Ricerca di Microcontrollori Alternativi Utilizzando Octopart

In questa puntata, vedremo come utilizzare Octopart per trovare un sostituto adeguato o un componente alternativo per un microcontrollore (MCU) in uno dei vostri progetti. 

I microcontrollori sono componenti molto comuni, e ci sono molti diversi fornitori, scelte di componenti, tipi con periferiche, e così via. La scelta può spesso sembrare piuttosto schiacciante - ed è per questo che questo video mostra alcuni consigli e trucchi, e come utilizzare Octopart per semplificare quella ricerca.

Se non lo avete già fatto, assicuratevi di controllare i video precedenti di questa serie su Octopart:

• Parte 1: Come Trovare Componenti Elettronici Alternativi
• Parte 2: Scegliere un Induttore Alternativo
• Parte 3: Come Trovare Transistori ad Effetto di Campo Alternativi

Ora, in questa quarta parte, stiamo cercando di trovare microcontrollori alternativi adatti - o MCU - per il nostro prodotto.

Contesto del Progetto: PCB per il Controllo di un Micro Quadricottero

Il design a cui ci siamo riferiti durante tutta la serie è un PCB di controllo per micro quadricotteri. Per questo design, abbiamo già trovato diversi componenti alternativi adatti nel caso in cui, ad esempio, questi componenti vadano esauriti, non siano consigliati per nuovi progetti (NRND) o siano a fine vita (EOL).

In questo video, ci concentriamo sul cervello del PCB: un microcontrollore STM32.

Facendo brevemente un salto nello schema, il MCU si trova nella sezione in alto a destra. Supporta varie interfacce - USB, SPI, ADC - e necessita di sufficiente RAM e flash, così come di potenza di elaborazione. Gestisce tutti i calcoli e il controllo per il quadricottero: stima dello stato, sistemi di controllo, comunicazione e gestione dei periferici.

Quindi, non può essere il MCU più lento - deve essere ragionevolmente veloce con diverse interfacce disponibili.

Inoltre, il PCB stesso è compatto - 40x40 mm, circa - e tutti i componenti sono posizionati sul lato superiore. Questo limita le dimensioni e i tipi di pacchetto che possiamo utilizzare. Il microcontrollore attuale è un pacchetto in stile QFN a 48 pin, scelto per soddisfare i vincoli di dimensione.

Si tratta di un semplice PCB a quattro strati, e non vogliamo introdurre BGA a passo fine o altri pacchetti che potrebbero richiedere strati extra o tecnologie PCB speciali. Quindi, per questo video, miriamo a mantenere un tipo di pacchetto simile.

Requisiti per il MCU di sostituzione

Ecco cosa stiamo cercando:

• Stesso produttore: Mantenere STMicroelectronics (serie STM32)
• Stesso tipo di pacchetto: UFQFPN-48 (per mantenere layout e impronta)
• Specifiche core: Flash e RAM adeguati, supporto USB, canali SPI e ADC
• Prestazioni: Potenza di elaborazione sufficiente per gestire compiti di controllo in tempo reale
• Limitazioni di dimensione: Deve adattarsi su un compatto PCB a 4 strati senza routing sotto un BGA

Per gli scopi di questa guida, stiamo semplificando e rimanendo all'interno dell'ecosistema STM32.

Da dove iniziare: Risorse del produttore

Prima di dirigerti su Octopart, può essere utile controllare gli strumenti propri del produttore. Nel caso di STMicroelectronics, la famiglia STM32 include:

• Selettori di prodotto online
• Strumenti di filtraggio scaricabili
• Supporto alla pianificazione MCU negli IDE di ST

Questi aiutano a capire cosa è compatibile e assistono nella pianificazione dei pinout. Tuttavia, Octopart ci permette di incrociare la disponibilità e i prezzi dei distributori in un unico posto.

Utilizzare Octopart per Trovare MCU Alternativi

Passo 1: Navigare nella Categoria Giusta

Vai su Octopart, e dal menu in alto a sinistra seleziona:

Componenti Elettronici → Circuiti Integrati → Processori e Controllori Integrati → Microcontrollori

Da qui, clicca su Mostra Filtri sul lato destro.

Passo 2: Applicare i Filtri Iniziali

Per riflettere le nostre esigenze di progettazione:

• Produttore: Seleziona STMicroelectronics
• Package: Seleziona UFQFPN (puoi digitare "UF" nella casella di ricerca del filtro)
• Numero di pin: 48 pin

Con questi filtri, le opzioni disponibili si sono ridotte da migliaia a soltanto 61.

Passo 3: Affinare per Dimensione della Memoria

Successivamente, aggiungiamo un filtro per Dimensione della Memoria Flash.

• Seleziona 256 KB
• Opzionalmente, includi 512 KB per espandere il set di candidati

Questo riduce il set di risultati a 10 MCU, tutti corrispondenti ai requisiti fisici e di memoria di base.

Passaggio 4: Confronta le Opzioni con la Vista Specifiche

Clicca sulla scheda Specifiche Parte per visualizzare e confrontare:

• Numero di parte
• Prezzo
• Rivenditori
• Stato del ciclo di vita
• Specifiche principali (frequenza, I/O, tensione di alimentazione, memoria)

Questa tabella permette un confronto rapido tra i candidati. Se necessario, puoi aggiungere ulteriori filtri, per esempio:

• Numero di canali SPI
• Risoluzione ADC
• Frequenza del core
• Numero di timer

Passaggio 5: Seleziona e Valida una Sostituzione

Supponiamo di essere interessati al STM32F411CEU6. Clicca sulla parte per aprire una vista dettagliata:

• Vedi tutti i distributori e i prezzi
• Esamina la cronologia dell'inventario
• Vai al datasheet per confermare che soddisfa i requisiti (ad es., USB, timer, ADC)
• Scarica i modelli CAD, inclusi i file STEP, impronte e simboli

Questo rende facile validare l'idoneità sia da un punto di vista funzionale che di layout.

Integrare il Nuovo MCU nel Tuo Progetto

Se stai utilizzando Altium Designer, copia il numero di parte e incollalo nel pannello di ricerca del componente del produttore. Se disponibile:

• Fai clic destro e seleziona Posiziona
• Il componente includerà il suo simbolo, impronta e modello 3D
• Collega alle reti e ai periferici esistenti secondo necessità

Assicurati di verificare la compatibilità dei pin e di rivedere le note applicative per la configurazione.

Riassunto

Questo video e questa guida dimostrano quanto rapidamente e facilmente Octopart ti permette di:

• Filtrare per MCU corrispondenti in base a requisiti di progettazione specifici
• Confrontare più parti contemporaneamente
• Scaricare tutti gli asset di progettazione di supporto
• Identificare e integrare con fiducia un MCU alternativo

Non abbiamo avuto bisogno di visitare altri siti o strumenti. Octopart ha fornito tutti i dati chiave in un unico posto.

Prova Octopart oggi e mantieni il tuo prossimo progetto sulla giusta strada, con un approvvigionamento più intelligente fin dal primo giorno.