¿Los ingenieros eléctricos usan microcontroladores? [cerrado]

Siempre me ha encantado programar, y recientemente me interesé en la electrónica y la programación de microcontroladores. Es muy divertido, pero me pregunto si estoy aprendiendo algo útil que pueda conseguir un trabajo cuando sea mayor. Me pregunto si los ingenieros eléctricos usan microcontroladores.

Sé que los trabajos en los que necesita llevar energía a diferentes partes de una casa probablemente no lo harían, pero tal vez un trabajo como este:

Tus responsabilidades:

• Diseñar y desarrollar nuevos productos desfibriladores. El enfoque principal estará en el diseño de nuevos productos y el soporte actual de productos en el área de diseño analógico y digital.
• Modele circuitos analógicos utilizando diversas herramientas de simulación, como PSPICE y MATLAB.
• Cree prototipos y demuestre la viabilidad, la funcionalidad y el rendimiento del diseño.
• Documente todas las fases del diseño, incluidos los requisitos, especificaciones, planes, revisiones, procedimientos de prueba e informes de prueba.
• Soporta productos existentes. Investigue y determine la causa raíz de los problemas del producto encontrados en la fabricación y el campo. Solucione problemas de sistemas, PCB, cables y firmware. Use equipos de prueba para analizar y resolver problemas.
• Identifique, evalúe y recomiende proveedores clave basados ​​en habilidades técnicas eléctricas, experiencia, historia y certificaciones.
• Facilitar y mantener comunicaciones constantes con proveedores clave y partes interesadas internas durante el desarrollo del proyecto.
• Representar al grupo de desarrollo de EE como un equipo técnico líder en proyectos. Esto incluiría proporcionar soluciones técnicas, así como la programación y el seguimiento del proyecto.
• Documente el diseño para la fabricación (es decir, dibujos, esquemas, experimentos, cambios, resultados de pruebas, datos, diseño de PCB, etc.).
• Trabaje con equipos multifuncionales que incluyen: ingeniería mecánica, ingeniería de software, aplicaciones clínicas, productos de aprendizaje, marketing, ingeniería de soporte, calidad y regulación, y cadena de suministro. Los equipos tienen experiencia, pero son relativamente pequeños y los miembros tienen muchos roles de desarrollo.

¿Las personas que hacen esto usarían microcontroladores o algo similar?

P: ¿Los ingenieros eléctricos usan microcontroladores?

Si. Absolutamente. Desde simples juguetes hasta complejos procesos de fabricación y robots. No es una habilidad que te hará daño saberlo. Aprenda todo lo que pueda sobre ellos.

Es posible que este trabajo en particular no lo sea, pero el producto probablemente incluiría un microcontrolador y quizás esté controlado por un sistema integrado más potente.

Tenga en cuenta que menciona "solución de problemas" (pero no escribir) "firmware".

También es posible que esta descripción del trabajo haya sido escrita por alguien (por ejemplo, una persona de recursos humanos) que realmente no comprende el proceso de ingeniería.

En las empresas más grandes, las personas tienden a especializarse, y es posible que tenga una persona analógica que realice el diseño de alto voltaje y el diseño de control, y una persona de firmware que realice el firmware de control de bajo nivel, y tal vez un equipo completamente diferente que desarrolle una GUI y un controlador de panel táctil. En un dispositivo regulado crítico para la seguridad, como un desfibrilador, es probable que tenga un ingeniero de sistemas que defina las especificaciones que deben cumplirse y las interfaces entre las áreas de responsabilidad.

Para una velocidad más lenta, bajo costo, paquetes más pequeños, mayor confiabilidad (debido a menos conexiones) y soluciones más fáciles de mantener, el microcontrolador a menudo es la solución Goto. Incluso si escanea en este sitio web, verá muchas preguntas en las que alguien es demasiado complejo, algunas personas preguntan automáticamente el póster "¿por qué no usa un microcontrolador)?

La definición de EE es algo flexible. Si tiene un título de EE de una universidad importante, puede o no tener experiencia en programación y microcontroladores. Muchos programas de EE no requieren cursos de programación. Esta es una razón por la que muchos ingenieros eligen Ingeniería en Computación en lugar de EE porque se encuentran entre el diseño del hardware y el diseño del software.

Los microcontroladores pueden permitir un menor costo y ciclos de diseño más cortos para la misma funcionalidad para muchos diseños. Hay algunas cosas que se deben hacer en el mundo analógico, y algunas que se deben hacer en el mundo digital, pero generalmente cuando se trata de microcontroladores, la decisión no es si se puede hacer, sino si se puede hacer mejor, más barato. , más rápido u ofrecen más características y rendimiento que un diseño sin un microcontrolador.

Un EE que no esté familiarizado y no use microcontroladores se limitará a sí mismo, pero si tienen una gran profundidad en el mundo analógico, o prefieren trabajar en equipos grandes donde otros pueden hacer micro cosas, les irá muy bien donde Se necesita su experiencia y enfoque.

Muchos EE usan microcontroladores, pero hay muchos que no, como los que se especializan en diseño analógico, ingeniería de RF, ingeniería de potencia, etc.

Pero creo que la mayoría de los EE que hacen diseño digital en estos días también incorporan microcontroladores en sus diseños, solo porque ahorran mucho hardware en la mayoría de los casos y hacen que el diseño sea más flexible. (Otra forma de minimizar las piezas y mantener un diseño más fácil de cambiar es usar FPGA, que requiere un tipo diferente de programación llamada VHDL). Como se verá a continuación, dependerá o no de que se involucren mucho con la programación de estos microcontroladores. según el tamaño de la empresa y su organización.

Idealmente, un EE que ha obtenido una licenciatura en EE también ha tomado al menos algunos cursos de programación. Lo más probable es que uno o más de estos hayan incluido C, que se utiliza para la mayoría de la programación integrada en microcontroladores. De lo contrario, es relativamente fácil elegir C por sí mismo, aunque si nunca realizó ninguna programación, habrá algunos obstáculos que superar.

Sin embargo, en mi opinión, es más fácil para un EE aprender a programar que para un programador aprender a trabajar con hardware. En el último caso, no creo que la mayoría de los estudiantes de CS puedan aprender diseño digital o analógico por su cuenta sin ningún curso formal, pero deberían poder leer esquemas, usar un multímetro y un osciloscopio, y tal vez Un analizador lógico.

Como otros han mencionado, si uno sabe que está interesado en entrar en la programación y el diseño integrados, un título en CE podría ser una buena opción. Dudo que obtenga tanta teoría básica de EE como se obtendría solo con una especialidad de EE, por ejemplo, habría menos énfasis en el diseño analógico. Cuando obtuve mi BSEE, los títulos de CE aún no existían, así que seguí adelante y obtuve un título de MSCS por la noche mientras trabajaba en mi primer trabajo (y dejé que la compañía pagara mi matrícula y mis libros).

Sorprendentemente, trabajar con dispositivos integrados implica una gran cantidad de circuitos analógicos para interactuar con el mundo exterior. También uno se involucra en el diseño de la fuente de alimentación. Uno de los productos con los que estuve involucrado tenía 9 rieles de voltaje diferentes (-6.1, 1.8, 2.5, 3.3, 3.6, 4.1, 5.0, 9.6 y 12), varios de ellos para una pantalla LCD.

En lo que respecta a la descripción hipotética de su trabajo, en compañías más pequeñas como una empresa nueva, como ingeniero solitario, he hecho todos estos roles para un solo proyecto: escribió la especificación, diseñó el circuito, tanto digital como analógico, creó una lista de materiales (lista de materiales), ordenó partes de Digi-Key y Mouser, colocó el PCB con Eagle, ordenó los PCB, depuró el hardware cuando regresó de la casa de ensamblaje, escribió el firmware en C para probar aún más el tablero, y luego escribí el firmware de producción en C. También escribí la documentación necesaria para la FDA (este era un dispositivo médico) y proporcioné soporte para el campo. Entonces, en este caso, fue muy útil para mí tener experiencia tanto en EE como en CS.

Pero en muchas empresas, estos roles pueden dividirse entre varios ingenieros: lo más probable es que el diseño del hardware lo realice uno o más ingenieros, el diseño de la PCB por otro y la programación y prueba por un tercer grupo. En el último caso, como se mencionó anteriormente, el programador, para probar su firmware, necesitaría tener una conexión a tierra básica en electrónica. Pero el diseñador de hardware, además de tener que saber cómo incorporar el microcontrolador en el diseño (que no es una tarea trivial, la mayoría de las hojas de datos del microcontrolador tienen cientos de páginas), puede no involucrarse en absoluto en el firmware. Sin embargo, al comienzo del diseño,

Sí, los EE usan microcontroladores.

La raza humana produce más de 20,000,000,000 / año [1], aproximadamente 40 veces más que los microprocesadores. Alguien está diseñando, probando, depurando y mejorando sistemas y productos utilizando esas MCU; muchos se utilizan en productos diseñados por equipos, incluidos EE.

AFAICT a UK, una tendencia es que los EE se conviertan en desarrolladores de software embebidos, o reciban capacitación para ser desarrolladores de software embebidos también. De todos modos, es posible que esté por delante de esa tendencia de EE. Es posible que desee considerar especializarse en desarrollo integrado si está estudiando en la universidad, o si está buscando trabajos que recluten 'Desarrolladores de software integrados', para tener una mejor idea de qué habilidades son útiles.

Al menos una empresa grande y famosa del Reino Unido ha dicho que el ciclo de vida del desarrollo del producto mejoraría si se contara con más, incluso mejores, desarrolladores de software integrados. Sospecho que eso es cierto para muchas otras empresas en todo el mundo.

[1] IIRC fueron una cifra para 2011. Trataré de encontrar mi fuente original de referencia. Fue muy difícil obtener números actualizados, y ese fue el más actualizado que he encontrado. Creo que fue un valor de una encuesta de la industria realizada por uno de los analistas de mercado. En ese caso, puede haber sido aproximado, tal vez derivado de tomar, por ejemplo, los 10 principales fabricantes, leer e interpretar sus informes anuales y escalar las estimaciones generales de los ingresos del sector.

Alternativamente, puede haberse derivado mirando productos enviados en varios sectores y extrapolando. Por ejemplo, AFAIK, cada teléfono móvil contiene al menos un MCU, las cámaras digitales tienen uno, los reproductores de música tienen uno, los televisores tienen uno, los juegos de ayuda manual tienen uno, los enrutadores inalámbricos tienen uno, los automóviles tienen un promedio de 17 (IIRC), etc. Si hay una cifra para los volúmenes de productos en grandes sectores, entonces podría 'triangularse' de esa manera.

Creo que ST reclamó más de 1B ARM MCU, o 2B MCU, y no son los más grandes, y hay muchos jugadores importantes, por lo que creo que el valor es probablemente realista ahora. También creo que parece que algunos comunicados de prensa para fabricantes individuales reclaman más de 1B partes / año, así que creo que es plausible.

¡Si!

La programación e interacción con microcontroladores puede ser una de las principales responsabilidades de un ingeniero eléctrico.

Los microcontroladores representan algo así como un punto medio para ingenieros y programadores. Crear el firmware adecuado requiere no solo un buen conocimiento de programación, sino también un conocimiento práctico de la electrónica que interactuará con el programa en el microcontrolador.

La descripción del trabajo que publicó no parece ser sobre el diseño, específicamente. Parece que te pondrían en una posición de prueba y solución de problemas. Sin embargo, esta es una tarea que un ingeniero eléctrico haría.

¡Si y si! He hecho el trabajo descrito por su publicación (casi seguro que no para el mismo cliente) y muchos otros similares. Mejor cree que el desfibrilador tenía un microordenador (pedantes: soy totalmente consciente de la diferencia; simplemente no le doy mucha importancia en este contexto).

Soy un SWE con un pie en EE; hay tantos como EE con un pie en SWE. Siéntate donde sea que te convenga. Cualquier producto más inteligente que un martillo (¡y quizás algunos de esos!) Tiene un controlador programable en ellos. Puede ser una MCU, una microcomputadora o una placa madre de escritorio completa, dependiendo de qué / cuánto necesite hacer. Algunos instrumentos de laboratorio, como HPLC, que administran y reducen una gran cantidad de datos y tienen que presentar una GUI compleja al usuario (cada una de las tareas puede ser muy intensiva en cómputo) entrarían en esta última categoría. El desfibrilador portátil que utiliza una tripulación o un departamento de emergencias de caídas se ubicaría en algún punto intermedio. Una cadena de luces navideñas podría tener el MCU más barato y más pequeño, si es que tiene alguno.

Sus habilidades de programación no se desperdiciarán si así es como quiere pasar su carrera. Sin embargo, tenga en cuenta que, si bien un conjunto completo de EE, SWE y cualquier habilidad xxxE será muy útil, seguramente se especializará, o quedará encerrado en :-( - uno de esos como principal.

Obtuve un título de Ingeniería de Gestión (porque era el más cercano (pista: ¡no estaba cerca!) Adecuado para SWE que tenía disponible para mí en ese momento) sabiendo muy bien que sería un asco en la gestión de personas, lo hubiera odiado y corriera gritando de cualquier intento de ponerme en la silla de un gerente. ¡Pero! (y siempre hay 'pero', ¿no es así?) un BS en EM vino con al menos un curso de 101 niveles en Física, Mecánica, Química, Matemáticas (mucho más que un 101, por supuesto), Programación (un pocos de los cuales enseñé o enseñé, o simplemente los fastidié), electrónica, computación analógica y más. Hubiera sido bien servido con un par de cursos de ciencias de la vida también, si se hubieran ofrecido, aunque no estoy seguro de que yo o la universidad lo supiéramos entonces.

Pero, en resumidas cuentas, y, finalmente, mi punto de vista, es que una educación de amplio espectro puede llevarlo a muchos lugares donde una altamente especializada no podría (y, sí, viceversa). Mis 101 niveles me pusieron en una posición para saber lo que no sabía pero que necesitaba, y para hacer preguntas útiles a los brillantes especialistas cuyo trabajo, yo y mis compañeros de trabajo, estábamos incorporando a productos cada vez más inteligentes y, a veces, hasta ahora inimaginables. .

Por lo general, aprender un microcontrolador no es suficiente y un microcontrolador no puede ser adecuado para todas las aplicaciones (industrial, didáctica, ...). Aprender un microcontrolador puede necesitar mucho tiempo y es posible que el microcontrolador no se genere después de algunos años. Sin embargo, es solo una habilidad y no es el principal de EE. UU., pero esta habilidad es necesaria para todos los ingenieros electrónicos.

Sí, el sistema integrado (hardware, circuito y software para manejarlo) es estándar en los cursos de educación a nivel de escuela técnica y universidad.

Ejemplo: UTAustinX: Sistemas embebidos UT.6.01x - Información del curso