Программные средства среды Android для подготовки инженера-конструктора электроники

Совсем недавно приходилось часами стоять в очереди за книгами в библиотеках или книжных магазинах, а сейчас более 10000 книг умещаются на вашем мобильном устройстве. Но большое количество книг не поможет полностью понять суть электронных процессов происходящих в наших устройствах. И для этого были придуманы программистами программы-симуляторы для мобильных ПК, которые позволяют понаблюдать за процессами в нашем устройстве. Но трудность составляет и поиск различной информации об каких-либо элементах принципиальной схемы. И эта проблема была решена благодаря программам-справочникам, которые хранят огромные базы данных с очень удобным поиском информации по различным компонентам. Но и проблема с вычислениями решена благодаря программам — калькуляторам, в которых уже находятся огромное количество формул [1], что упрощает вычисления. Различные виды программ для лучшего понимания электрических процессов будут рассмотрены далее в статье.

Одним из инструментов является программа ElectroDroid PRO. Это огромный набор справочников, который подойдет и для любителей, и для разработчиков электроники. Это приложение, благодаря которому можно с легкостью узнать информацию по различным элементам схемы [2], начиная от простого резистора и заканчивая микропроцессором. Множество полезной справочной информации в одном приложении, что является полезным инструментом для разработки электроники.

EveryCircuit — это не просто программа, а сильный инструмент для работы и учебы. Во время построения вы можете следить за процессами, происходящими внутри печатной платы [3]. Это дает вам понимание работы схемы, не то что уравнения. Можно настроить параметры цепи аналоговым регулятором, и цепь среагирует на ваши действия в реальном времени. Вы можете даже создать произвольный входной сигнал пальцем. Растущая библиотека компонентов дает Вам полную свободу в разработке любых аналоговых или цифровых схем [4, 23]: от простого делителя напряжения или довести усилитель на транзисторах до шедевра. Редактор схем с минималистичным пользовательским интерфейсом. Простота, инноваций и мощность программы, в сочетании с мобильностью, делают EveryCircuit обязательным спутником для школьников, студентов и радиолюбителей.

Программа 120 простых электронных схем представляет собой приложение, содержащее подробную информацию о более чем 120 схем для любителей и студентов. Каждая схема содержит подробную информацию о каждом элементе схемы с указанием всех соединений, а также в качестве компонента — таблицу, которая показывает, какие именно компоненты есть что.

Diodes — очень функциональное приложение, благодаря которому можно с легкостью узнать информацию по различным элементам схемы. Также это приложение является виртуальным набором инструментов, объединяющий в себе множество полезной справочной информации и электронных инструментов [5] (расчеты, преобразования, кодирование/декодирование).

Инструмент Electrical Tools состоит из 3 частей: электрический калькулятор, калькулятор электрической цепи и электрических формул. В программе есть возможность рассчитать: электрическую мощность, электрический ток и сопротивление, протекающих в параллельных и последовательных цепях. Можно смотреть формулы для электрического сопротивления, электрического тока и электрического заряда. Есть возможность рассчитать срок службы батареи, запаса энергии в конденсаторе, индуктивность и емкость, напряжение на выходе делителя напряжения.

В настоящее время, как в профессиональной, так и в частной жизни людей делается упор на мобильность. Благодаря мобильным ПК [6] ускорились различные процессы: обучение, связь, запись и хранение большого количества информации. Работа на портативных устройствах облегчает учебный процесс. Благодаря таким программам, рассмотренным в статье, можно повысить качество образования студентов, которые начнут без проблем понимать все электрические законы, происходящие во всех устройствах и запоминать информацию о радиоэлементах на схемах [7]. Все возможности этого ПО можно разделить на различные виды.

Они также подойдут для работы с электроникой, которые помогут в проведении лабораторных работ [8] и практических занятий. Каждый может проверить схему печатной платы без ее монтажа, что исключит: неработоспособность, непредвиденные аварии, проблемы с неправильностью монтажа на печатной плате [9].

Таблица 1

Характеристики рассмотренных программ

ElectroDroid PRO подойдет как справочник по радиоэлементам, который содержит в себе большое количество информации. Данная программа легко поможет обучению дисциплине: «Информационные технологии проектирования радиоэлектронных средств».

Diodes [10] полезен для работы как источник информации по элементам в схеме. Подойдет для выполнения лабораторных работ в дисциплине «Введение в информационные технологии проектирования и производства радиоэлектронных средств»

Electrical Tools является универсальным приложением в обучении. Программа содержит справочники, калькуляторы и симуляторы, что делает его незаменимым в таких дисциплинах, как: «Проектирование радиоэлектронных средств на базе программируемых интегральных схем» и «Проектирование микропроцессорных систем радиоэлектронных средств».

EveryCircuit мощный инструмент в обучении электронике. Он позволяет проверить схему, которую не обязательно собирать в реальном времени, и просмотреть наглядно все процессы, происходящие в печатной плате. Программа незаменима в таких дисциплинах как: «Автоматизация производственных процессов изготовления радиоэлектронных средств», «Интеллектуальные конструкторско-технологические системы [11, 20–24]» и «Проектирование радиоэлектронных средств на базе программируемых интегральных схем»

Приложение 120 простых электронных схем не является справочником по радиоэлементам, но в тоже время много содержит информации по более чем 120 схемам в радиоэлектронике и подойдет в дисциплине: «Проектирование радиоэлектронных средств [12–19] на базе программируемых интегральных схем»

Литература:

1.         Андреев П. Г. Микропроцессорные системы в учебном процессе / П. Г. Андреев, И. Ю. Наумова, Н. К. Юрков, Н. В. Горячев, И. Д. Граб, А. В. Лысенко // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2009. Т. 1. С. 161–164.

2.         Юрков Н. К. Концепция синтеза сложных наукоемких изделий/Н. К. Юрков//Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2012. Т. 1. С. 3–5.

3.         Бростилов С. А. Распространение света в искривленном многомодовом оптическом волноводе/С. А. Бростилов, С. И. Торгашин, Н. К. Юрков//Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. -2012. -№ 1. -С. 141–150.

4.         Гарькина И. А. Системные методологии, идентификация систем и теория управления: промышленные и аэрокосмические приложения/И. А. Гарькина, А. М. Данилов, Э. В. Лапшин, Н. К. Юрков//Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2009. № 1. С. 3–11.

5.         Бростилова Т. Ю. Волоконно-оптический датчик деформации/Т. Ю. Бростилова, С. А. Бростилов, Т. И. Мурашкина//Надежность и качество сложных систем. 2013. № 1. С. 93–99.

6.         Юрков Н. К. Модели и алгоритмы управления интегрированными производственными комплексами. Монография. Пенза, ИИЦ, 2003. -198 с.

7.         Горячев Н. В. Опыт применения систем сквозного проектирования при подготовке выпускной квалификационной работы / Н. В. Горячев, Н. К. Юрков // Известия Пензенского государственного педагогического университета им. В. Г. Белинского. 2011. № 26. С. 534–540.

8.         Бростилов С. А. Распространение света в искривленном многомодовом оптическом волноводе / С. А. Бростилов, С. И. Торгашин, Н. К. Юрков // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. — 2012. — № 1. — С. 141–150.

9.         Горячев Н. В. Алгоритм функционирования стенда исследования теплоотводов и систем охлаждения радиоэлектронной аппаратуры/ Н. В. Горячев, И. Д. Граб, А. В. Лысенко, Н. К. Юрков //Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий. 2011. № 1. С. 385–391.

10.     Бростилов С. А. Технологические основы проектирования волоконно-оптического датчика ускорения / С. А. Бростилов, А. С. Щевелев, О. В. Юрова, Т. И. Мурашкина, А. В. Архипов // Промышленные АСУ и контроллеры. — 2011. — № 8. — С. 39–43.

11.     Горячев Н. В. Программные средства теплофизического проектирования печатных плат электронной аппаратуры / Н. В. Горячев, Н. К. Юрков // Молодой ученый. 2013. № 10. С. 128–130.

12.     Бростилов С. А. Волоконно-оптические кабели для волоконно-оптических датчиков/С. А. Бростилов, Т. И. Мурашкина, Т. Ю. Бростилова, А. Ю. Удалов, А. В. Архипов//Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2011. Т. 2. С. 108–111.

13.     Горячев Н. В. Индикатор обрыва предохранителя как элемент первичной диагностики отказов РЭА / Н. В. Горячев, Н. К. Юрков // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2010. Т. 2. С. 78–79.

14.     Меркульев А. Ю. Системы охлаждения полупроводниковых электрорадиоизделий / А. Ю. Меркульев, Н. В. Горячев, Н. К. Юрков // Молодой ученый. — 2013. — № 11. — С. 143–145.

15.     Горячев Н. В. Программа инженерного расчёта температуры перегрева кристалла электрорадиокомпонента и его теплоотвода / Н. В. Горячев, А. В. Лысенко, И. Д. Граб, Н. К. Юрков // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2012. Т. 2. С. 242–243.

16.     Сивагина Ю. А. Обзор современных симплексных ретрансляторов радиосигналов/ Ю. А. Сивагина, И. Д. Граб, Н. В. Горячев, Н. К. Юрков //Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2012. Т. 1. С. 74–76.

17.     Горячев Н. В. Проектирование топологии односторонних печатных плат, содержащих проволочные или интегральные перемычки / Н. В. Горячев, Н. К. Юрков // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2011. Т. 2. С. 122–124.

18.     Grab I. D., Sivagina U. A., Goryachev N. V., Yurkov N. K. Research methods of cooling systems. Innovative Information Technologies: Materials of the International scientific — рractical conference. Part 2. –M.: HSE, 2014, 443–446 pp.

19.     Горячев Н. В. Автоматизированный выбор системы охлаждения теплонагруженных элементов радиоэлектронных средств / Н. В. Горячев, И. Д. Граб, К. С. Петелин, В. А. Трусов, И. И. Кочегаров, Н. К. Юрков // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. 2013. № 4. С. 136–143.

20.     Граб И. Д. Алгоритм функционирования компьютерной программы стенда исследования теплоотводов/ И. Д. Граб, Н. В. Горячев, А. В. Лысенко, Н. К. Юрков //Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2011. Т. 1. С. 244–246.

21.     Трифоненко И. М. Обзор систем сквозного проектирования печатных плат радиоэлектронных средств / И. М. Трифоненко, Н. В. Горячев, И. И. Кочегаров, Н. К. Юрков // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2012. Т. 1. С. 396–399.

22.     Лысенко А. В. Краткий обзор методов имитационного моделирования / А. В. Лысенко, Н. В. Горячев, И. Д. Граб, Б. К. Кемалов, Н. К. Юрков // Современные информационные технологии. 2011. № 14. С. 171–176.

23.     Горячев Н. В. Концептуальное изложение методики теплофизического проектирования радиоэлектронных средств / Н. В. Горячев, Н. К. Юрков // Современные информационные технологии. 2013. № 17. С. 214–215.