Recherche de microcontrôleurs alternatifs avec Octopart

Dans cet épisode, nous allons voir comment utiliser Octopart pour trouver un remplacement ou une pièce alternative pour un microcontrôleur (MCU) dans l'un de vos designs. 

Les microcontrôleurs sont des composants très courants, et il existe de nombreux fournisseurs, choix de pièces, types avec périphériques, etc. Le choix peut souvent sembler assez écrasant - et c'est pourquoi cette vidéo montre quelques astuces et comment utiliser Octopart pour simplifier cette recherche.

Si ce n'est pas déjà fait, assurez-vous de consulter les vidéos précédentes de cette série Octopart :

• Partie 1 : Comment trouver des composants électroniques alternatifs
• Partie 2 : Choisir une inductance alternative
• Partie 3 : Comment trouver des transistors à effet de champ alternatifs

Maintenant, dans cette quatrième partie, nous cherchons à trouver des microcontrôleurs alternatifs - ou MCUs - pour notre produit.

Contexte du projet : PCB de contrôle pour micro quadricoptère

Le design que nous avons référencé tout au long de cette série est un PCB de contrôle pour micro quadricoptère. Pour ce design, nous avons déjà trouvé plusieurs pièces de rechange convenables au cas où, par exemple, ces pièces seraient en rupture de stock, ne seraient pas recommandées pour de nouveaux designs (NRND) ou seraient en fin de vie (EOL).

Dans cette vidéo, nous nous intéressons au cerveau du PCB : un microcontrôleur STM32.

En plongeant brièvement dans le schéma, le MCU se trouve dans la section supérieure droite. Il prend en charge diverses interfaces - USB, SPI, ADCs - et nécessite suffisamment de RAM et de mémoire flash, ainsi que de puissance de traitement. Il gère tous les calculs et le contrôle pour le quadricoptère : estimation de l'état, systèmes de contrôle, communication et gestion des périphériques.

Donc, il ne peut pas être le MCU le plus lent - il doit être raisonnablement rapide avec plusieurs interfaces disponibles.

De plus, le PCB lui-même est compact - environ 40x40 mm - et tous les composants sont placés sur le côté supérieur. Cela limite la taille et les types de boîtiers que nous pouvons utiliser. Le microcontrôleur actuel est un boîtier de type QFN à 48 broches, choisi pour répondre aux contraintes de taille.

Il s'agit d'un PCB simple à quatre couches, et nous ne voulons pas introduire de BGA à pas fin ou d'autres types de composants qui pourraient exiger des couches supplémentaires ou une technologie PCB spéciale. Donc, pour cette vidéo, nous visons à rester avec un type de boîtier similaire.

Exigences pour le MCU de remplacement

Voici ce que nous recherchons :

• Même fabricant : Restez avec STMicroelectronics (série STM32)
• Même type de boîtier : UFQFPN-48 (pour maintenir la disposition et l'empreinte)
• Spécifications principales : Flash et RAM adéquats, support USB, canaux SPI et ADC
• Performance : Assez de puissance de traitement pour gérer les tâches de contrôle en temps réel
• Contrainte de taille : Doit s'adapter sur un PCB compact à 4 couches sans routage sous un BGA

Pour les besoins de cette présentation, nous simplifions et restons dans l'écosystème STM32.

Par où commencer : Ressources du fabricant

Avant de se diriger vers Octopart, il peut être utile de vérifier les outils propres au fabricant. Dans le cas de STMicroelectronics, la famille STM32 comprend :

• Sélecteurs de produits en ligne
• Outils de filtrage téléchargeables
• Support de planification MCU dans les IDE ST

Ces éléments aident à déterminer ce qui est compatible et assistent dans la planification des brochages. Cependant, Octopart nous permet de croiser les disponibilités et les prix des distributeurs en un seul endroit.

Utiliser Octopart pour Trouver des MCU Alternatifs

Étape 1 : Naviguer vers la Bonne Catégorie

Allez sur Octopart, et depuis le menu en haut à gauche sélectionnez :

Composants Électroniques → Circuits Intégrés → Processeurs et Contrôleurs Embarqués → Microcontrôleurs

À partir de là, cliquez sur Afficher les Filtres sur le côté droit.

Étape 2 : Appliquer les Filtres Initiaux

Pour refléter nos besoins de conception :

• Fabricant : Sélectionnez STMicroelectronics
• Boîtier : Sélectionnez UFQFPN (vous pouvez taper "UF" dans la boîte de recherche de filtre)
• Nombre de broches : 48 broches

Avec ces filtres, les options disponibles sont passées de milliers à seulement 61.

Étape 3 : Affiner par Taille de Mémoire

Ensuite, nous ajoutons un filtre pour Taille de la Mémoire Flash.

• Sélectionnez 256 Ko
• Optionnellement, incluez 512 Ko pour élargir l'ensemble des candidats

Cela réduit le nombre de résultats à 10 MCU, tous correspondant aux exigences physiques et de mémoire de base.

Étape 4 : Comparer les options avec la vue des spécifications

Cliquez sur l'onglet Spécifications des pièces pour voir et comparer :

• Numéro de pièce
• Prix
• Revendeurs
• Statut du cycle de vie
• Spécifications de base (fréquence, E/S, tension d'alimentation, mémoire)

Ce tableau permet une comparaison rapide entre les candidats. Si nécessaire, vous pouvez ajouter plus de filtres, par exemple :

• Nombre de canaux SPI
• Résolution de l'ADC
• Fréquence du cœur
• Nombre de minuteries

Étape 5 : Sélectionner et Valider un Remplacement

Disons que nous sommes intéressés par le STM32F411CEU6. Cliquez sur la pièce pour ouvrir une vue détaillée :

• Voir tous les distributeurs et les prix
• Examiner l'historique des stocks
• Passer à la fiche technique pour confirmer qu'elle répond aux exigences (par exemple, USB, minuteries, ADCs)
• Télécharger les modèles CAO, y compris les fichiers STEP, les empreintes et les symboles

Cela facilite la validation de l'adéquation tant du point de vue fonctionnel que de l'agencement.

Intégrer le Nouveau MCU Dans Votre Conception

Si vous utilisez Altium Designer, copiez le numéro de pièce et collez-le dans le panneau de recherche de pièces du fabricant. Si disponible :

• Faites un clic droit et sélectionnez Placer
• Le composant inclura son symbole, son empreinte et son modèle 3D
• Connectez-le aux réseaux et périphériques existants selon les besoins

Assurez-vous de vérifier la compatibilité des broches et de consulter les notes d'application pour la configuration.

Résumé

Cette vidéo et ce tutoriel ont démontré à quel point Octopart vous permet de :

• Filtrer pour trouver des MCU correspondants basés sur des exigences de conception spécifiques
• Comparer plusieurs pièces en même temps
• Télécharger tous les actifs de conception supportant
• Identifier et intégrer en toute confiance un MCU alternatif

Nous n'avons pas eu besoin de visiter d'autres sites ou outils. Octopart a fourni toutes les données clés en un seul endroit.

Essayez Octopart aujourd'hui et gardez votre prochain projet sur la bonne voie - avec une source plus intelligente dès le premier jour.