12 מפרטים שיש לקחת בחשבון בעת ​​בחירת מיקרו עבור המוצר שלך - 💡 Fix My Ideas

12 מפרטים שיש לקחת בחשבון בעת ​​בחירת מיקרו עבור המוצר שלך

12 מפרטים שיש לקחת בחשבון בעת ​​בחירת מיקרו עבור המוצר שלך


המחבר: Ethan Holmes, 2019

הרוב המכריע של מוצרים אלקטרוניים דורשים מיקרו או מיקרו מעבד כדי לשמש את המוח. עבור מוצרים מתקדמים הזקוקים יכולות עיבוד במהירות גבוהה (כלומר טלפון חכם או טאבלט) אז המיקרו הוא הכרחי, אחרת מיקרו הוא בדרך כלל הפתרון הטוב ביותר. כדוגמאות, Arduino מבוסס על מיקרו ואת פי פטל מבוסס על המיקרו.

סביר להניח עיצוב האלקטרוניקה שלך תצטרך מיקרו. בדרך כלל ניתן לראות את המיקרו-בקר כמחשב הבנוי על מעגל משולב יחיד המכיל מעבד, זיכרון וציוד היקפי אחר. ישנן אפשרויות רבות עבור microcontrollers, אולי מספר עצום של אפשרויות.

למרות שחיפוש ב- Google יכול לכוון אותך בכיוון הנכון, אני ממליץ לחפש מיקרו-בקרים במפיצי רכיבים אלקטרוניים גדולים כגון Digikey, Arrow ו- Mouser. זה יאפשר לך לצמצם את החיפוש שלך רק microcontrollers כי הם זמינים באופן פעיל. זה גם מאפשר לך להשוות במהירות את המחירים.

בתחילתו של פרויקט זה רעיון טוב לצייר תרשים בלוק של המערכת שאתה רואה. איזה סוג של דברים אתה הולך להתחבר למיקרו בקר?

דיאגרמת בלוק מערכת היא לא יסולא בפז עבור תכנון מוקדם זה יכול לספר לך כמה קלט פלט (I / O) סיכות יציאות תקשורת טורית נדרשים עבור הפרויקט.

Microcontrollers יכול לכלול מגוון רחב של ציוד היקפי. הרשימה הבאה היא חלק מהתכונות שניתן למצוא על מיקרו-בקרים מודרניים.

זיכרון: רוב המיקרו-בקרים הזמינים כיום כוללים זיכרון FLASH ו- RAM מובנה. FLASH הוא זיכרון לא נדיף המשמש לאחסון התוכנית, ו- RAM הוא זיכרון נדיף המשמש לאחסון זמני. מיקרו-בקרים מסוימים כוללים גם זיכרון EEPROM לאחסון נתונים לצמיתות.

מטרה כללית דיגיטלית קלט ותפוקה (GPIO): אלה הם סיכות ברמת הלוגיקה המשמש קלט ופלט. בדרך כלל הם יכולים לשקוע או המקור עד כמה עשרות millamps והוא יכול להיות מוגדר כמו פתח פתח או לדחוף למשוך.

אנלוגי קלט: רוב microcontrollers יש את היכולת לקרוא במדויק מתח אנלוגי. אותות אנלוגיים נדגמים על ידי המיקרו באמצעות ממיר אנלוגי דיגיטלי (ADC).

פלט אנלוגי: אותות אנלוגיים יכולים להיווצר על ידי המיקרו באמצעות ממיר דיגיטלי ל - Analog Converter (DAC) או גנרטור מודול רוחב Pulse (PWM). לא כל המיקרו-בקרים כוללים DAC אבל הם מציעים יכולות PWM.

ב תכנות מעגל (ISP): ISP מאפשר לך לתכנת מיקרו בזמן שהוא מותקן במעגל היישום, במקום צורך להסיר אותו לתכנות. שני פרוטוקולי ISP הנפוצים ביותר הם JTAG ו- SWD.

אלחוטי: אם המוצר שלך זקוק ליכולות אלחוטיות, יש מיקרו-בקרים מיוחדים שמציעים Bluetooth, WiFi, ZigBee ותקנים אלחוטיים אחרים.

תקשורת טורית

כל המיקרו-בקרים מספקים סוג מסוים של תקשורת טורית. פרוטוקולי התקשורת הטורית השונים המוצעים בדרך כלל עם microcontrollers מתוארים להלן:

משדר מקלט אוניברסלי אסינכרוני (UART) הוא יציאה טורית המשדרת מילים דיגיטליות, בדרך כלל באורך של 7 עד 8 סיביות, בין סיבית אחת לבין סיביות זוגיות אופציונלית אחת או שתי סיביות עצירה. UART נפוץ יחד עם סטנדרטים אחרים כגון RS-232 או RS-485.

UART הוא הסוג הישן ביותר של תקשורת טורית. UART הוא פרוטוקול אסינכרוני שמשמעותו שאין אות שעון. מיקרו-בקרים רבים כוללים גם גרסה סינכרונית של UART הנקראת USART.

ממשק טורי טורי (SPI): SPI משמש לתקשורת טורית מרחוק בין מיקרו-בקר וציוד היקפי. SPI הוא פרוטוקול סינכרוני שמשמעותו שהוא כולל אות שעון לתזמון. SPI הוא תקן 4 תיל הכולל נתונים, נתונים, שעון, שבב לבחור אותות.

אינטר מעגל משולב (I2C): I2C גם נכתב כמו I2C הוא אוטובוס טורי 2-חוט המשמש תקשורת בין המיקרו ו שבבים אחרים על הלוח. כמו SPI, I2C הוא גם פרוטוקול סינכרוני. עם זאת, בניגוד ל- SPI, I2C משתמשת בשורה אחת עבור נתונים ונתונים. גם במקום שבב לבחור שבב, I2C משתמשת כתובת ייחודית עבור כל ציוד היקפי. I2C יש את היתרון של רק באמצעות 2 חוטים, אבל זה איטי יותר SPI.

Universal Serial Bus (USB) הוא תקן מוכר לרוב האנשים. USB הוא אחד הפרוטוקולים המהירים ביותר של תקשורת טורית. הוא משמש בדרך כלל לחיבור ציוד היקפי הדורש כמויות גדולות של העברת נתונים.

בקר אזור רשת (CAN) הוא תקן תקשורת טורית שפותחה במיוחד לשימוש ביישומים הרכב.

בקר זעיר

יש כמה ליבות microcontroller שיש להם כמה ידועים והם שווים לתאר. להלן ארבעה מן הנפוצים ביותר:

ARM קורטקס M

32-bit ARM קורטקס M סדרה הוא אחד ליבות המיקרו בקר הנפוץ ביותר בשימוש כיום. ARM לא ממש לייצר ולמכור microcontrollers, במקום שהם רישיון הארכיטקטורה שלהם יצרני שבבים אחרים.

חברות רבות מציעות מיקרו-בקרים של Cortex-M, כולל ST Microelectronics, Freescale Semiconductor, Silicon Labs, Texas Instruments ו- Atmel.

קורטקס M סדרה microcontrollers הם הבחירה האהובה עלי עבור מוצרים שיובאו לשוק. הם בעלות נמוכה, חזקה, בשימוש נרחב.

8051

המיקרו-בקר של 8-bit 8051 פותח על ידי אינטל בדרך חזרה בשנת 1980. זהו הליבה המיקרונטרית הוותיקה הנפוצה ביותר בשימוש כיום. 8051 זמין כעת גרסאות מודרניות משופרת נמכר על ידי לפחות 8 מוליכים למחצה שונים מייצרת. לדוגמה, שבב Bluetooth Low-energy הפופולרי מ- CSR (CSR101x) משתמש בליבת 8051.

PIC

PIC הוא משפחה של microcontrollers מ Microchip. הם מאוד פופולרי לבוא במגוון רחב של אפשרויות. מספר סיכות, סגנון החבילה, ואת הבחירה של על ציוד היקפי שבב מוצעים מערך אינסופי של שילובים כמעט.

Atmel AVR

קו המיקרו בקר הידוע בשם AVR מ Atmel ידוע בעיקר בזכות היותו המוח ברוב הגרסאות של Arduino. אז עבור מקבלי רבים זה מעבר קל מ Arduino כדי מיקרו Atmel AVR. עם זאת, מצאתי כי אתה יכול בדרך כלל לקבל אחד ליבות אחרות עם ביצועים דומים, או יותר, עבור כמה דולרים זול יותר.

סיכום

לאחר שבחרת את המיקרו בקר, הצעד הבא הוא תכנון מעגל המיקרו וקישור כל הציוד ההיקפי. אני יהיה לדון בנושא עבור המאמר הבא שלי בסדרה זו.

רוצים ללמוד עוד על עיצוב מוצר אלקטרוני? ואז לבדוק את המדריך מפורט שני החלק שלי כיצד לפתח אב טיפוס מוצר אלקטרוני חדש.



אתה עשוי להתעניין

חידושים אכילים: לגדל צמחים בריאים עם Bloomengine

חידושים אכילים: לגדל צמחים בריאים עם Bloomengine


5 הדרכות עבור דלעת ברמה הבאה גילוף

5 הדרכות עבור דלעת ברמה הבאה גילוף


העתיד הוא על התערוכה ב Maker פרה בילבאו

העתיד הוא על התערוכה ב Maker פרה בילבאו


11 פרויקטים חדשניים כדי להמציא מחדש את מרחב המחיה שלך

11 פרויקטים חדשניים כדי להמציא מחדש את מרחב המחיה שלך