Les ingénieurs électriciens utilisent-ils des microcontrôleurs? [fermé]

J'ai toujours aimé programmer et je me suis récemment intéressé à l'électronique et à la programmation de microcontrôleurs. C'est très amusant, mais je me demande si j'apprends quelque chose d'utile qui peut trouver un emploi lorsque je vieillis. Je me demande si les ingénieurs électriciens utilisent des microcontrôleurs.

Je sais que les emplois où vous devez alimenter différentes parties d'une maison ne le seraient probablement pas, mais peut-être un travail comme celui-ci:

Vos responsabilités:

• Concevoir et développer de nouveaux produits de défibrillateur. L'accent principal sera mis sur la conception de nouveaux produits et le support produit actuel dans le domaine de la conception analogique et numérique.
• Modélisez des circuits analogiques à l'aide de divers outils de simulation, tels que PSPICE et MATLAB.
• Construisez des prototypes et prouvez la faisabilité, la fonctionnalité et les performances de conception.
• Documentez toutes les phases de la conception, y compris les exigences, les spécifications, les plans, les examens, les procédures de test et les rapports de test.
• Soutenez les produits existants. Enquêter et déterminer la cause profonde des problèmes de produits trouvés dans la fabrication et sur le terrain. Dépannez les systèmes, les PCB, les câbles et le firmware. Utilisez un équipement de test pour analyser et résoudre les problèmes.
• Identifiez, évaluez et recommandez des fournisseurs clés en fonction de vos capacités techniques électriques, de votre expérience, de votre historique et de vos certifications.
• Facilitez et maintenez des communications constantes avec les principaux fournisseurs et intervenants internes pendant le développement du projet.
• Représenter le groupe de développement EE en tant que chef d'équipe technique sur les projets. Cela comprendrait la fourniture de solutions techniques ainsi que la planification et le suivi des projets.
• Documenter la conception pour la fabrication (c.-à-d. Dessins, schémas, expériences, changements, résultats de test, données, disposition des PCB, etc.).
• Travailler avec des équipes interfonctionnelles qui comprennent: génie mécanique, génie logiciel, applications cliniques, produits d'apprentissage, marketing, ingénierie de support, qualité et réglementation et chaîne d'approvisionnement. Les équipes sont expérimentées, mais relativement petites et les membres occupent de nombreux rôles de développement.

Les personnes qui font cela utiliseraient-elles des microcontrôleurs ou quelque chose de similaire?

Q: Les ingénieurs électriciens utilisent-ils des microcontrôleurs?

Oui. Absolument. Des jouets simples aux processus de fabrication complexes et aux robots. Ce n'est pas une compétence qui vous fera du mal à savoir. Apprenez-en autant que possible sur eux.

Ce travail particulier peut ne pas l'être, mais le produit inclurait probablement un microcontrôleur et serait peut-être contrôlé par un système embarqué plus puissant.

Notez qu'il mentionne le «dépannage» (mais pas l'écriture) du «firmware».

Il est également possible que cette description de poste ait été rédigée par une personne (par exemple, une personne des ressources humaines) qui ne comprend pas vraiment le processus d'ingénierie.

Dans les grandes entreprises, les gens ont tendance à se spécialiser, et vous pouvez avoir une personne analogique qui fait la conception haute tension et la conception de contrôle, et une personne firmware qui fait le firmware de contrôle de bas niveau, et peut-être une équipe complètement différente développant une interface graphique et un contrôleur à écran tactile. Sur un appareil réglementé critique pour la sécurité comme un défibrillateur, vous auriez probablement un ingénieur système définissant les spécifications à respecter et les interfaces entre les domaines de responsabilité.

Pour une vitesse plus lente, un faible coût, des packages plus petits, une fiabilité plus élevée (en raison de moins de connexions) et des solutions plus faciles à entretenir, le microcontrôleur est souvent la solution goto. Même si vous parcourez ce site Web, vous verrez de nombreuses questions où quelqu'un est trop complexe, certaines personnes demandent automatiquement l'affiche "pourquoi n'utilisez-vous pas un microcontrôleur)?

La définition de l'EE est quelque peu flexible. Si vous avez un diplôme d'EE d'une grande université, vous pouvez ou non avoir de l'expérience avec la programmation et les microcontrôleurs. De nombreux programmes d'EE ne nécessitent pas de cours de programmation. C'est la raison pour laquelle beaucoup d'ingénieurs ont choisi l'ingénierie informatique plutôt que l'EE car ils chevauchent la frontière entre la conception matérielle et la conception logicielle.

Les microcontrôleurs peuvent permettre des coûts de conception réduits et des cycles de conception plus courts pour la même fonctionnalité pour de nombreuses conceptions. Il y a des choses qui doivent être faites dans le monde analogique, et certaines qui doivent être faites dans le numérique, mais généralement quand il s'agit de microcontrôleurs, la décision n'est pas de savoir si cela peut être fait, mais si cela peut être fait mieux, moins cher , plus rapide ou offrent plus de fonctionnalités et de performances qu'une conception sans microcontrôleur.

Une EE qui ne connaît pas et n'utilise pas de microcontrôleurs se limitera, mais si elle a une grande profondeur dans le monde analogique, ou préfère travailler en grandes équipes où les micro-choses peuvent être faites par d'autres, elles feront très bien où leur expertise et leur concentration sont nécessaires.

De nombreux EE utilisent des microcontrôleurs, mais il y en a beaucoup qui ne le font pas, tels que ceux qui se spécialisent dans la conception analogique, l'ingénierie RF, l'ingénierie énergétique, etc.

Mais je pense que la plupart des EE qui font de la conception numérique ces jours-ci intègrent également des microcontrôleurs dans leurs conceptions, simplement parce que cela économise beaucoup de matériel dans la plupart des cas et rend la conception plus flexible. (Une autre façon de minimiser les pièces et de garder une conception plus facile à changer est d'utiliser des FPGA, ce qui nécessite un type de programmation différent appelé VHDL.) Comme on le verra ci-dessous, leur implication ou non dans la programmation de ces mirocontrôleurs dépendra sur la taille de l'entreprise et de son organisation.

Idéalement, un EE qui a obtenu un baccalauréat en EE a également suivi au moins quelques cours de programmation. Il est très probable qu'un ou plusieurs d'entre eux incluent C, qui est utilisé pour la majorité de la programmation intégrée sur les microcontrôleurs. Sinon, il est relativement facile de choisir C seul, bien que si vous n'avez jamais fait de programmation, il y aura des obstacles à surmonter.

Néanmoins, à l'OMI, il est beaucoup plus facile pour un EE d'apprendre à programmer que pour un programmeur d'apprendre à travailler avec du matériel. Dans ce dernier cas, je ne pense pas que la plupart des majors CS seraient capables d'apprendre la conception numérique ou analogique eux-mêmes sans cours formels, mais ils devraient être capables d'apprendre à lire des schémas, à utiliser un multimètre et un oscilloscope, et peut-être un analyseur logique.

Comme d'autres l'ont mentionné, si l'on sait qu'ils sont intéressés à se lancer dans la programmation et la conception intégrées, un diplôme en CE pourrait être un bon choix. Je doute que vous obtiendrez autant de théorie de base de l'EE que l'on obtiendrait juste un majeur d'EE, par exemple, l'accent serait moins mis sur la conception analogique. Quand j'ai obtenu mon BSEE, les diplômes CE n'existaient pas encore, alors j'ai continué et j'ai obtenu un diplôme MSCS la nuit pendant mon premier emploi (et j'ai laissé l'entreprise payer mes frais de scolarité et mes livres).

Étonnamment, travailler avec des appareils embarqués implique un certain nombre de circuits analogiques, afin de s'interfacer avec le monde extérieur. On s'implique également dans la conception de l'alimentation. L'un des produits avec lesquels j'étais impliqué avait 9 rails de tension différents (-6,1, 1,8, 2,5, 3,3, 3,6, 4,1, 5,0, 9,6 et 12), plusieurs d'entre eux pour un écran LCD.

En ce qui concerne votre description de travail hypothétique, dans de petites entreprises comme une start-up, en tant qu'ingénieur solitaire, j'ai joué tous ces rôles pour un seul projet - j'ai écrit la spécification, conçu le circuit, numérique et analogique, créé une nomenclature (nomenclature), commandé des pièces à Digi-Key et Mouser, présenté le PCB avec Eagle, commandé des PCB, débogué le matériel à son retour de la maison de montage, écrit un firmware en C pour tester davantage la carte, puis a écrit le firmware de production en C. J'ai également écrit la documentation nécessaire pour la FDA (c'était un appareil médical), et fourni un support pour le terrain. Dans ce cas, il m'a été très utile d'avoir une formation en EE et en CS.

Mais dans de nombreuses entreprises, ces rôles pourraient être répartis entre plusieurs ingénieurs - la conception matérielle serait très probablement réalisée par un ou plusieurs ingénieurs, la configuration du PCB par un autre, et la programmation et les tests par un troisième groupe. Dans ce dernier cas, comme mentionné ci-dessus, le programmeur, pour tester son micrologiciel, devrait avoir une mise à la terre de base en électronique. Mais le concepteur de matériel, en plus d'avoir à savoir comment incorporer le microcontrôleur dans la conception (ce qui n'est pas une tâche triviale - la plupart des fiches techniques du microcontrôleur font des centaines de pages), peut ne pas s'impliquer du tout dans le micrologiciel. Cependant au début de la conception,

Oui, les EE utilisent des microcontrôleurs.

La race humaine produit plus de 20 000 000 000 / an [1], environ 40 fois plus que les microprocesseurs. Quelqu'un conçoit, teste, débogue et améliore des systèmes et des produits à l'aide de ces MCU; beaucoup sont utilisés dans des produits conçus par des équipes comprenant des EE.

AFAICT a UK une tendance est pour les EE à devenir des développeurs de logiciels embarqués, ou à recevoir une formation pour devenir aussi des développeurs de logiciels embarqués. Vous pourriez donc être en avance sur cette tendance EE de toute façon. Vous voudrez peut-être envisager de vous spécialiser en développement intégré si vous étudiez à l'université ou si vous recherchez des emplois recrutant des `` développeurs de logiciels intégrés '', pour avoir une meilleure idée des compétences utiles.

Au moins une grande entreprise britannique réputée a déclaré que le cycle de vie du développement de produits serait amélioré en ayant plus de développeurs de logiciels intégrés, encore meilleurs. Je soupçonne que cela est vrai pour de nombreuses autres entreprises à travers le monde.

[1] IIRC c'était un chiffre pour 2011. Je vais essayer de trouver ma référence d'origine. Il était très difficile d'obtenir des chiffres à jour, et c'était le plus à jour que j'ai trouvé. Je pense que c'était une valeur tirée d'une enquête menée par l'un des analystes de marché sur l'industrie. Dans ce cas, il peut avoir été approximatif, peut-être dérivé en prenant, disons, les 10 principaux fabricants, en lisant et en interprétant leurs rapports annuels, et en mettant à l'échelle les estimations globales des revenus du secteur.

Alternativement, il peut avoir été dérivé en regardant les produits expédiés dans plusieurs secteurs et en extrapolant. Par exemple, AFAIK, chaque téléphone mobile contient au moins un MCU, les appareils photo numériques en ont un, les lecteurs de musique en ont un, les téléviseurs en ont un, les jeux d'aide à la main en ont un, les routeurs sans fil en ont un, les voitures en moyenne 17 (IIRC), etc. s'il existe un chiffre pour les volumes de produits dans les grands secteurs, il pourrait être «triangulé» de cette façon.

Je crois que ST a revendiqué plus de 1B ARM MCU ou 2B MCU, et ils ne sont pas les plus grands, et il y a beaucoup de gros joueurs, donc je pense que la valeur est probablement réaliste maintenant. Je pense également que certains communiqués de presse de fabricants individuels réclament plus de 1 milliard de pièces par an, donc je pense que c'est plausible.

Oui!

La programmation et l'interaction avec les microcontrôleurs peuvent être l'une des principales responsabilités d'un ingénieur électricien.

Les microcontrôleurs représentent en quelque sorte un terrain d'entente pour les ingénieurs et les programmeurs. La création d'un micrologiciel approprié nécessite non seulement une bonne connaissance de la programmation, mais également une connaissance pratique de l'électronique qui interagira avec le programme dans le microcontrôleur.

La description de poste que vous avez publiée ne semble pas concerner spécifiquement la conception. Cela ressemble plus à une situation de test et de dépannage. C'est toujours une tâche qu'un ingénieur électricien ferait cependant.

Oui et oui! J'ai fait le travail décrit par votre publication (presque certainement pas pour le même client) et beaucoup d'autres similaires. Vous feriez mieux de croire que le défib contient un micro-ordinateur (pédants: je suis totalement conscient de la différence; je ne lui donne pas beaucoup d'importance dans ce contexte).

Je suis un SWE avec un pied en EE; il y en a tout autant d'EE avec un pied en SWE. Asseyez-vous n'importe où sur ce spectre qui vous convient. Tout produit plus intelligent qu'un marteau (et peut-être certains d'entre eux!) Contient un contrôleur programmable. Il peut s'agir d'un microcontrôleur, d'un micro-ordinateur ou d'une carte mère de bureau intégrale, selon ce qu'elle doit faire / combien. Certains instruments de laboratoire comme les CLHP qui gèrent et réduisent un grand nombre de données et doivent présenter une interface graphique complexe à l'utilisateur (chacune des tâches pouvant être très exigeante en calcul) tomberaient dans cette dernière catégorie. Le défibrillateur portable utilisé par une équipe de pompiers ou un service d'urgence se situerait quelque part au milieu. Une chaîne de lumières de Noël pourrait avoir le MCU le moins cher et le plus petit, s'il en a.

Vos compétences en programmation ne seront pas gaspillées si c'est ainsi que vous souhaitez passer votre carrière. Cependant, sachez que même si un ensemble complet de compétences EE, SWE et quelles que soient les compétences xxxE vous sera très utile, vous vous spécialiserez presque certainement - ou serez enfermé dans :-( - l'un d'entre eux en tant que principal.

J'ai obtenu un diplôme d'ingénieur en gestion (parce que c'était le plus proche (indice: pas proche!) De SWE que j'avais à ma disposition à l'époque) sachant très bien que je sucerais des pierres à la gestion des gens, l'aurais détesté et couru en hurlant de toute tentative de me mettre dans un fauteuil de manager. Mais! (et il y a toujours «mais», n'est-ce pas?) un BS en EM est venu avec au moins un cours de niveau 101 en physique, mécanique, chimie, mathématiques (beaucoup plus qu'un 101, bien sûr), programmation (un quelques-uns desquels j'ai enseigné ou enseigné ou tout simplement foutu en l'air avec), l'électronique, l'informatique analogique, et plus encore. J'aurais été bien servi avec quelques cours de sciences de la vie aussi, s'ils avaient été offerts, bien que je ne sois pas sûr que moi ou l'université le savais alors.

Mais l'essentiel - et, enfin, ce que je veux dire - est qu'une éducation à large spectre peut vous emmener beaucoup de fois qu'une formation hautement spécialisée pourrait ne pas (et, oui, vice-versa). Mes 101 niveaux m'ont permis de savoir ce que je ne savais pas mais dont j'avais besoin et de poser des questions utiles aux brillants spécialistes dont le travail, mes collègues et moi-même, les incorporions dans des produits toujours plus intelligents et parfois inimaginables auparavant. .

Habituellement, l'apprentissage d'un microcontrôleur ne suffit pas et un microcontrôleur ne peut pas convenir à toutes les applications (industrielles, didactiques, ...). L'apprentissage d'un microcontrôleur peut nécessiter beaucoup de temps et peut-être que le microcontrôleur ne génère pas après quelques années.Cependant, c'est juste une compétence et ce n'est pas le principal d'EE. mais cette compétence est nécessaire pour chaque ingénieur en électronique.

Oui, le système embarqué (matériel, circuit et logiciel pour le piloter) est standard dans les cours d'enseignement aux niveaux technique et universitaire.

Exemple: UTAustinX: systèmes embarqués UT.6.01x - Informations sur le cours