Znajdowanie alternatywnych mikrokontrolerów za pomocą Octopart

W tej części pokażemy, jak używać Octopart, aby znaleźć odpowiedni zamiennik lub alternatywny element dla mikrokontrolera (MCU) w jednym z Twoich projektów. 

Mikrokontrolery to bardzo powszechne elementy, istnieje wiele różnych dostawców, opcji części, typów z peryferiami itd. Wybór może często wydawać się przytłaczający - dlatego ten film pokazuje kilka wskazówek i trików, oraz jak używać Octopart, aby uprościć to poszukiwanie.

Jeśli jeszcze tego nie zrobiłeś, upewnij się, że obejrzałeś poprzednie filmy z tej serii Octopart:

• Część 1: Jak znaleźć alternatywne komponenty elektroniczne
• Część 2: Wybór alternatywnego dławika
• Część 3: Jak znaleźć alternatywne tranzystory polowe

Teraz, w tej czwartej części, szukamy odpowiednich alternatywnych mikrokontrolerów - lub MCU - dla naszego produktu.

Tło projektu: PCB do kontroli mikro quadcoptera

Projekt, do którego odnosiliśmy się w całej serii, to PCB kontrolne mikrokwadrokoptera. Dla tego projektu znaleźliśmy już kilka odpowiednich zamienników części na wypadek, gdyby na przykład te części wyszły z magazynu, nie były zalecane do nowych projektów (NRND) lub osiągnęły koniec życia (EOL).

W tym filmie skupiamy się na mózgu PCB: mikrokontrolerze STM32.

Wracając na chwilę do schematu, MCU znajduje się w prawym górnym rogu. Obsługuje różne interfejsy - USB, SPI, ADC - i wymaga wystarczającej ilości RAM i pamięci flash, a także mocy obliczeniowej. Zarządza wszystkimi obliczeniami i kontrolą dla kwadrokoptera: szacowaniem stanu, systemami sterowania, komunikacją i zarządzaniem peryferiami.

Więc nie może to być najwolniejsze MCU - musi być dość szybkie i mieć kilka dostępnych interfejsów.

Dodatkowo, sama płyta PCB jest kompaktowa - około 40x40 mm - i wszystkie komponenty są umieszczone po jednej stronie. Ogranicza to rozmiar i typy obudów, które możemy użyć. Obecny mikrokontroler to pakiet QFN z 48 wyprowadzeniami, wybrany ze względu na ograniczenia rozmiaru.

Jest to prosta płyta PCB z czterema warstwami i nie chcemy wprowadzać drobnozłacanych BGA ani innych obudów, które mogłyby wymagać dodatkowych warstw lub specjalnej technologii PCB. Dlatego w tym filmie zamierzamy trzymać się podobnego typu obudowy.

Wymagania dla zamiennego MCU

Oto czego szukamy:

• Ten sam producent: Pozostań przy STMicroelectronics (seria STM32)
• Ten sam typ obudowy: UFQFPN-48 (aby utrzymać układ i ślad)
• Specyfikacje rdzenia: Odpowiednia ilość pamięci flash i RAM, wsparcie USB, kanały SPI i ADC
• Wydajność: Wystarczająca moc obliczeniowa do obsługi zadań sterowania w czasie rzeczywistym
• Ograniczenie rozmiaru: Musi pasować na kompaktowej płycie 4-warstwowej bez trasowania pod BGA

W celach tego przewodnika, upraszczamy i pozostajemy w ekosystemie STM32.

Od czego zacząć: Zasoby producenta

Zanim udamy się do Octopart, może być przydatne sprawdzenie narzędzi własnych producenta. W przypadku STMicroelectronics, rodzina STM32 obejmuje:

• Selektory produktów online
• Narzędzia do filtrowania do pobrania
• Wsparcie planowania MCU w IDE ST

Te informacje pomagają ustalić, co jest kompatybilne i wspierają planowanie rozmieszczenia wyprowadzeń. Jednakże, Octopart pozwala nam na krzyżowe odniesienie dostępności u dystrybutorów i cen w jednym miejscu.

Używanie Octopart do Znalezienia Alternatywnych MCU

Krok 1: Przejście do Odpowiedniej Kategorii

Przejdź do Octopart, a z menu w lewym górnym rogu wybierz:

Części Elektroniczne → Układy Scalone → Procesory i Kontrolery Wbudowane → Mikrokontrolery

Stąd kliknij Pokaż Filtry po prawej stronie.

Krok 2: Zastosuj Początkowe Filtry

Aby odzwierciedlić nasze potrzeby projektowe:

• Producent: Wybierz STMicroelectronics
• Obudowa: Wybierz UFQFPN (możesz wpisać "UF" w pole wyszukiwania filtrów)
• Ilość wyprowadzeń: 48 wyprowadzeń

Z tymi filtrami, dostępne opcje zawęziły się z tysięcy do zaledwie 61.

Krok 3: Doprecyzowanie przez Rozmiar Pamięci

Następnie dodajemy filtr dla Rozmiaru Pamięci Flash.

• Wybierz 256 KB
• Opcjonalnie, dołącz 512 KB, aby rozszerzyć zestaw kandydatów

To redukuje zestaw wyników do 10 MCU, wszystkie zgodne z podstawowymi wymaganiami fizycznymi i pamięciowymi.

Krok 4: Porównaj opcje z widokiem specyfikacji

Kliknij na zakładkę Specyfikacje części, aby zobaczyć i porównać:

• Numer części
• Cena
• Dystrybutorzy
• Status cyklu życia
• Podstawowe specyfikacje (częstotliwość, I/O, napięcie zasilania, pamięć)

Ta tabela umożliwia szybkie porównanie między kandydatami. W razie potrzeby można dodać więcej filtrów, na przykład:

• Liczba kanałów SPI
• Rozdzielczość ADC
• Częstotliwość rdzenia
• Liczba timerów

Krok 5: Wybierz i zweryfikuj zamiennik

Załóżmy, że interesuje nas STM32F411CEU6. Kliknij na część, aby otworzyć szczegółowy widok:

• Zobacz wszystkich dystrybutorów i ceny
• Przejrzyj historię zapasów
• Przejdź do karty katalogowej, aby potwierdzić, czy spełnia wymagania (np. USB, timery, ADC)
• Pobierz modele CAD, w tym pliki STEP, obrysy i symbole

To ułatwia weryfikację przydatności zarówno z funkcjonalnego, jak i układowego punktu widzenia.

Wprowadzenie nowego MCU do Twojego projektu

Jeśli używasz Altium Designer, skopiuj numer części i wklej go do panelu wyszukiwania części producenta. Jeśli jest dostępny:

• Kliknij prawym przyciskiem myszy i wybierz opcję Umieść
• Składnik będzie zawierał swój symbol, obrys oraz model 3D
• Podłącz do istniejących sieci i peryferiów w razie potrzeby

Upewnij się, że sprawdziłeś zgodność pinów i przejrzałeś notatki aplikacyjne dotyczące konfiguracji.

Podsumowanie

To wideo i przewodnik pokazują, jak szybko i łatwo Octopart pozwala Ci:

• Filtrować pasujące MCU na podstawie konkretnych wymagań projektowych
• Porównywać jednocześnie wiele części
• Pobrać wszystkie wspierające zasoby projektowe
• Z pewnością zidentyfikować i zintegrować alternatywne MCU

Nie musieliśmy odwiedzać żadnych innych stron czy narzędzi. Octopart dostarczył wszystkie kluczowe dane w jednym miejscu.

Wypróbuj Octopart już dziś i utrzymaj swój kolejny projekt na właściwym torze — z inteligentniejszym pozyskiwaniem od pierwszego dnia.