Récemment, je suis accidentellement allé sur le site Web d'Amperka (dans le style de "nous sommes allés chercher des pièces de rechange pour une pelle et, bien sûr, nous nous sommes retrouvés sur un site porno") et je me suis souvenu comment j'avais effectué une fois une analyse désagréable de leur module d'affichage. J'ai décidé de voir comment les choses se passaient avec ce module en ce moment et étonné de constater qu'ils proposaient maintenant un appareil complètement différent (différent en interne, exactement le même à l'extérieur, mais pas tout à fait), qui ne se plaint pas de son fonctionnement. Je ne sais pas ce qui a causé le traitement; je me flatte d’espérer que ce sont mes commentaires.
Je serais fier de moi et irais sur d'autres sites, mais mes yeux se sont fixés sur le schéma du nouveau module et l'idée est venue que cet appareil pouvait être instructif en termes de développement. En effet, ceux qui souhaitent se familiariser avec quelques considérations simples à ce sujet peuvent cliquer sur un bouton.
Nous considérons le schéma initial
Nous commençons donc l'analyse. Des registres à décalage sont installés sur le module
amperka.ru/product/troyka-quad-display (lien vers le circuit), dont les informations sont écrites dans un code séquentiel (données plus stroboscope, c'est possible via une bande binaire, c'est possible via une interface) et est fixé aux sorties par un troisième signal, tout est clair. Mais il y a deux autres microcircuits sur le module, sur lesquels un générateur d'horloge et un décodeur pour deux sorties sont implémentés (on peut donc appeler un onduleur). Très probablement, le module était initialement prévu sur des indicateurs à sept segments uniques de type KCSA04, comme en témoigne l'inscription sur le diagramme, mais il a ensuite été refait pour un indicateur quadruple à double commande. En effet, les sorties des registres à décalage sont multiplexées par paires en contrôlant le tampon de sortie de la puce. Dans le même temps, l'une des conclusions du décodeur excite l'anode de l'indicateur correspondant au registre inclus - une indication dynamique à deux phases.
Pourquoi
Réfléchissez à la question de savoir pourquoi cela a été fait. Pour commencer, nous nous demandons combien coûte la puce 4095 du registre à décalage. Cela semble être une réponse évidente - nous allons sur le site du vendeur (que ce soit Platan, j'ai beaucoup de souvenirs associés, j'y suis allé au quatrième ou cinquième étage du bâtiment en passant par l'avenue du métro) , c'est il y a combien de temps), nous tapons le nom du composant dans la recherche et nous voyons la réponse - 11 roubles (ci-après, j'omettrai la désignation de la devise) en gros (nous n'allons pas faire un seul frais). Laissons-nous de côté la possibilité de chercher d'autres fournisseurs et pensons que 11 est le prix de la puce?
Puces de coût de fonctionnalité
La réponse précédente n'est vraie que dans le cas très improbable où nous achetons du mcx en vrac pour une revente ultérieure au détail. Si nous allons utiliser mxx pour la production de cartes de circuits imprimés, nous devons alors considérer le coût de possession, qui dans ce cas particulier conduit à la nécessité de prendre en compte le coût d'un fragment de la carte de circuits imprimés pour placer le mxx et le coût de son installation sur la carte.
Il n'y a aucune ambiguïté avec le premier indicateur - souvent (comme dans ce cas) les dimensions et la géométrie de la carte sont déterminées par les circonstances environnantes et ne sont pas directement liées à la mise en œuvre du circuit. Néanmoins, dans le cas général, une telle connexion peut avoir lieu et vous ne devez pas oublier complètement ce composant.
Maintenant, la deuxième partie des coûts - une recherche rapide donne 0,5 pour la soudure SMD et 1 pour la sortie. Je me souviens encore de l'époque où le coût de la soudure était de 0,3, mais le dollar était complètement différent.
Sarcasme en marge du post:
En général, il semblerait, comment un taux de change peut-il affecter les prix au sein de la Fédération de Russie, mais la corrélation peut être établie et elle est sans ambiguïté. Certains observateurs vont même plus loin et tirent des conclusions audacieuses sur la relation entre les prix intérieurs et les prix mondiaux de certains types d'énergie, mais nous devons rejeter avec indignation ces viles insinuations, car un vrai patriote devrait comprendre que le niveau de bien-être des Russes dépend uniquement de la sagesse et de la perspicacité des dirigeants du pays. exprimé dans "le soin constant du parti et du gouvernement, dirigé par le cher Leonid Ilyich ..." - J'ai accidentellement allumé la télévision hier.
Écartons et estimons: 50 kopecks - est-ce beaucoup ou un peu?
Mais revenons à nos calculs et essayons de vérifier les indicateurs détectés. Si la soudure d'un composant CMS à deux fils coûte 1 et que le nombre de composants montés est de 3 par minute (nous n'avons pas de ligne automatique ni même semi-automatique), alors avec le nombre de jours ouvrables dans le mois moyen 21 * 8 = 168 heures * 60 = 10080 minutes * 3 = 30 240 composants * 1 = 30 240 roubles. Pour cette quantité de travail sera effectué par notre installateur conditionnel. De ceux-ci, il recevra 30 240 / 1,2 = 25 200 / 1,4 = 18 000 / 1,13 = 15 930 roubles par mois, à mon avis, pas mal. Et c'est une estimation d'en haut, car nous n'avons pas pris en compte les coûts fixes d'organisation de la production, le coût des consommables, des équipements et la «plus-value appropriée par le capitaliste en raison de la propriété privée des moyens de production» (quelque chose comme ça se reflète directement dans la mémoire aujourd'hui). D'un autre côté, trois composantes par minute - je l'ai juste pris pour la précision, si l'intensité est plus élevée, alors le chiffre final change en conséquence. Néanmoins, je ne voudrais pas gagner ma vie en installant des cartes de circuits imprimés.
Nous réfléchissons plus loin.
À ces prix, le coût d'installation de quatre indicateurs de type KCSA04 sera de 8 (en fait, ils ne sont appelés que sept segments) + 1 = 9 -> 14 * 4 = 64 * 0,5 (SMD) = 32. En même temps, un indicateur vraiment installé de type CA04-41 nécessitera 8 + 2 = 10-> 10 * 2 = 20 * 1 (sortie) = 20, ce qui est mieux que 32. Et si nous passons à un indicateur de type CA56-12, alors nous obtenons 8 + 4 = 12-> 12 * 1 = 12, ce qui conduit à une économie de 20 roubles avec une qualité améliorée (une bagatelle, mais agréable). C'est drôle que la différence de coût des deux derniers indicateurs soit exactement de 8 roubles, donc en tenant compte de la soudure, leur coût est comparé (coïncidence ... je ne pense pas). Oui, dans ce cas, nous devrons régler le décodeur sur 4 et ajouter deux transistors au circuit d'excitation, mais même un tel changement dans le circuit peut être acceptable, bien qu'il existe une bien meilleure option.
Faisons attention aux résistances d'alignement dans les chaînes de segments. À première vue, leur nombre peut également être réduit de 4 * 8 = 32 à 2 * 8 = 16 en connectant les sorties des registres par paires et en plaçant des résistances après le point d'union. Pourquoi faire cela - si économiser 16 tout en maintenant la qualité ne vous intéresse pas, vous ne devriez pas vous lancer dans la production d'électronique. Mais vous devez faire attention à la dernière condition, et dans ce cas particulier, tout n'est pas si simple. Si nous connectons directement les sorties du msx, alors au moment de la commutation, des courants traversants sont possibles, ce qui n'est pas le bienvenu, donc pour l'instant nous nous abstiendrons de réduire le nombre de résistances.
Un peu sur les résistances
La valeur des résistances de 0,510 kΩ doit être considérée comme acceptable, mais il faut noter la possibilité d'un écart de luminosité significatif avec ce circuit de commutation. En effet, une chute directe sur la LED à un courant de 20 mA sera de 2,0 à 2,5 V (dans le tableau ils donnent des valeurs de 2,1 à 2,4 et voici une note sur la précision de 0,1 - mais je ne savais pas que c'était possible) et le courant à une tension de 1,5 V ne sera pas plus de 0,1mA.
PNP: en fait, le dernier chiffre est très controversé, car il est tiré du graphique, mais nous n'avons aucune autre donnée, du mot du tout, à l'exception de la déclaration sur le courant inverse à une tension de -5 volts, mais ce n'est pas du tout. Bien sûr, vous pouvez prendre la valeur universelle de 0 mA à une tension de 0 V, et nous ne nous tromperons certainement pas, mais l'erreur de calcul augmentera, il est donc préférable de prendre des valeurs plus précises qui semblent plausibles.
Les données présentées ne sont clairement pas suffisantes pour tracer avec précision la caractéristique I - V du segment graphique LED, sans compter), mais il est tout à fait possible de construire une zone pour trouver des caractéristiques possibles sous certaines hypothèses plausibles, en particulier, de ne pas diminuer la résistance différentielle avec l'augmentation de la tension sur l'appareil. Après avoir accepté quelques simplifications, nous obtenons que la propagation des courants à travers les segments peut être à une tension d'alimentation de 3,3 V de (3,3-2,5) /0,5=1,4 mA à (3,3-2,0) /0,5=2,6 mA ou presque deux fois. Pour une tension d'alimentation de 5V, l'image s'améliore - le courant passe de 5mA à 6mA, ce qui ne surprendra pas ceux de mes lecteurs qui ont lu mon article sur le choix des paramètres du circuit d'alimentation LED. Lors de l'évaluation de la différence de luminosité, il convient également de tenir compte de l'asymétrie possible dans le générateur de signaux excitateurs, qui peut être estimée à un maximum de 30%. En général, pour les tâches quotidiennes, c'est acceptable, mais loin d'être idéal.
PNP: en général, on ne sait pas très bien pourquoi tout ce tapage est relatif à l'égalité du courant à travers les segments, si au tout début de la date l'indicateur indique une possible dispersion de l'intensité lumineuse 4+ fois (de 3000 à 13000 microcanaux à 10 mA), qui dépasse tout les variations actuelles possibles, probablement, c'est juste une habitude d'essayer de bien faire.
Nous mettons MK et considérons
Nous continuons la conversation sur les options de circuits possibles. Si nous passons à un indicateur multiplexé avec 4 entrées d'excitation, nous pouvons envisager le rejet des registres et du générateur et remplacer tout cela par un MK peu coûteux (les candidats pour ce rôle sont STM8, MSP430 ou Padauk). Exigences de base pour le contrôleur: 1) le nombre de bornes à usage général 8 + 4 + 3 = 15, 2) le courant nul est d'au moins 6 mA, 3) le courant sur msx est d'au moins 48 mA, 4) une minuterie est souhaitable, 5) SPI est souhaitable, 6 ) une interruption externe est souhaitable. Les trois candidats satisfont à ces exigences.
Ensuite, nous serons guidés par les données du site Platan, vous pouvez prendre l'entreprise que vous connaissez, nous ne sommes pas intéressés par les valeurs absolues (ici il est impossible de concurrencer la Chine), mais relatives. Donc, nous changeons 4 registres de 11 en MK pour 48 et obtenons 4 * 11 = 44 <48 et il n'y a aucun avantage. Mais si l'on prend en compte le coût d'installation et les changements d'image 4 * (11 + 8) = 76> 1 * (48 + 10) = 58 (-18). Et puis nous prenons en compte que nous avons supprimé 2 caisses du double TSh 2 * (5 + 3) = 16 (-16) et que le nombre de résistances a été réduit de 32 à 8 (-24), donc compte tenu des économies réalisées sur le brasage de l'indicateur, nous avons 20 + 18 + 16 + 24 = 78. Deux transistors supplémentaires 2 * (3 + 2) = 10 devront être soustraits des économies réalisées, mais vous pouvez y ajouter le cerclage du générateur 2 * (0 + 1) = 2, obtenant 78-10 + 2 = 70, soit plus de 10% du prix de vente.
Mais nous devons tenir compte de la nécessité de remplir le programme en MK avant de souder et ne pas oublier que ce programme doit encore être développé. La première partie peut être estimée à 2 minutes du travail de l'installateur, ce qui donne dans nos chiffres 6. Eh bien, le développement du programme prendra au moins (mais pas plus) deux heures de programmation, ce qui peut être estimé à 60 * 1.13 * 1.42 * 1.2 / 168 * 2 = 1400, sera battu sur les 20 premières copies de l'appareil. Par un développement minutieux, vous pouvez toujours rendre la planche unilatérale, et c'est une réduction de prix de 36 à 18 avec nos tailles.
Conclusions: vol normal
En conclusion, essayons du doigt d'estimer le coût d'un tel module en petite série:
Carte (285/8) 36, indicateur (165 + 12) 177, MK (48 + 10) 58, résistances (8 * 1) 8, transistors 4 * (7 + 2) 036, connecteurs 4 * (0,5+ 1,5) 8, condensateurs 2 * (1 + 1) 2. Le coût total du module est de 325. Ajoutez les frais généraux, les bénéfices du fabricant et le prix de vente de 690 ne semble pas excessif. Au moins une copie pour vous-même ne sera certainement pas moins chère, même si cela ne fonctionnera pas plus cher, donc ce message n'est pas abusif et non publicitaire, mais plutôt neutre.