке контроллера
Управляющее ПО, профили
Графики с данными сеанса, загруженного из файла
2015-2016: Устройство для предотвращения краж личных вещей
Я разработал электронику для карманного устройства (габаритом с кредитную карточку), предназначенного для защиты от краж и потерь личных вещей. Больше информации о проекте можно получить на его официальном сайте.
Ключевые факты:
Аппаратное обеспечение
- Компактная печатная плата (22x22мм)
- Ёмкостный датчик приближения с активным односторонним экранированием (для предотвращения ложных срабатываний от тела, когда устройство размещено в кармане)
- Связь с пользовательским устройством (смартфоном, планшетом) по Bluetooth Low Energy
- Сверхнизкое потребление энергии (расчётное время работы от литиевой батарейки CR2016 составляет приблизительно 6 месяцев)
- Производство устройства запущено в ограниченную серию
Прошивка
- Продвинутые алгоритмы фильтрации и анализа сигнала, ориентированные на исключения ложных срабатываний
- ПО оптимизировано для увеличения срока работы от батарей
- Все прошивки в устройстве снабжены загрузчиками и могут быть обновлены с пользовательского устройства (механизм OTAU)
Галерея
Принципиальные схемы и чертежи плат различных прототипов, а так-же программатор для массового производства
Симуляция планарной антенны типа "Inverted-F" в openEMS
Различные прототипы
Настройка двухстороннего ёмкостного датчика приближения
Финальная версия печатной платы
Устройство готово к массовому производству
Ещё одна идея применения
Публикации в СМИ
- Кампания на Kickstarter
- Рекламный ролик проекта на Youtube
Другие проекты
Неструктурированный перечень различных небольших проектов
Плата высокоскоростного преобразователя данных форм-фактора FMC
Пример разводки FMC-платы
