Каков алгоритм перехода от Ардуино-поделки к серии?

Question

[DIMANVAZ]

Необходимая оговорка: я очередной "любитель", захотевший себе "умные" габарито-поворотники 2в1
и через это открывший мир адресных RGB-лент и Ардуины. После пары дней видосов "Top 100 Arduino projects" - ощущение всесильности этой платформы и чувство "да я же могу делать штуки и продавать их".
И вот, перед огромным заказом у китайцев всякой Ардуино-всячины (платы с GSM, датчики газов и т.п. сервомашинки) я заглянул на Хабр. Прочёл похожие темы: раз, два и комменты под ними. Хоть мнения отвечавших и разделились, пыл поубавился, заказ я отложил.
Правильно ли, что если делать реальные "штуки" на продажу, то после испытаний прототипа на Ардуине нужно делать уже собственную плату, размещать на ней только необходимые компоненты и программировать их на низкоуровневом языке? С целью "меньше проводов, ниже энергопотребление, выше надёжность"?
В ту же кассу вопрос: можно ли программировать микроконтроллеры на Java? Ранее учил этот язык и часто попадалось "1 миллиард устройств работает на Java". Только что ни железяка - везде речь про C++.
p.s. Извините, если вопрос сумбурный и слегка не укладывается в Хабр-традиции.

Answer 1

[Nickellick]

Отвечу как человек, который давно делает разные прототипы (как на Arduino, так и на ПП), но не продаёт их.
Вообще зависит от покупателя, кого-то может и устроит такой расклад.
Но вообще Arduino не про надёжность, если всё будет на вот этих вот проводках выскакивающих DuPont 2.54, то эти "габарито-поворотники" на первой же кочке выйдут из строя. А ещё хуже если всё это будет подключено к батарейке, проводки замкнутся в обход защиты и будет бабах и пожар.
Разработка своей печатной платы действительно можно назвать некоторой необходимостью, и к тому же действительно для энергосбережения нужно всё ненужное убирать. А ещё нужно множество тестов чтобы не просто убедиться, что устройство работает как надо, но ещё и что оно действительно безопасно.
В Arduino "сложнее выстрелить себе в ногу", но если вы действительно хотите делать вещи на продажу, то разбираться во всех нюансах и ошибках в МК (а ошибки иногда и от производителя бывают, см. errata) действительно нужно, низкоуровневые языки с этим неплохо помогают. Плюс ещё может быть так, что все эти штуки в Arduino, облегчающие жизнь, "сожрут" все ресурсы и вы упрётесь, хотя на самом деле даже на половину не раскроете всех возможностей МК.
А ещё нужно разбираться в схемотехнике и электронике. Безопасность и надёжность превыше всего!

Answer 2

[Армянское Радио]

По первому вопросу - да, это крайне желательно. Плюсом также идет возможность вписать плату в нужный габарит и конфигурацию корпуса, возможность выкинуть лишние детальки (вот вам нужен конвертер USB-Serial? А линейный источник питания? А разъем USB.?) и так далее. Зато нужна пачка фильтров по питанию (это же автомобиль), защита входов и выходов.

По второму вопросу - java тащит за собой jre, а он довольно жирный, ему нужен жирный контроллер, который любит вкусно кушать электроэнергию. Кроме того, поведение и задержки программы на C++ довольно предсказуемы, на java - нужны дополнительные ухищрения для того, чтобы сборщик мусора не навестил вас внезапно.

Можно дальше развивать тему, отметив, что в условиях жестко ограниченных ресурсов (сколько там RAM? 8 килобайт?) язык с ручным управлением ресурсами (C, C++) гораздо более предсказуем, нежели вся такая автоматическая и удобная жаба.

Ну и еще - я за всю свою радиогубительскую практику (более 15 лет) ни разу не покупал ардуину - я сразу проектировал прототип и делал плату (сначала ЛУТом, потом заказывал на производстве, так как это качественней и не намного дольше + на производстве изготовят сразу десяток плат, которые не страшно запороть в процессе отладки) - это
на порядки надежнее ковыряний в клубке проводов. Ну и некоторые девайсы с аналоговым трактом (анализатор спектра, анализатор миоактивности) в виде клубка просто не работают.

Comments

[Сергей Горностаев]

Вы забываете, что Java разрабатывалась изначально под встраиваемые устройства. Было время, когда мобильные приложения для тогда ещё очень маломощных мобильников писались на Java ME. Софт смарт-карт скорее всего до сих пор пишется на Java Card.

[Армянское Радио]

Сергей Горностаев, так это специальная сильно порезанная версия java. Для того чтобы спамить дейтингом с симкарты или играть в тетрис она еще хороша, а крутить диаграмму сигналов какого-то протокола, или раскладывать по Фурье поток с АЦП в риалтайме - уже обломс, руки коротки.

Answer 3

[AntHTML]

то после испытаний прототипа на Ардуине нужно делать уже собственную плату,

Правильно, только после создания платы ее тоже нужно несколько раз испытывать и доводить до ума

можно ли программировать микроконтроллеры на Java

Да на чем угодно, всеравно код потом компилируется в команды ассемблера и единственная проблема "как рационально компилятор переводит ваш код в машинные команды"

А вообще по правилам и технологиям разработки промышленных устройств не одна тонна макулатуры написана

Comments

[Армянское Радио]

Проблема с кодом на java в том, что эта компиляция происходит на конечном устройстве JIT- компилятором, что требует от этого устройства наличия определенных ресурсов.

Answer 4

[d-stream]

А ардуины умеют работать в avtomotive условиях? (от -40С например)

Comments

[DIMANVAZ]

а пёс их знает. Я не проверял. С другой стороны, что при минус 40 не может делать ардуина, что может делать другое аналогичное устройство, состоящее из текстолита, металла и пластика и конструктивно схожее с ней?

[d-stream]

DIMANVAZ, с таким подходом народ боярышником массово травится)

[VT100]

DIMANVAZ, например - температурный диапазон эксплуатации применённых в дурине компонентов.

[Дмитрий]

DIMANVAZ, тайминги плывут, millis замедляется. Если с целью удешевления делать без внешнего кварца (а для задач динамического поворотника он избыточен), то скорость индикации будет выше или ниже. А то и вообще не запустится или повиснет, а это уже хуже, т.к. поворотник - это элемент безопасности в авто.

[d-stream]

Дмитрий, даже закварцевав можно получить трупик, который просто механически разнесло разными температурными коэффициентами расширения платы и корпусов микросхем, а пайки уже раздолбаны вибрациями... не зря автомотив юзает обжим и сварку проводов, а не пайку...

Но тут боярышник vs инженерный подход - знакомый жеж на драйве похвалился конструкции на монтажке )

Answer 5

[VT100]

А также - пройти сертификацию. Ибо "вмешательство в конструкцию ТС".

Answer 6

[Дмитрий]

Только нормальные разъемы или пайка, тогда имеет право на жизнь.
А вообще все это уже есть:
https://www.drive2.ru/o/b/542750551503274174/
https://www.drive2.ru/b/453795387891778971/
https://www.drive2.ru/b/2106319/
https://www.drive2.ru/b/450863540136314977/
https://www.drive2.ru/b/535129561533252166/
https://www.drive2.ru/c/2505784/

А вот по организации производства:
https://habr.com/ru/company/promwad/blog/211975/
https://habr.com/ru/company/promwad/blog/194878/
https://habr.com/ru/post/476384/
https://habr.com/ru/post/477802/
https://habr.com/ru/post/472154/
https://habr.com/ru/post/437950/
https://habr.com/ru/post/513816/
https://habr.com/ru/company/antilatency/blog/320204/

Answer 7

[Borys Latysh]

Верный ответ написан в вопросе.
Да. Если есть серия то нужно делать свою плату и туда ставить контроллер и все необходимые компоненты.
С языками тоже все НЕ сложно. Программу можно писать на любом языке который поддерживается компилятором машинных кодов.
В среде Ардуино применен компилятор языка С++. В среде разработке от Микрочип есть еще Ассемблер (для истинных арийцев).
Это как бы официально поддерживаемые производителем железа компиляторы. На мой (субъективный) взгляд С++ - великолепен.