Recientemente, accidentalmente fui al sitio web de Amperka (al estilo de "fuimos a buscar repuestos para una excavadora y, por supuesto, terminamos en un sitio porno") y recordé cómo una vez realicé un análisis desagradable de su módulo de visualización. Decidí ver cómo están las cosas con este módulo en este momento y me sorprendió descubrir que ahora están ofreciendo un dispositivo completamente diferente (internamente diferente, exactamente igual, aunque no del todo), que no tiene quejas sobre el funcionamiento. No sé qué causó el procesamiento; me siento halagado con la esperanza de que estos fueron mis comentarios.
Me sentiría orgulloso de mí mismo e iría a otros sitios, pero mis ojos se centraron en el esquema del nuevo módulo y surgió la idea de que este dispositivo podría ser instructivo en términos de desarrollo. De hecho, aquellos que quieran familiarizarse con algunas consideraciones simples sobre este tema pueden hacer clic en un botón.
Consideramos el esquema inicial
Entonces, comenzamos el análisis. Los registros de desplazamiento se instalan en el módulo
amperka.ru/product/troyka-quad-display (enlace al circuito), cuya información está escrita en un código secuencial (datos más una luz estroboscópica, es posible a través de una banda de bits, es posible a través de una interfaz) y se fija a las salidas mediante una tercera señal, Todo está claro. Pero hay dos microcircuitos más en el módulo, en los que se implementan un generador de reloj y un decodificador para dos salidas (esto se puede llamar un inversor). Lo más probable es que el módulo se planificó inicialmente en indicadores únicos de siete segmentos del tipo KCSA04, como lo demuestra la inscripción en el diagrama, pero luego se rehizo para un indicador cuádruple con controles duales. De hecho, las salidas de los registros de desplazamiento se multiplexan en pares controlando el búfer de salida del chip. Al mismo tiempo, una de las conclusiones del decodificador excita el ánodo del indicador correspondiente al registro incluido: una indicación dinámica con dos fases.
Por qué
Considere la pregunta de por qué se hizo esto. Para empezar, nos preguntamos cuánto cuesta el chip de registro de turnos 4095. Parece ser una respuesta obvia: vamos al sitio web del vendedor (que sea Platan, tengo muchos recuerdos asociados, fui allí en el cuarto o quinto piso del edificio a través de la avenida desde el metro , así fue hace mucho tiempo), escribimos el nombre del componente en la búsqueda y vemos la respuesta: 11 rublos (en adelante, omitiré la designación de la unidad monetaria) en mayoreo (no vamos a hacer una tarifa). ¿Dejemos de lado la oportunidad de buscar en otros proveedores y creer que 11 es el precio del chip?
Fichas de costo de funciones
La respuesta anterior es cierta solo en el caso muy poco probable de que compremos mcx a granel para su reventa posterior en el comercio minorista. Si vamos a usar mxx para la producción de placas de circuito impreso, entonces debemos considerar el costo de propiedad, lo que en este caso particular lleva a la necesidad de tener en cuenta el costo de un fragmento de la placa de circuito impreso para colocar el mxx y el costo de instalarlo en la placa.
No hay ambigüedad con el primer indicador: a menudo (como en este caso) las dimensiones y la geometría de la placa están determinadas por las circunstancias circundantes y no están directamente relacionadas con la implementación del circuito. Sin embargo, en el caso general, tal conexión puede tener lugar y no debe olvidarse por completo de este componente.
Ahora, la segunda parte de los costos: una búsqueda rápida proporciona 0.5 para la soldadura SMD y 1 para la salida. Todavía recuerdo los tiempos en que el costo de la soldadura era 0.3, pero luego el dólar era completamente diferente.
Sarcasmo de campo:
En general, parecería, ¿cómo puede un tipo de cambio extranjero afectar los precios dentro de la Federación de Rusia, pero la correlación puede establecerse y no es ambigua? Algunos observadores incluso van más allá y llegan a conclusiones audaces sobre la relación entre los precios internos y los precios mundiales de ciertos tipos de energía, pero debemos rechazar indignadamente estas insinuaciones viles, porque un verdadero patriota debe comprender que el nivel de bienestar de los rusos depende únicamente de la sabiduría y la visión del liderazgo del país. expresado en "el cuidado constante del partido y el gobierno, dirigido por el querido Leonid Ilich personalmente ..." - Accidentalmente encendí la televisión ayer.
Divaguemos y calculemos: 50 kopeks, ¿es mucho o poco?
Pero volvamos a nuestros cálculos e intentemos verificar los indicadores detectados. Si la soldadura de un componente SMD de dos conductores cuesta 1, y el número de componentes montados es de 3 por minuto (no tenemos una línea automática o incluso una semiautomática), entonces con el número de días hábiles en el mes promedio 21 * 8 = 168 horas * 60 = 10080 minutos * 3 = 30,240 componentes * 1 = 30,240 rublos. Para esta cantidad de trabajo será realizada por nuestro instalador condicional. De estos, recibirá 30,240 / 1.2 = 25,200 / 1.4 = 18,000 / 1.13 = 15,930 rublos al mes, en mi opinión, bastante. Y esta es una estimación de arriba, porque no tomamos en cuenta los costos fijos de organizar la producción, el costo de los consumibles, el equipo y el "valor excedente apropiado por el capitalista debido a la propiedad privada de los medios de producción" (algo como esto hoy viene a mi mente) Por otro lado, tres componentes por minuto: simplemente lo tomé como definitivo, si la intensidad es mayor, la cifra final cambia en consecuencia. Sin embargo, no quisiera ganarme la vida instalando placas de circuito impreso.
Lo consideramos más.
A estos precios, el costo de instalar cuatro indicadores del tipo KCSA04 será 8 (de hecho, solo se llaman siete segmentos) + 1 = 9 -> 14 * 4 = 64 * 0.5 (SMD) = 32. Al mismo tiempo, un indicador realmente instalado del tipo CA04-41 requerirá 8 + 2 = 10-> 10 * 2 = 20 * 1 (salida) = 20, que es mejor que 32. Y si vamos a un indicador del tipo CA56-12, entonces obtenemos 8 + 4 = 12-> 12 * 1 = 12, lo que lleva a un ahorro de 20 rublos con una calidad mejorada (un poco, pero agradable). Es curioso que la diferencia en el costo de los últimos dos indicadores sea exactamente de 8 rublos, por lo que teniendo en cuenta la soldadura, se compara su costo (coincidencia ... no lo creo). Sí, en este caso tendremos que configurar el decodificador a 4 y agregar dos transistores al circuito de excitación, pero incluso tal cambio en el circuito puede ser aceptable, aunque hay una opción mucho mejor.
Prestemos atención a las resistencias de alineación en las cadenas de segmentos. A primera vista, su número también se puede reducir de 4 * 8 = 32 a 2 * 8 = 16 conectando las salidas de los registros en pares y colocando resistencias después del punto de unión. ¿Por qué hacer esto? Si ahorrar 16 mientras se mantiene la calidad no es de su interés, entonces no debe dedicarse a la producción de productos electrónicos. Pero debe prestar atención a la última condición, y en este caso particular, no todo es tan simple. Si conectamos las salidas del msx directamente, entonces en el momento del cambio a través de las corrientes es posible, lo cual no es bienvenido, por lo que por ahora nos abstendremos de reducir el número de resistencias.
Un poco sobre resistencias
El valor de las resistencias de 0.510 kΩ debe considerarse aceptable, aunque debe tenerse en cuenta la posibilidad de una desviación significativa de la luminosidad con este circuito de conmutación. De hecho, una caída directa en el LED a una corriente de 20 mA será de 2.0 a 2.5 V (en la tabla dan valores de 2.1 a 2.4 y aquí hay una nota sobre la precisión de 0.1, pero no sabía que esto es posible) y la corriente a un voltaje de 1.5 V no será más de 0.1mA.
PNP: en realidad, la última cifra es muy controvertida, ya que está tomada del gráfico, pero no tenemos ningún otro dato de la palabra, excepto la declaración sobre la corriente inversa a un voltaje de -5 voltios, pero esto no es en absoluto. Por supuesto, puede tomar el valor universal de 0 mA a un voltaje de 0 V, y definitivamente no nos equivocaremos, pero el error de cálculo aumentará, por lo que es mejor tomar valores más precisos que parezcan plausibles.
Los datos presentados claramente no son suficientes para trazar con precisión la característica I - V del segmento LED gráfico, sin contar), pero es bastante posible construir una región para encontrar posibles características bajo ciertas suposiciones plausibles, en particular, acerca de no disminuir la resistencia diferencial con el aumento de voltaje en el dispositivo. Habiendo aceptado algunas simplificaciones, obtenemos que la propagación de las corrientes a través de los segmentos puede ser a un voltaje de suministro de 3.3 V desde (3.3-2.5) /0.5=1.4 mA a (3.3-2.0) /0.5=2.6 mA o casi dos veces. Para un voltaje de suministro de 5 V, la imagen mejora: la corriente varía de 5 mA a 6 mA, lo que no sorprenderá a aquellos de mis lectores que leyeron mi publicación sobre la elección de los parámetros del circuito de suministro de energía LED. Al evaluar la diferencia de luminosidad, también se debe tener en cuenta la posible asimetría en el generador de señales emocionantes, que se puede estimar en un máximo del 30 por ciento. En general, para las tareas cotidianas es aceptable, pero está lejos de ser ideal.
PNP: en general, no está muy claro por qué todo este alboroto es relativo a la igualdad de la corriente a través de los segmentos, si al comienzo de la fecha el indicador indica una posible propagación de la intensidad luminosa 4+ veces (de 3000 a 13000 microcanales a 10 mA), que excede todo posibles variaciones actuales, probablemente, es solo un hábito intentar hacerlo bien.
Ponemos MK y consideramos
Continuamos la conversación sobre posibles opciones de circuitos. Si cambiamos a un indicador multiplexado con 4 entradas de excitación, podemos considerar el rechazo de los registros y el generador y reemplazar todo esto con un MK económico (los candidatos para este rol son STM8, MSP430 o Padauk). Requisitos básicos para el controlador: 1) el número de terminales de uso general 8 + 4 + 3 = 15, 2) la corriente cero es de al menos 6 mA, 3) la corriente en msx es de al menos 48 mA, 4) es deseable un temporizador, 5) es deseable SPI, 6 ) la interrupción externa es deseable. Los tres candidatos satisfacen estos requisitos.
A continuación, nos guiaremos por los datos del sitio de Platan, puede tomar la empresa con la que está familiarizado, no estamos interesados en valores absolutos (aquí es imposible competir con China), sino en relación. Entonces, cambiamos 4 registros de 11 a MK para 48 y obtenemos 4 * 11 = 44 <48 y no hay beneficio. Pero si tenemos en cuenta el costo de instalación y la imagen cambia 4 * (11 + 8) = 76> 1 * (48 + 10) = 58 (-18). Y luego tenemos en cuenta que eliminamos 2 casos del doble TSh 2 * (5 + 3) = 16 (-16) y el número de resistencias se redujo de 32 a 8 (-24), por lo que teniendo en cuenta los ahorros en la soldadura del indicador, tenemos 20 + 18 + 16 + 24 = 78. Se deberán restar dos transistores adicionales 2 * (3 + 2) = 10 de los ahorros resultantes, pero puede agregarle el generador de flejes 2 * (0 + 1) = 2, obteniendo 78-10 + 2 = 70, más del 10% del precio de venta.
Pero debemos tener en cuenta la necesidad de completar el programa en MK antes de soldar y no olvidemos que este programa aún debe desarrollarse. La primera parte se puede estimar en 2 minutos del trabajo del instalador, que en nuestras figuras da 6. Bueno, el desarrollo del programa tomará al menos (pero no más) dos horas del programador, que se puede estimar en 60 * 1.13 * 1.42 * 1.2 / 168 * 2 = 1400, será golpeado en las primeras 20 copias del dispositivo. Mediante un desarrollo cuidadoso, aún puede hacer que la placa sea unilateral, y esto es una reducción en el precio de 36 a 18 con nuestros tamaños.
Conclusiones: vuelo normal
En conclusión, intentemos con los dedos estimar el costo de dicho módulo en una serie pequeña:
Placa (285/8) 36, indicador (165 + 12) 177, MK (48 + 10) 58, resistencias (8 * 1) 8, transistores 4 * (7 + 2) 036, conectores 4 * (0.5+ 1,5) 8, condensadores 2 * (1 + 1) 2. El costo total del módulo es 325. Sume los costos generales, las ganancias del fabricante y el precio de venta de 690 no parece excesivo. Al menos una copia para usted definitivamente no la hará más barata, aunque no resultará más costosa, por lo que esta publicación no es abusiva ni publicitaria, sino neutral.