開源硬體起步的 8 個步驟

著名的計算機科學家 阿倫凱 （ Alan Kay ） 曾經說過：「認真對待軟體的人應該製造他們自己的硬體。」 我認為如今就如 同 1982 年他所說的一樣。然而，現在和那時之間的不同是硬體變得越來越快、越來越小，最重要的是：更便宜。 現在可以用 5 美元購買一台完整的電腦。

隨著大公司降低自己產品的價格，能夠生產生產級硬體的製造業生態系統得以增長，這些硬體的成本足夠便宜，並且達到了普通人都可以接受的程度。這種可用性以及可負擔性正在幫助推動諸如眾籌和創客運動之類的事情，但同時它們也讓更多的個人能夠通過開源硬體參與到開源當中。

探索開源硬體

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開源硬體和非開源硬體有很多區別，但是開源硬體聯盟（OSHWA）定義了一個大多數人同意的定義，如果你熟悉開源軟體，這不會聽上去太奇怪：

「開源硬體（OSHW）是一個指有形的造物：機器、設備或者其它物理東西的術語——其設計向公眾發布，任何人可以製造、修改、分發並使用那些造物。」

我們身邊已經有很多開源硬體了。你可能沒有注意到你在使用的主板實際上可能是開源硬體。從低調而多能的 Arduino，一直到像 BeagleBone 系列和 C.H.I.P. 計算機這樣的完整功能的電腦，有很多開源硬體的例子，還有更多的在設計中。

硬體可能很複雜，對初學者而言有時候不太理解為什麼設計需要某些東西。但開源硬體使你不僅可以看到工作示例，還可以更改這些設計，或者在你自己的設計中剔除或複製所需的部分，就如複製和粘貼一樣簡單。

我該如何開始？

我們先要指出硬體很「硬」，它很複雜甚至很深奧，你可能用到的工具並不總是最人性化的。任何一個玩微處理器的時間足夠長的人都可以向你證實：你會燒壞一些東西，看到神奇的煙霧在某個時刻冒出來。沒關係，我們都遇到過，有些人還會反覆遭遇，因為我們在做一件事情的前 100 次時都不會得到教訓，但不要讓這些阻礙你：當做錯事情時，你會學到教訓，而且你將來還可以將有趣的故事告訴別人。

建模

首先要做的是使用現有的電路板、跳線、麵包板以及你要連接的任何設備來建模你想要做的事情。在許多情況下，最簡單的事情就是在板上添加更多的 LED，並以新穎的方式讓它們閃爍起來。這是一個很好的做出原型的方式，也是一個常見的做法。它看上去並不漂亮，你可能會發現你的線接錯了，但這些都是原型 - 你只是想證明硬體可以工作。當硬體不工作時，一定要仔細檢查一切，不要害怕尋求幫助 - 有時第二雙眼睛會發現你奇怪的接地短路。

設計

當你弄清楚你想要構建的硬體，現在是時候把你的想法從跳線和麵包板變成實際的設計了。這時事情會變得讓人氣餒，但是從小處開始，事情上，可以從熟悉加工和處理這樣非常小的地方開始，所以為什麼不從製作一塊帶有 LED 和電池的印刷電路板開始？認真地說，這可能聽起來過於簡單，但在這裡有很多新的基礎要了解。

1. 找到一個電子設計自動化（EDA）工具來使用。 有很多好的開源軟體可以選擇，但是它們並不總是用戶友好的。Fritzing、gEDA 還有 KiCad 都是開源的，並且其可用性一個比一個好。如果你想要嘗試更多的商業軟體，那麼還有一些其他的選擇。Eagle 有個受限的免費版本可供使用，有許多的開源硬體是用它設計的。
2. 在 EDA 工具中設計你的電路板。 依據你選擇的工具，這可能會非常快，或者可能是學習如何設計的很好的練習。這是我建議從小的硬體開始的原因之一。一個帶 LED 的電路可以如一塊電池、一個電阻、一個 LED 一樣簡單。電路圖非常簡單，並且板子也會非常小、非常簡單。
3. 為打樣而導出設計。 這與列表中的下一件事情緊密相連，但如果你以前沒有這樣做過，這也可能是一個令人困惑的過程。當你在導出時，你會有很多細節需要調整，並且需要以某種方式導出以便電路板工廠能確切知道你要做的。
4. 找到一個電路板工廠。 有許多電路板工廠可以製作你的設計，並且一些比其他更加友好及有幫助。一個特別棒的地方是 OSH Park，這些人非常友好並支持開源硬體。他們也有一個非常紮實的流程來確認你發送給它的就是會被製造的，所以他們值得一試。還有很多其他選擇；看看 PCB Shopper，它可以讓你比較不同實體 PCB 商家的價格、周轉時間等等。
5. 等待。 這或許是在製造你自己的電路板中最難的一部分了，因為它會花費時間將數字部分變成物理產品。計劃好兩周時間來拿到你的電路板。這是你繼續下個項目的絕好時間，買到或確保你當前製造的所有部分都有了，或者隨便試試而不要擔心。你的第一塊電路板是艱難的 - 你現在非常想要，但是保持耐心。
6. 修補並提升。 一旦拿到你的板子，是時候上電測試了。如果你是以 LED 電路開始，那麼它很容易調試，並且你會得到一些可以工作起來的東西。如果你有更複雜的電路，那麼需要有條理並且有耐心。有時候電路不工作，並且你需要用你的調試技能來追蹤問題。
7. **最後，如果你做的是開源硬體，那就發布它。*** 我們談論的是開源硬體，因此確保它包含了一個許可，發布它、共享它，把它放在人們可以看見你所做的地方。你或許會想寫一篇博客並提交到如 Hackaday 上面。
8. 最重要的是，玩得開心。 坦白說，如果你在做一些事但是你不開心，你應該停止這樣做。開源硬體可以很有趣，雖然有時是困難而且複雜的。但是不是一切都工作：見鬼，我已經設計了一半的電路不工作；或者我（意外地）在電源和接地之間造成了 12 次短路；這些電路板是雙層板：是的。我在這個過程中學到了一些東西：非常多，並且我不會再犯同樣的錯誤。我會做出新的板子，但不是這些。（我會支持並盯著這些板子和它們的錯誤，悲傷的是，它們不會在我盯著它們時感到良心會痛）。

現在有許多的開源硬體，有許多好的例子從中可以查看、複製、衍生，並且有很多信息使製造硬體變得簡單。這就是開源硬體：一個人們製造它們、共享它們的社區，每個人可以製作他們自己的東西並構建他們想要的硬體——而不是他們可以得到的硬體。

（題圖：Thomas Hawk on Flickr. CC BY-NC 2.0 。由 Opensource.com 修改）

作者簡介：

John 'Warthog9' Hawley - John 在 VMWare 的開源項目辦公室為上游開源項目工作。在以前的生活中，他曾在 MinnowBoard 開源硬體項目上工作，領導了 kernel.org 的系統管理團隊，並在桌面集群變得很酷之前構建了它們。為了樂趣，他構建了多個明星項目，比如一個受歡迎的英國電視節目 K-9 的複製品，在無人機的飛行計算機視覺處理中完成，設計並製作了一堆自己的硬體。

via: https://opensource.com/article/17/5/8-ways-get-started-open-source-hardware

作者：John 'Warthog9' Hawley 譯者：geekpi 校對：wxy

本文由 LCTT 原創編譯，Linux中國 榮譽推出

本文轉載來自 Linux 中國: https://github.com/Linux-CN/archive