كان من نصيب هذا العام انطلاق ما كان جزءًا من أهداف عتاديات منذ أوائل أيامها وهو القسم التدريبي، فأطلقت مشروع سميته “عتاديمي” اختصارا لكلمة “أكاديمية عتاديات” ويصبح من نصيب عتاديات للآن: المدونة – قسم الخدمات الهندسية والاستشارات – قسم التدريب والتعليم.
ساهمتُ خلال العام بتدرس الجزء الأكبر من مقرر النظم المضمّنة في جامعة دمشق في كلية الهندسة الميكانيكية والكهربائية في قسم هندسة الحواسيب والأتمتة. من المشاريع التعليمة أيضًا هو تحضير محتوى مقرر النظم المضمّنة في أحد الجامعات السعودية بتعاون مع مدرّس المقرر وأُنجز خلال المشروع 14 محاضرة تتضمن القسم النظري والمخبر.
دورة تصميم الدارات المطبوعة باستخدام KiCAD
تم إنجاز أول كورس ضمن مشروع عتاديمي واخترت أن يكون موضوعه من ضمن المهارات العامة وهي مهارة تصميم الدارات المطبوعة التي يحتاجها أي مهندس نظم مضمّنة واخترت أن يكون الكورس باللغة العربية بسبب قلة وجود كورسات مشابهة في اللغة العربية واخترت أحد أهم برامج تصميم الدارات المطبوعة وصممت الكورس ليكون متكاملًا بحيث يغطي شرح المراحل التي يمر بها تطوير دارة مطبوعة بدءًا من رسم المخطط النظري واختيارا العناصر وانتهاءً برسم الدارة المطبوعة والتأكد من قابلية تصنيعها لدى معامل تصنيع الدارات المطبوعة. حرصت في هذا الكورس على إنجازه بأكبر قدر ممكن من الاحترافية سواء في توفير موقع باستخدام نظام Moodle لمتابعة التقدم والوصول لتسجيلات الممنتجة والمسجلة بشكل احترافي.
الهدف الأساسي من الدورة تمكين من يود الدخول لسوق تصميم وتصنيع الدارات الإلكترونية بالمهارة اللازمة، أما الهدف الثاني فهو تمكين من يريد الانتقال من برامج تصميم أخرى مثل الـAutodesk Eagle والـAltium إلى البرنامج متنامي الشهرة والانتشار الـKiCAD.
![Introduction To KiCAD Course [Arabic]](https://i.ytimg.com/vi/WIwe_u9a6tU/hqdefault.jpg)
وأهداف الدورة:
- تمكين المتدرب من قراءة المخططات النظرية Schematic وهي مهارة رئيسية في كل الوظائف المتعلقة بالنظم المضمّنة ولايمكن لأي مهندس تجنب حالات تتطلب الاطلاع على المخطط النظري.
- إعطاء القدرة على قراءة مخطط الدارة المطبوعة PCB Layout وهي مهارة مطلوبة في كثير من الأحيان ونقصها يشير لضعف لدى المهندس. يحتاج المهندس لمراجعة التصاميم واكتشاف الأخطاء أو يحتاج لقراءة المخطط لفهم كيفية وصل بعض العناصر ببعضها البعض.
- التمكن من تصميم المخطط النظري واختيار العناصر المناسبة للدارة وكيفية البحث عنها واختيارها مع الأخذ بعين الاعتبار الكثير من الاعتبارات مثل سعرها أو مواصفاتها التشغيلية وتوفرها في الأسواق وتلائهما مع المتطلبات الهندسية.
- الحصول على مهارة تصميم الدارة المطبوعة بطبقتي نحاس وكيفية توضيع العناصر وتوصيل العناصر مع بعضها وتجنب الكثير من الأخطاء التي تؤدي لعدم إمكانية تصنيع الدارة لدى المصنع أو الحصول على دارة غير قابلة للاستخدام.
- تعلم كيفية استخراج التصميم بصيغة مناسبة لمصنع الدارات المطبوعة وكيفية التعامل مع المصنع.
- توضيح فكرة عن مواضيع متقدمة في الدارات المطبوعة والتي يحتاجها المهندس الخبير.
- KiCAD Course Training PCB
ويحتوي على
✅مفاهيم أساسية في مراحل تطوير الدارة الإلكترونية حتى الوصول للـPCB.
✅ شرح عن الدارة التي تم تطويرها خصيصًا لتكون مثال نبني فيه خلال الدروس الـschehamctic والـPCB.
✅ اختيار العناصر (Part Selection) بكفاءة وسعر مناسب و قابلية للتجميع عبر JLCPCB.
✅ المخططات النظرية: Single Sheet & Multi-Sheet Schematic.
✅ إنشاء الرموز Symbol والـFootprints.
✅ التحقق الكهربائي (ERC).
✅ ربط الرموز مع الـFootprints عبر الأداة Assignment Tool.
✅ الانتقال للـPCB باستخدام الأداة Update from Schematic.
✅ مفاهيم الداراة المطبوعة العامة: الطبقات – أنواع خامات الدارات المطبوعة.
✅ التوضيع الناجح للعناصر Components Placement (كهربائيًا – تصنيعيًا – جماليًا).
✅ إعداد بيئة التصميم Board Setup عبر ضبط المقدرات التصنيعية PCB Manufacture Capabilities.
✅ أدوات التصميم في محرر الدارات المطبوعة PCB Layout Editor.
✅ التوصيل التلقائي Auto-routing باستخدام الأداة Freerouting.
✅ نظرة على أدوات الـAI وتصميم الدارات المطبوعة.
✅ تفاصيل طلب التصنيعPCB Manufacturing والتجميع PCB Assembly عبر JLCPCB.
✅ قواعد رسم الدارة المطبوعة العامة (Rules of Thumb).
عينة من تسجيلات الدورة
محاضرة “العمل مهندسًا في النظم المدمجة
بعد أسابيع قليلة من نشر تقرير عتاديات “2024” تواصل معي مشكورًا المهندس المدرس عمار الكرد من جامعة العلوم والتكنولوجيا في اليمن ودعاني لإعطاء محاضرة لطلاب المراحل الأخيرة أشرح فيها مجالات ومتطلبات العمل في سوق عمل النظم المضمنة ومنه العمل عن بعد. قمت بتحضير محاضرة وفيها تحدثت عن التوجهات سواء الحديثة أوالتقليدية في سوق النظم المضمنة. المحاضرة مسجلة على اليوتيوب وتتوفر السلايدات أيضاً. شملت المحاضرة على المحاور التالية:
- الأدوات والمهارات في مجال العمل (الدارات المطبوعة – البرمجة المدمجة – إنترنت الأشياء – تعلم الآلة المدمج والخوارزميات – لينكس المدمج – الروبوتية )
- لمحة عن فرص العمل في الشركات
- فرص العمل الحر
- التوجهات المستقبلية في فرص العمل.
المقرر الجامعي للنظم المضمّنة
ساهمتُ خلال العام بتدرس الجزء الأكبر من مقرر النظم المضمّنة في جامعة دمشق في كلية الهندسة الميكانيكية والكهربائية في قسم هندسة الحواسيب والأتمتة. خصصت مقالة منفصلة لمشاركة التجربة بشكل تفصيلي.
إنجاز محتوى مقرر النظم المضمنة لصالح جامعة سعودية باستخدام ESP32
أنجزت على مدى ثلاثة أشهر محتوى 14 محاضرة مع محتوى المخبروكانت بالتعاون مع الدكتور المدرس للمقرر في أحد الجامعات السعودية. حدد لي مدرس المقرر عناوين رئيسية وطلب أن يكون باستخدام ESP32 .كانت تجربة جيدة إذ حازت السلاديات المنجزة على إعجاب المدرس وتقريبًا لم أحتاج لتعديلات تذكر واستفدت من تجربة تدريسي مقرر النظم المضمنة في جامعة دمشق في اقتراح محتوى واقعي ومناسب للطلاب. استخدمت المحاكي wokwi.com بكثرة لإيضاح التطبيق العملي باستخدام الأردوينو وهذه كانت أول مرة أستخدمه.
كان هذا أول مقرر أنجزه باستخدام ESP32 ومن المصادفة أنه جاء بعد أشهر قليلة من استخدام الـSTM32 في مقرر آخر. وجدت بعين المدرس في الـESP32 تعقيدات في الـReference Manual والـSDK أو ما يسمى ESP-IDF يجعلني لا أحبذ استخدام هذه الشريحة في هكذا مقررات جامعية إضافة لغياب المراجع الأكاديمية تمامًا للـESP32. التفاصيل الواسعة لعمل بعض طرفيات الـESP32 يجعله برأيي ليس الخيار الأفضل لاعتماده في المقررات المشابهة.
نشر مقالة في مجلة Elektor
قرأت السنة الماضية كتاب Test-Driven Development for Embedded C لمؤلفه James Grenning ويعد أول كتاب تحدث عن منهجية تطوير البرمجيات المدمجة باستخدام الاختبارات أو ما تسمى اختصارًا TDD ولأني لم أجد الكثير من المراجع الملخّصة والشاملة عن هذا الموضوع عزمت على كتابة مقال تلخيصي متكامل عن TDD ونشرته في مجلة Elektor الألمانية الشهيرة. شملت المقال مقدمة عن الفكرة مع إعطاء مثال تطبيقي بسيط لكتابة برنامج ضبط قيمة مقاومة رقمية بناء على قيمة جهد الدخل وقيمة الخرج المرغوب وذلك بمنهجية TDD لتبيان إمكانية استخدام هذه المنهجية في مشاريع النظم المضمّنة، وعرضت في المقال الفوائد المهمة والاعتراضات المفترضة مع مناقشتها. كما عرضت في المقال أمثلة على استخدام هذه المنهجية في مشاريع وشركات أشارإلها مجتمع المطورين.
