Come si inizia con l'ingegneria elettrica? [chiuso]


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Principiante totale qui. Non so assolutamente nulla, ma voglio costruire cose. Preferibilmente a buon mercato. Libri, kit, niente?


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Faccio eccezione per la maggior parte delle risposte di seguito. Penserei presto che lo avremmo avviato "questa è una batteria, questa è una resistenza, questo è un LED e questa è la legge di Ohm". Non penso che dobbiamo parlare Arduino. E con Arduino, ora stiamo aggiungendo la programmazione al mix ...
Tony Ennis,

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Buona intuizione @Tony È vero che si dovrebbe iniziare dalle basi! Ma dovresti anche considerare la motivazione. Per me, imparare le basi in classe è stato noioso e noioso. Ma con risorse interattive vuoi imparare sempre di più! E alla fine, puoi sempre imparare entrambi allo stesso tempo.
m3dl

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Le cose di Arduino non contano comunque come ingegneria elettrica nel mio libro. Hai dimenticato quello stupido pseudo codice e impara a programmare gli UC in C o assembly. E indovina cos'altro, i problemi di temporizzazione spariranno quando l'UC sta facendo esattamente quello che l'hai programmato.
Matt Young,

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Sarebbe forse una buona idea menzionare esattamente dove vuoi andare con questo (professionista, hobby o da qualche parte in mezzo) in modo che le risposte possano focalizzare i loro consigli in modo appropriato.
Oli Glaser,

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Siamo spiacenti, sono sicuro che tutti saranno super felici di vederlo, ma questo è il tipo di domanda della lista considerata non adatta allo stackexchange. Questo tipo di elenco / domanda divertente non riguarda la SE. Ti suggerisco di iniziare a prendere parte al sito e prendere progetti casuali dal forum di Arduino. Questo è qualcosa che potresti discutere nella chatroom . Abbiamo una chat room piuttosto attiva rispetto alla maggior parte dei siti non trilogici!
Kortuk,

Risposte:


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  1. Acquista un libro di elettronica generale semplice, pratico e di base. Uno dei migliori che ho visto per un principiante completo è " Elettronica pratica per inventori " (una terza edizione è appena uscita) Copre tutta la teoria e i componenti di base e i loro usi ha un capitolo su aree comuni di progettazione elettronica (audio, optoelettronica, materiale digitale, ecc.)
    Considerata da molti come la "bibbia", e probabilmente la lettura ad un certo punto è "L'arte dell'elettronica". Abbastanza vecchio ora (tutti stanno aspettando una nuova edizione) ma il trattamento dettagliato dell'elettronica analogica di base (transistor / opamp / filtri / regolatori / ecc.) È ancora altrettanto importante. Altri buoni libri consigliati qui .

  2. Acquista / assembla un kit elettronico di base per sperimentare. Ci sono molti circuiti nei libri sopra menzionati che vorrai provare. Ciò dovrebbe includere una breadboard, alcune batterie / piccolo alimentatore, saldatore / saldatore, valori comuni di resistori / condensatori / induttori / potenziometri / cristalli, transistor comuni, opamp comuni, LED, timer 555, alcune porte logiche diverse e forse un pochi sensori (LDR, microfono a elettrete, sensore di pressione, sensore di temperatura) e un motore CC e / o motore passo-passo.
    Ad ogni modo, ecco un paio di liste / kit:

    Elenco dei kit di avvio
    Vari kit di componenti comuni Kit di componenti di
    base di base Kit
    sperimentatore per l'elettronica di avviamento (nella foto sotto)

    Kit

  3. Trascorri un sacco di tempo felice leggendo, provando cose e fumando un po 'di fumo magico :-)

  4. Magari passare a un kit di microcontrollori se è così che vuoi (quasi tutti i componenti elettronici al giorno d'oggi coinvolgono un micro, quindi a un certo punto è una buona idea)
    Per iniziare, comunque, se sei serio, forse eviterei Arduino e iniziare con un semplice kit di microcontrollori standard (ad esempio PIC16F / 18F ( Starter Kit ) / 32F, Atmel AVR, TI MSP430), ma se si desidera una piattaforma facile / intuitiva / ben supportata, provare. Nota che dovrai imparare a programmare su un dispositivo incorporato con memoria limitata, che (a meno che tu non voglia aderire solo all'assemblatore) implicherà quasi sicuramente l'apprendimento di C (e un po 'di assemblatore è una buona idea)
    Ecco un altro avviatore PIC kit :

EasyPIC


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Bene, la risposta ovvia è quella di immergerti in cose elettriche ed elettroniche - qualsiasi cosa tu trovi interessante - microcontrollori, firmware, motori, relè, linee elettriche, radio, cavi, l'elenco potrebbe continuare all'infinito. Leggi: leggi e leggi di più. Internet è PIENO di buone informazioni. Una volta che avrai i piedi, le braccia e la testa bagnati in questa roba, tuffati nell'educazione sul campo. Se ami le cose non ti pentirai mai dell'opportunità di imparare e giocare continuamente con cose nuove.

La tua istruzione potrebbe assumere molte forme in base a ciò che pensi di voler raggiungere. Ma considera che in senso formale essere un ingegnere elettrico probabilmente implica un programma educativo organizzato in un'università o un college che ti espone a campi importanti come matematica avanzata, teoria dell'elettronica, economia, concetti di energia elettrica, fisica, scrittura tecnica, chimica , parlare in pubblico, programmazione per computer, progettazione logica e altri che possono applicarsi a vari tipi di specializzazione.

Ci sono molti ingegneri elettrici nel mondo che si sono fatti strada attraverso l'autoapprendimento, l'indagine pratica, l'espirazione, la lettura di libri, frequentando un corso di tipo commerciale, apprendendo attraverso un mentore e una totale motivazione personale. Molte di queste persone contribuiscono in modo prezioso alla società e ai luoghi in cui lavorano. In quanto tali, devono essere ammirati e rispettati. Tutto ciò detto, anche se esiste ancora una propensione per coloro che sono stati educati in un programma organizzato formale.


come mai i microcontrollori, il firmware rientrano nell'ingegneria elettrica? Non scriveremo il firmware per i relè di distanza, no?
Standard Sandun

@sandundhammika - Ho modificato alcune delle mie risposte per renderti felice.
Michael Karas,

Ho un amico che inizierà il suo secondo anno al college a cui piace davvero comprendere i pro ei contro delle decisioni di progettazione e produzione di sistemi elettrici e meccanici. Dice che gli studenti di alcune classi EE / ME della divisione superiore selezionano una grande lotta per ottenere il passaggio. Dice che si sente più a suo agio a armeggiare con le breadboard e leggere e risolvere i problemi dei diversi libri di testo usati in classe solo dai primi 5 capitoli circa. Dato che è un esempio da manuale di autodidatta, sarebbe possibile per lui imparare tutto il materiale rilevante da solo? Grazie.
paulkon,

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Bene, come altri hanno detto, la soluzione è quella di immergersi in libri, esperimenti e problemi.

Potremmo essere qui tutto il giorno a parlare di siti, libri e altre cose da imparare, ma il punto in elettronica è quello di essere autodidatta per la maggior parte del tempo.

Quindi, ecco i miei pochi consigli:

Consiglierei di iniziare con Arduino .

Piattaforma di prototipazione elettronica open source che consente di creare oggetti elettronici interattivi.

Perché? Perché è economico, facile da capire e costruire cose semplici.

Libri:

Questo sito ha MOLTE esercitazioni:

http://www.instructables.com/

infine ma non meno importante:

Hai mai sentito parlare dei MOOC? (Corsi online aperti di massa)

Bene, le grandi università stanno offrendo lezioni gratuite per chiunque abbia un computer.

Le buone notizie sono:

  • Ci sono molte classi e contenuti su EE
  • Come una classe normale, c'è il supporto dell'istruttore e dei TA (insegnanti assistenti)
  • Imparerai da uno dei migliori insegnanti del mondo
  • Ho detto che è gratuito? :)

Quindi, vai e salva questi siti nel tuo segnalibro:

http://www.khanacademy.org/ (Qui puoi imparare dall'algebra di base al calcolo)

http://www.coursera.com/ (Tonnellate di corsi, ottimi!)

http://www.udacity.com/

http://www.edx.org/

http://ed.ted.com/

EdX è una partnership di MIT + Harvard. Quindi, puoi già aspettarti qualcosa di straordinario. Inoltre, avrai accesso gratuito a un libro su circuiti ed elettronica per principianti. Il nome del corso è 6002x.

Quindi adesso tocca a te!

Inoltre, un po 'di motivazione è buona !

Buona fortuna e studia sodo!


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È necessaria la conoscenza di base della matematica, nota come ingegneria matematica. Non puoi fare nulla senza la matematica. Quindi stai chiedendo un libro, questo è il libro che potrei raccomandare.

Quindi hai bisogno della conoscenza di base di materie seguenti.

  • Teoria AC di base.

  • Elettromagnetismo.

  • Sistemi di energia elettrica.

  • Macchine elettriche.

^ sopra è più di 2 anni [4 semestre] soggetti.

Se devi avere successo, hai bisogno anche di queste conoscenze aggiuntive.

  • teoria del controllo.

  • comunicazioni.

  • teoria dei campi.

  • Elettronica di base.

  • Linguaggio di programmazione come C / C ++.

  • Esperienza con microcontrollori / microprocessori.

  • capacità di rivedere e comprendere un disegno. [come ha detto Oilin: la maggior parte degli ingegneri non ci tiene molto.]

Non importa quanto duramente hai provato, ci vorranno almeno 3 anni per completare queste cose. Non so come riuscirai a tenerti in pista senza esami. Ho trovato esami che mi tengono in pista e con la giusta pressione. Quindi ti suggerisco di unirti a qualche tipo di università aperta se non puoi permetterti il ​​tempo pieno per questo.


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Sono d'accordo su una conoscenza di base della matematica (e una conoscenza avanzata della matematica per l'elettronica avanzata), ma l'OP è un principiante completo quindi penso che "Advanced Engineering Mathematics" che affronta (per citare il link) Deals with partial differentiation, multiple integrals, function of a complex variable, special functions, laplace transformation, complex numbers, and statisticspotrebbe essere un po 'troppo per cominciare, e certamente non è necessario per l'elettronica di base. Detto questo, questa è una lista abbastanza buona per qualcuno che vuole sapere cosa serve se si è seri.
Oli Glaser,

Vuole essere un ingegnere elettrico, non elettronica. Come potresti spiegare una macchina elettrica senza PDE?
Standard Sandun,

Non sto dicendo che questa roba non dovrebbe essere coperta, ma solo che per il principiante completo iniziare potrebbe essere un po 'intimidatorio (ad esempio un primo libro su Engineering Maths potrebbe essere migliore, forse qualcosa come Engineering Mathematics di John Bird). Ho chiesto alcuni chiarimenti su quale livello il PO vuole raggiungere.
Oli Glaser,

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  1. Decidi il tuo primo progetto : qualcosa che desideri per te stesso, ma non troppo ambizioso, in modo da riuscire. Come una luce lampeggiante per bici, un piccolo amplificatore per cuffie, un collare a led per un cane, ecc. Devi volerlo - questo ti renderà più facile essere motivato quando fallisci e ricompensarti quando hai successo.

  2. Cerca su Internet come costruirlo, scegli un progetto che sembra il più semplice, consulta le persone su di esso.

    2.1. Punti bonus se smontate alcune cose per trovare le parti di cui avete bisogno: smontare le cose è un buon modo per guardare i progetti elettronici della vita reale. All'inizio non capirai nulla, ma alla lunga affonderà. Chiedi alle persone, cosa smontare per ottenere le parti di cui hai bisogno. Oh, e le tue abilità di saldatura miglioreranno. Il saldatore e la pompa dissaldante sono indispensabili.

    2.1.1. Non necessariamente tutte le parti del progetto devono essere esattamente le stesse, vale a dire se qualcuno ha specificato un particolare transistor nel progetto non significa che qui è richiesto, forse hanno appena avuto questo nel cestino. Certamente, alcune specifiche potrebbero essere critiche, ma per molti progetti semplici c'è una grande possibilità che non lo sia. Potrebbe succedere che qualsiasi piccolo transistor casuale dalla TV sia ok. Ho visto molte persone che hanno abbandonato i loro progetti solo perché non potevano ottenere un modello specifico di transistor per il loro effetto chitarra. Questi possono essere sostituiti, le loro prestazioni potrebbero non essere ottimali, ma ehi, tutto ciò che vuoi è ascoltare un po 'di brusio!

  3. Costruiscilo!

  4. Capiscilo! Comprendi la funzione di ogni componente nel design. Modifica i valori dei componenti, trova i limiti.

  5. Fallire fallire fallire fallire Fallirai ed è normale, non ti deprimere.

A proposito, Arduino è bello se conosci già un po 'di programmazione, hanno recentemente rilasciato il loro kit di partenza, ma non è nella parte "preferibilmente a buon mercato". Ti permette di giocare, ma non ti concentra sulla costruzione di qualcosa di cui hai davvero bisogno - IMHO è il fattore principale per avere successo. Frugare con i kit è un bel passatempo, ma quando non sai cosa vuoi, allora è solo quello: frugare con i kit


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La domanda "come iniziare?" è un po 'diverso da "cosa dovrebbe sapere un EE?", ma forse l'endpoint informerà il punto iniziale.

Dice ABET

Criteri di programma per programmi di ingegneria elettrica, informatica e similari denominati Società guida: Istituto di ingegneri elettrici ed elettronici Società cooperante per programmi di ingegneria informatica: CSAB

Questi criteri di programma si applicano ai programmi di ingegneria che includono modificatori elettrici, elettronici, informatici o simili nei loro titoli.

  1. Curriculum La struttura del curriculum deve fornire ampiezza e profondità in tutta la gamma di argomenti di ingegneria implicati nel titolo del programma.

Il curriculum deve includere probabilità e statistiche, comprese le applicazioni appropriate al nome del programma; matematica attraverso il calcolo differenziale e integrale; scienze (definite come scienze biologiche, chimiche o fisiche); e argomenti di ingegneria (compresa la scienza informatica) necessari per analizzare e progettare complessi dispositivi elettrici ed elettronici, software e sistemi contenenti componenti hardware e software.

Il curriculum per i programmi che contengono il modificatore "elettrico" nel titolo deve includere matematica avanzata, come equazioni differenziali, algebra lineare, variabili complesse e matematica discreta.

Il curriculum per i programmi che contengono il modificatore "computer" nel titolo deve includere matematica discreta.

Secondo ABET, se il tuo programma non lo fa, il tuo programma non sarà accreditato. Questo è ciò che l'IEEE e le altre organizzazioni ritengono che dovrebbe includere ogni titolo di laurea in ingegneria elettrica. È interessante notare la parte relativa ai "sistemi contenenti hardware e software". È perfettamente appropriato, ma probabilmente non c'era 20 anni fa. Mi chiedo quando è stato aggiunto.

In ogni caso, penso che ci siano due passaggi distinti che spesso si verificano in parallelo.

  1. Impara un set di strumenti
  2. Scopri come utilizzare quel set di strumenti per risolvere i problemi.

e forse

  1. Scopri come estendere il tuo set di strumenti e riconoscere quando è necessario.

Il passaggio 2 è quello più importante. Le indicazioni, come quelle che trovi nei programmi di ingegneria, possono aiutare, ma francamente alcune persone non ci arrivano mai. Come corollario, apprendere gli strumenti non è ciò che rende uno un ingegnere. Gran parte dei consigli che ti sono stati offerti qui sembrano in gran parte seguire "scegliere un problema", "apprendere gli strumenti necessari per risolverlo" e "risolverlo". Un ottimo modo per iniziare.

Una volta superato, puoi ripetere, se necessario, apprendere più strumenti. Ad un certo punto, penso che sia importante fare il passo per "scegliere il problema di qualcun altro" e poi "risolverlo". Questo è ciò che continuerà il tuo processo e ti costringerà a imparare la comunicazione tecnica, l'identificazione dei bisogni, la gestione del progetto, .....

Un altro aspetto importante potrebbe essere quello di formare un gruppo di interesse in una squadra e risolvere collettivamente un problema.

Per il momento, non sono sicuro di quali strumenti tu scelga siano estremamente importanti nel tuo percorso, purché ti forniscano le capacità "necessarie per analizzare e progettare complessi dispositivi elettrici ed elettronici, software e sistemi contenenti componenti hardware e software. "

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