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Mikrocontroller PCB

  • Bietet Mikrocontroller-Leiterplatte mit ausgezeichneter Qualität
  • Hohe Leistung der Mikrocontroller-Leiterplatte
  • Konkurrenzfähiger Preis der Mikrocontroller-Leiterplatte
  • Liefern Sie die Mikrocontroller-Leiterplatte pünktlich

 

Was ist eine Mikrocontroller-Leiterplatte?

von Soldertools. „Ein Einplatinen-Mikrocontroller ist ein Mikrocontroller, der auf einer einzigen Leiterplatte aufgebaut ist.
Diese Platine stellt die gesamte Schaltung bereit, die für eine nützliche Steuerungsaufgabe erforderlich ist: Mikroprozessor, I/O-Schaltungen, Taktgenerator, RAM, gespeicherter Programmspeicher und alle erforderlichen unterstützenden ICs.

Mikrocontroller-Leiterplatte
Arten von Mikrocontrollern

Welche Arten von Mikrocontrollern gibt es?

Verschiedene Arten der Mikrocontroller-Programmierung, die in verwendet werden Embedded Systemvorteile. Ein Mikrocontroller ist eine billige und minimale Größe, einfach durchzuführen. …
PIC-Mikrocontroller
ARM-Mikrocontroller
8051 Mikrocontroller
AVR-Mikrocontroller
MSP-Mikrocontroller

Vorteile und Anwendungen von Mikrocontrollern

1. Ein Mikrocontroller ist eine billige und minimale Größe, einfach auszuführen. Daher kann es auf jedem Gerät eingebettet werden.
2. Die Programmierung von Mikrocontrollern ist einfach zu erlernen. Es ist nicht sehr kompliziert.
3. Wir können Simulatoren auf einem Computer verwenden, um die praktischen Ergebnisse unserer Mikrocontroller-Programmierung zu sehen. Diejenigen, an denen wir an einem Embedded-Projekt arbeiten können, können sogar die erforderlichen Komponenten und Chips kaufen.
4. Wir können virtuell sehen, wie unser Projekt eines Programms funktioniert.

Vorteile und Anwendungen von Mikrocontrollern

Ihr vertrauenswürdiger Mikrocontroller-Leiterplattenlieferant in China

Mikrocontroller-Leiterplatte

Venture ist ein professioneller Hersteller und Hersteller von Mikrocontroller-Leiterplatten in China. Wir haben genug Wissen und Erfahrung in der Fertigungsindustrie. Wir sind Ihre erste Wahl, wenn es um Mikrocontroller-Leiterplatten geht.

Neben Mikrocontroller-Leiterplatten stellen wir auch verschiedene Arten von Leiterplatten her, darunter Computer-Leiterplatten, Tastatur-Leiterplatten, Leistungsmodul-Leiterplatten, PCB-Siebdruck, Farb-PCB, PCB-Prototyp, USB-PCB, Sicherheits-PCB, Bluetooth-Tastatur-PCB und so weiter.

Venture ist in der Lage, eine hochwertige Mikrocontroller-Leiterplatte mit der besten Leistung bereitzustellen. Wenn Sie eine hervorragende Mikrocontroller-Leiterplatte haben möchten, ist Venture die beste Anlaufstelle. Auf Venture finden Sie die außergewöhnliche Art von Mikrocontroller-PCB und anderen PCB-Produkten.

Ihr führender Hersteller von Mikrocontroller-Leiterplatten in China

Venture ist ein führender Hersteller und Lieferant von PCB-Produkten wie Mikrocontroller-PCB. Wir haben eine High-End-Mikrocontroller-Leiterplatte, die sich perfekt für industrielle und kommerzielle Anwendungen eignet. Wenn Sie also nach einem qualifizierten Hersteller für Ihre Mikrocontroller-PCB-Anforderungen suchen, können Sie sich an Venture wenden.

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Der Mikrocontroller ist in einen externen Speichermikrocontroller und einen eingebetteten Speichermikrocontroller unterteilt. Um die beste Leistung zu erzielen, können Sie die Venture-Mikrocontroller-Leiterplatte verwenden. Mit Venture Microcontroller PCB haben Sie nur eine kurze Zeit, um eine Operation durchzuführen.

Wenn Sie Venture-Mikrocontroller-PCB verwenden, werden die Prozessorchips sehr klein und es tritt auch Flexibilität auf. Es bietet auch eine höhere Integration und dadurch werden die Kosten reduziert. Venture Microcontroller PCB ist nicht nur ein kostengünstiges Gerät, es wird auch auf die beste und großartigste Weise ausgeführt.

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Sie können Ihre Anfragen jederzeit an uns senden und unsere beste Antwort wird erwartet!

Mikrocontroller-Leiterplatte: Der ultimative FAQ-Leitfaden

Microcontroller-PCB-The-Ultimate-FAQ-Guide

Sehen wir uns einige der grundlegenden Aspekte an, die Sie über Mikrocontroller-Leiterplatten wissen sollten.

Ob Sie sich über Funktionen, Spezifikationen, Verwendungen oder wichtige Komponenten informieren möchten – hier finden Sie alle Informationen.

Lesen Sie also weiter, um mehr zu erfahren.

Welche Rolle spielt die Mikrocontroller-Leiterplatte?

A Mikrocontroller Leiterplatte wird für eine bestimmte Anwendung eingesetzt und zur Ausführung bestimmter Aufgaben hergestellt.

Grundsätzlich sammelt eine Mikrocontroller-Leiterplatte Eingaben, verarbeitet die Daten und gibt abhängig von den gesammelten Informationen eine bestimmte Aktion aus.

Mikrocontroller-Leiterplatten arbeiten oft mit niedrigeren Geschwindigkeiten im Bereich von 1 MHz bis 200 MHz.

Das PCB-Design sollte dafür sorgen, dass es weniger Strom verbraucht, da es in andere Geräte eingebettet ist, die eine höhere Stromaufnahme haben können.

Mikrocontroller-Leiterplatte

Mikrocontroller-Leiterplatte

Wie lassen sich Mikroprozessor-PCB und Mikrocontroller-PCB vergleichen?

Nachfolgend sind die Unterschiede zwischen Mikrocontroller-PCB und Mikroprozessor-PCB aufgeführt:

Architektur

Abgesehen davon, dass sowohl Mikrocontroller-PCB als auch Mikrocontroller-PCB Halbleiter sind, gibt es einen großen Unterschied zwischen ihnen.

Eine Mikroprozessor-Leiterplatte ist eine vollständig zentrale Verarbeitungseinheit. Dieser PCB-Typ verfügt über kein EEPROM oder RAM, sondern verwendet einen Systembus zur Verbindung mit Kommunikationsschnittstellen, peripheren Steuerungen und externen Speichern.

Im Gegensatz dazu gibt es verschiedene Mikrocontroller-PCB-Modelle, die unterschiedliche Größen von RAM, Flash, Peripheriegeräten mit Sonderfunktionen, E/A-Anschlüssen und Konnektivität umfassen.

Eine Mikrocontroller-Leiterplatte für Automobilanwendungen kann im Vergleich zu einer für drahtlose Kommunikation sehr unterschiedliche Spezifikationen aufweisen.

Der Mikroprozessor implementiert Befehle aus dem RAM, der mit ihm über einen Systembus verbunden ist, während die Mikrocontroller-Leiterplatte typischerweise ihren internen Flash verwendet, um Anweisungen auszuführen.

Im Übrigen sind Mikroprozessorplatinen besser in der Codeausführung, da ihr RAM-Lesezyklus im Allgemeinen schneller ist.

Geschwindigkeit

Aufgrund der Verarbeitungsgeschwindigkeit sind Mikroprozessorplatinen gegenüber Mikrocontrollerplatinen im Vorteil.

Die Geschwindigkeit der Mikrocontroller-Leiterplatte liegt im Bereich von mehreren zehn MHz, während die der Mikroprozessor-Leiterplatte im Bereich von 100 MHz oder GHz liegt

Dieser offensichtliche Geschwindigkeitsunterschied macht Mikroprozessor-PCBs perfekt für datenintensive PCB-Anwendungen.

Leistung

Mikrocontroller-Leiterplatten verbrauchen im Vergleich zu Mikroprozessor-Leiterplatten weniger Strom.

Mikrocontroller verfügen normalerweise über eine Energiesparfunktion, die es ihnen ermöglicht, im Schlaf- oder Energiesparmodus zu arbeiten.

Diese Merkmale sind bei Mikroprozessoren nicht zu finden. Darüber hinaus führt das Funktionieren bei höheren Geschwindigkeiten dazu, dass Mikroprozessor-Leiterplatten einen höheren Energieverbrauch haben.

Komplexität

Das Mikrocontroller-PCB-Design ist normalerweise weniger komplex, da es die erforderlichen Peripherie- und Speichermodule in einem IC enthält.

Außerdem benötigen Sie nur minimale Komponenten, um eine vollständige, funktionsfähige Leiterplatte aufzubauen.

Umgekehrt muss die Mikroprozessor-Leiterplatte als reine CPU mit Kommunikationsmodulen, Zeitgebern, Speicherchips, Systembus und E/A-Anschlüssen gekoppelt werden.

Dies verbraucht viel Platz, was zu einem größeren Fußabdruck auf dem PCB-Layout führt.

Welche Arten von Mikrocontrollern werden in Mikrocontroller-Leiterplatten verwendet?

Mikrocontroller werden basierend auf Speicherstruktur, Busbreite und Befehlssatz klassifiziert. Darüber hinaus kann es für ähnliche Kategorien unterschiedliche Formen mit unterschiedlichen Quellen geben.

Mikrocontroller-Typen basierend auf der Anzahl der Bits

Hier gibt es drei Hauptklassen von Mikrocontrollern, darunter:

8-Bit-Mikrocontroller

Dieser Mikrocontroller hat einen internen 8-Bit-Bus, wobei die ALU die logischen und arithmetischen Operationen durchführt.

Beispiele für 8-Bit-Mikrocontroller sind die Familien MC68HC11, PIC1x und Intel 8031/8051 von Motorola.

16-Bit-Mikrocontroller

Der 16-Bit-Mikrocontroller-Typ gewährleistet eine höhere Genauigkeit und Leistung im Vergleich zur 8-Bit-Version.

Beispielsweise können 8-Bit-Typen von Mikrocontrollern nur 8 Bit verwenden, was zu einem Endbereich von 0 × 00 – 0xFF für jeden Zyklus führt.

Im Gegensatz dazu haben die Bitdaten von 16-Bit-Mikrocontrollern einen Bereich von 0 × 0000 – 0xFFFF für jeden Zyklus.

Einige Beispiele für 16-Bit-Mikrocontroller sind die erweiterten Familien 8051XA, Motorola MC68HC12, PIC2x und Intel 8096.

32-Bit-Mikrocontroller

Wie der Name schon sagt, verwendet diese Art von Mikrocontroller 32-Bit-Befehle, um die logischen und arithmetischen Prozesse auszuführen.

PIC3x und die Intel/Atmel 251-Familie sind einige der Beispiele für 32-Bit-Mikrocontroller.

32-Bit-ARM-Mikrocontroller-Leiterplatte

32-Bit-ARM-Mikrocontroller-Leiterplatte

Mikrocontroller-Typen basierend auf Speichergeräten

Je nach Speichergerät gibt es zwei Gruppen von Mikrocontrollern, darunter:

Eingebetteter Speicher-Mikrocontroller

Darin wird ein eingebettetes System mit einer Mikrocontrollereinheit beschrieben, die alle auf einem Chip vorhandenen Funktionsblöcke aufweist.

Mikrocontroller für externen Speicher

Externer Speichermikrocontroller bezieht sich auf ein eingebettetes System mit einer Mikrocontrollereinheit, die nicht alle Funktionsblöcke auf einem Chip hat.

Mikrocontroller-Typen basierend auf dem Befehlssatz

Die Arten von Mikrocontrollern in dieser Kategorie bestehen aus:

CISC-Mikrocontroller

Kurzform für Complex Instruction Set Computer, CISC-Mikrocontroller ermöglicht es dem Programmierer, einen Befehl anstelle mehrerer einfacher Befehle anzuwenden.

CISC-Mikrocontrollersysteme reduzieren die Ausführungszeit durch Reduzierung der Befehlsmenge pro Programm.

RISC-Mikrocontroller

Akronym für Reduced Instruction Set Computer, RISC-Mikrocontroller lässt jeden Befehl auf jedem Register laufen.

Außerdem kann der Befehl jeden Modus der Adressierung und des gleichzeitigen Zugriffs auf Daten und Programme verwenden.

RISC-Mikrocontrollersysteme reduzieren die Ausführungszeit durch Reduzierung der Taktzyklen für jeden Befehl.

Sie bieten eine bessere Ausführung im Vergleich zum CISC-Mikrocontrollertyp.

Mikrocontroller-Typen basierend auf der Speicherarchitektur

Es gibt zwei Haupttypen der Speicherarchitektur von Mikrocontrollern, nämlich:

Harvard Memory Architecture Mikrocontroller

Mikrocontroller dieses Typs verfügen über einen unterschiedlichen Speicheradressraum im Prozessor für Daten- und Programmspeicher.

Mikrocontroller mit Princeton-Speicherarchitektur

Bei dieser Art von Mikrocontroller gibt es im Prozessor eine Speicheradresse für Daten- und Programmspeicher.

Warum sollten Sie eine Mikrocontroller-Leiterplatte verwenden?

Einige der Vorteile der Verwendung von Mikrocontroller-Leiterplatten für Ihre Anwendungen sind:

  • Es wird wenig Zeit benötigt, um seine Funktion auszuführen.
  • Die Mikrocontroller-Leiterplatte ist klein und ermöglicht somit Flexibilität bei der Installation in ihrem Anwendungsbereich.
  • Aufgrund ihrer verbesserten Integration weist die Mikrocontroller-Leiterplatte eine minimierte Größe und Kosten auf.
  • Mikrocontroller-PCB ermöglicht eine einfache Anbindung zusätzlicher RAM-, ROM- und I/O-Ports.
  • Einmal programmiert, können Sie die Mikrocontroller-Platine nicht für andere Anwendungen umprogrammieren. Dadurch bleibt ihre Betriebsintegrität erhalten.
  • Mit der Mikrocontroller-Leiterplatte können Sie mehrere Aufgaben gleichzeitig ausführen. Dadurch vermeiden Sie Rechenprobleme, die manuell viel Zeit in Anspruch nehmen würden.
  • Das Mikrocontroller-PCB-Modul kann als eigenständiger Mikrocomputer fungieren, wenn keine digitalen Komponenten vorhanden sind.
  • Darüber hinaus ist es einfacher, eine Mikrocontroller-Leiterplatte zu verwenden, zu warten und Fehler zu beheben.

Welches sind die Hauptkomponenten der Mikrocontroller-Leiterplatte?

Typischerweise besteht die Mikrocontroller-Leiterplatte aus den folgenden Hauptkomponenten:

CPU

Die CPU steuert alle Daten/Anweisungen, die die Mikrocontroller-Leiterplatte empfängt.

Betrachten Sie es als das Gehirn des Systems, das alle Eingabedaten verarbeitet und die erforderlichen Befehle implementiert.

Die beiden Hauptkomponenten der CPU bestehen aus:

Steuereinheit, die alle Befehlsausführungen durch den Prozessor verwaltet

Arithmetische Logikeinheit (ALU), die arithmetische und logische Prozesse implementiert.

Gedächtnis

In einer Mikrocontroller-Leiterplatte fungiert der Speicherchip als Mikroprozessor, da er alle Programme und Daten speichert.

Die meisten Mikrocontroller-Leiterplatten verfügen über ROM, RAM und Flash-Speicher zum Speichern des Programmquellcodes.

I / O Ports

Im Wesentlichen verwendet das Mikrocontroller-Board diese Ports als Schnittstelle, d. h. zur Verbindung mit realen Anwendungen wie Druckern und LCDs.

Serielle Ports

Dies ist die serielle Kommunikationsschnittstelle, die die ICs mit Signalspuren auf der Mikrocontroller-Leiterplatte verbindet.

Timer

Timer werden auch als Zähler bezeichnet und sind für die Verwaltung aller Zähl- und Zeitsteuerungsvorgänge auf der Mikrocontroller-Leiterplatte unerlässlich.

Sie führen unter anderem Uhrenfunktionen aus, erzeugen Schwingungen, messen Frequenzen, Modulationen, Impulserzeugung.

Analog-Digital-Wandler (ADC)

Wie der Name schon sagt, ist die Hauptaufgabe des ADC die Analog-Digital-Umwandlung von Signalen.

Digital-Analog-Wandler (DAC)

Andererseits hilft DAC bei der Digital-Analog-Wandlung von Signalen.

Kontrolle interpretieren

Dieser Controller wird angewendet, um das laufende Programm verzögert zu überwachen, und kann entweder intern oder extern sein.

Spezieller Funktionsblock

Einige spezielle Mikrocontroller-PCB-Designs für spezielle Geräte wie Weltraumsysteme und Roboter verfügen über spezielle Funktionsblöcke.

Der Block enthält zusätzliche Teile, um einige spezifische Prozesse auszuführen.

Leiterplattenkomponenten für Mikrocontroller

Leiterplattenkomponenten für Mikrocontroller

Was ist der Unterschied zwischen Flash-Speicher vs. EEPROM der Mikrocontroller-Leiterplatte?

Flash-Speicher bezieht sich auf einen nichtflüchtigen Speichertyp, der seine Daten für längere Zeit speichert, selbst wenn Sie die Mikrocontroller-Platine ausschalten.

Dadurch bleibt das gespeicherte Programm erhalten, das Sie möglicherweise auf den PCB-Mikrocontroller hochgeladen haben.

Der Flash-Speicher der Mikrocontroller-PCB schreibt jeweils in einen „Sektor“ oder „Block“.

Wenn Sie also nur ein Byte neu schreiben möchten, muss der Flash-Speicher den gesamten Block mit dem Byte neu schreiben.

Ähnlich wie Flash-Speicher, EEPROM ist auch ein nichtflüchtiger Speicher, der seine Daten auch nach dem Herunterfahren für längere Zeit vorhält.

Der Unterschied besteht darin, dass das EEPROM in der Lage ist, jedes angegebene Byte zu jedem Zeitpunkt neu zu schreiben, während der Flash-Speicher einen „Sektor“ von Bytes neu schreibt.

Das verlängert die EEPROM-Lebensdauer im Vergleich zu Flash-Speichern, bedeutet aber auch, dass es teurer ist.

Wie viele serielle Kommunikationsprotokolle kann die Mikrocontroller-Leiterplatte unterstützen?

Die meisten Mikrocontroller-Leiterplatten können die folgenden seriellen Kommunikationsprotokolle unterstützen:

  • USB
  • SPI
  • I2C
  • UART

Warum sind Parasiten in Mikrocontroller-Leiterplatten unerlässlich?

Parasiten beziehen sich auf passive Komponenten (Induktoren, Kondensatoren und Widerstände), die Sie nicht absichtlich in die Mikrocontroller-Leiterplatte einbauen.

Sie sind jedoch Teil der Board-Performance und beeinflussen diese.

Obwohl beispielsweise eine Signalspur ein absoluter Kurzschluss sein sollte, hat sie im Wesentlichen eine begrenzte Induktivität, einen begrenzten Widerstand und eine begrenzte Kapazität.

Diese Variablen werden mit zunehmender Anzahl von Durchkontaktierungen, Biegungen und Leiterbahnlängen signifikanter.

Daher platzieren Sie einen Widerstand (unter Vernachlässigung von Induktivität und Kapazität) zwischen Spannungsquelle und Mikrocontroller.

Dies ist wichtig, wenn die Stromquelle weit vom Mikrocontroller entfernt positioniert ist.

Wenn die Mikrocontroller-Leiterplatte plötzlich eine schnelle Stromspitze benötigt, erzeugt sie einen Spannungsabfall durch diesen Leiterbahnwiderstand.

Die Pin-Spannung des Mikrocontrollers ist während des Stromstoßes geringer, selbst wenn der Ausgang des Spannungsreglers genau 3.30 V beträgt.

Sie verwenden Entkopplungskondensatoren, um dieses Problem zu lösen. Kondensatoren wirken wie kleine Batterien, die elektrische Ladung speichern.

Durch die exakte Positionierung an den Versorgungspins des Mikrocontrollers können alle schnellen, transienten Stromanforderungen der Mikrocontroller-Leiterplatte geliefert werden.

Die Stromversorgung lädt die Kondensatoren wieder auf, nachdem die transiente Last abgeklungen ist, und macht sie bereit für die nachfolgende Erhöhung des Laststroms.

Welches sind die lebenswichtigen Hilfsschaltkreise der Mikrocontroller-Leiterplatte?

Die Mikrocontroller-Leiterplatte enthält eine Reihe von Funktionsblöcken, die Sie nicht als Peripheriegeräte kategorisieren können.

Dies liegt daran, dass ihre Hauptaufgabe nicht darin besteht, externe Komponenten zu überwachen, zu steuern oder sich mit ihnen zu verbinden.

Nichtsdestotrotz sind sie sehr kritisch bei der Anwendung von Mikrocontroller-Leiterplatten.

Diese unterstützenden Schaltkreise verbessern den Entwicklungsprozess, vereinfachen die Implementierung und unterstützen den internen Betrieb des Geräts.

  • Schaltkreise debuggen ermöglicht es dem Mikrocontroller-PCB-Designer, genau zu überwachen, wie der Mikrocontroller Befehle ausführt. Dies ist eine entscheidende und manchmal notwendige Technik, um Fehler zu erkennen und die Firmware-Leistung zu steigern.
  • Unterbricht sind äußerst wichtige Elemente der Leistung von Mikrocontroller-Leiterplatten. Interrupts werden durch interne oder externe hardwarebasierte Ereignisse erzeugt.

Die Interrupts sorgen dafür, dass der Prozessor sofort auf diese Ereignisse reagiert, indem er eine bestimmte Kategorie von Befehlen implementiert.

  • Modul zur Takterzeugung kann als Peripherie betrachtet werden, wenn es dazu dient, Signale zu erzeugen, die außerhalb des Chips verwendet werden.

In den meisten Fällen besteht die Hauptaufgabe des internen Oszillators der Mikrocontroller-Leiterplatte jedoch darin, Taktsignale für Peripheriegeräte und CPU bereitzustellen.

Interne Oszillatoren haben normalerweise eine geringe Genauigkeit. Nichtsdestotrotz sind sie ein effektives Mittel zur Vereinfachung des Designs und zur Einsparung von Platz auf der Platine des Mikrocontrollers für Anwendungen, die die geringe Präzision aufnehmen können.

  • Sie können eine Vielzahl von Stromversorgungsschaltkreisen auf der Mikrocontrollerplatine integrieren. Integrierte Spannungsregler erleichtern die On-Chip-Erzeugung benötigter Versorgungsspannungen.

Energieverwaltungsmodule können verwendet werden, um den Stromverbrauch der PCB-Vorrichtung während inaktiver Zustände wesentlich zu minimieren.

Außerdem können Supervisor-Module sicherstellen, dass sich der Prozessor in einem stabilen Reset-Zustand befindet, wenn die Versorgungsspannung nicht ausreicht, um einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten.

Sollten alle Mikrocontroller-Leiterplatten eine Uhr haben?

Für Timing-Zwecke benötigen alle Mikrocontroller-Leiterplatten eine Uhr, die einfach ein genauer Oszillator ist. Mikrocontroller-Boards implementieren programmierte Befehle seriell mit jedem Takt.

Am einfachsten zu verwenden ist die interne Uhr, die auch als RC-Oszillator bezeichnet wird.

Dies liegt an der Tatsache, dass es Timing-Merkmale eines Kondensators und eines Widerstands anwendet.

Der RC-Oszillator hat jedoch eine geringe Genauigkeit und ist daher nur für einfache Mikrocontroller-Leiterplattenanwendungen geeignet.

Für eine höhere Genauigkeit können Sie einen externen quarzbasierten Oszillator verwenden.

Leiterplattenbestückung für Mikrocontroller

Leiterplattenbestückung für Mikrocontroller

Wie konfigurieren Sie die Uhr der Mikrocontroller-Leiterplatte?

Die Taktkonfiguration gehört zu den wichtigsten Aspekten der Mikrocontrollerplatine. Möglicherweise bevorzugen Sie jedoch nicht die Standarduhrkonfiguration.

Beispielsweise verwendet ein 8-Bit-Atmega standardmäßig einen 1-MHz-RC-Oszillator.

Falls Sie eine andere Frequenz oder Taktquelle benötigen, müssen Sie daher die Konfigurationseinstellungen der Mikrocontroller-Leiterplatte ändern.

Dies erreichen Sie, indem Sie die erforderlichen Registermodifikationen in das Board integrieren.

Glücklicherweise enthalten die meisten IDEs wahrscheinlich ein Tool, das das Verfahren zum Erstellen von Hardwarekonfigurationscode außerordentlich vereinfacht.

Dennoch müssen Sie vorsichtig sein, wenn Sie Änderungen vornehmen.

Die Mikrocontroller-Leiterplatte funktioniert nicht effektiv, wenn Sie sie beispielsweise so konfigurieren, dass sie ein nicht vorhandenes externes Taktsignal verwendet.

Welche PCB-Designsoftware für Mikrocontroller ist verfügbar?

Hier sind einige der PCB-Softwaretools, die Ihnen beim Entwerfen Ihrer Mikrocontroller-Leiterplatte helfen:

  • DipTrace
  • ORCAD
  • Adler
  • kicad
  • Allegro
  • Fritzing
  • EasyEda
  • STÜTZTELLER
  • ZenitPCB
  • PCB-Webdesigner

Wie führen Sie Mikrocontroller-Leiterplatten-Routing durch?

Das Routing ist der nächste Schritt, nachdem Sie die Platzierung der Mikrocontroller-PCB-Komponenten abgeschlossen haben.

Es gibt zwei Techniken für das PCB-Routing: automatisch und manuell.

Um beispielsweise ein automatisches Routing mit DipTrace durchzuführen, wählen Sie einfach Route und dann Autorouter ausführen. Folglich führt das DipTrace-Programm automatisch das gesamte Mikrocontroller-Leiterplatten-Routing durch.

Leider leisten Auto-Router im Allgemeinen eine schreckliche Arbeit, und in fast allen Fällen wird es notwendig sein, das Routing manuell durchzuführen.

Beim Routing auf Mikrocontroller-Leiterplatten müssen Sie die Länge jeder Leiterbahn so weit wie möglich verkürzen.

Außerdem sollten Sie die Anzahl der Vias gleichermaßen reduzieren und rechtwinklige Biegungen in den Leiterbahnen vermeiden.

Diese Vorschläge sind besonders wichtig für Hochgeschwindigkeitssignale und Hochleistungsspuren.

Stellen Sie beim Verlegen von Hochstromleitungen sicher, dass die Leiterbahnbreite den erforderlichen Strom führen kann.

Überschüssiger Strom über eine PCB-Leiterbahn führt zu Überhitzung und Schmelzen, was wiederum zu einem Defekt der Mikrocontroller-Leiterplatte führt.

Sie sollten zunächst die Leiterbahndicke für die beabsichtigte Mikrocontroller-PCB-Anwendung verstehen, bevor Sie die erforderliche Leiterbahnbreite bestimmen.

Typischerweise beträgt die Dicke der meisten leitfähigen PCB-Schichten 1 oz/ft2.

Die von den meisten Anwendungen akzeptierte minimale Spurbreite beträgt 4-6 mil.

Je breiter die Leiterbahn jedoch ist, desto geringer ist der Widerstand und damit eine stabilere Versorgungsspannung an jedem Bauteil der Leiterplatte.

Sofern die Platzverhältnisse nicht allzu beengt sind, empfiehlt sich in der Regel eine Überdimensionierung der Stromversorgungsspuren.

Eigentlich sollte das Netzteil-Routing auf seiner spezifischen Ebene liegen, damit Sie die Routing-Breite optimieren können.

Nichtsdestotrotz unterscheiden sich die Anforderungen an die Leiterbahnbreite für externe Schichten gegenüber internen Schichten.

Interne Mikrocontroller-Leiterplattenschichten können einen viel geringeren Strom leiten, da sie nicht der Kühlwirkung ausgesetzt sind, wenn sie Luft ausgesetzt sind.

Infolgedessen führt ein geringerer Strom zu einer Überhitzung der Leiterbahnen.

Welches sind die wichtigen Mikrocontroller-PCB-Designverifizierungen, die Sie vor der Fertigung durchführen müssen?

Die Verifizierung des Mikrocontroller-PCB-Designs ist der nächste Schritt nach Abschluss des Routing-Vorgangs.

Die Automatisierung funktioniert in dieser Phase gut, und jedes Leiterplatten-Designtool bietet automatische Überprüfungsfunktionen.

Im Großen und Ganzen gibt es zwei Arten der Überprüfung, darunter:

  • Design Rule Check (DRC)
  • Schematischer Vergleich

Der DRC bestätigt, dass Sie alle Mikrocontroller-PCB-Designprozesse befolgt haben.

Dies umfasst unter anderem Regeln wie Mindestleiterbahnabstand, Mindestabstand zwischen Leiterplattenkante und Leiterbahn, Mindestleiterbahnbreite.

Bevor Sie die DRC-Verifizierung durchführen, müssen Sie alle Designregeln erhalten, die mit dem spezifischen Mikrocontroller-PCB-Fertigungsverfahren verbunden sind, das Sie verwenden werden.

Jeder PCB-Herstellungsprozess hat leicht unterschiedliche Regeln, daher sollten Sie die richtige Regel haben, bevor Sie fortfahren.

Bei DipTrace geben Sie die Gestaltungsregeln durch Auswahl vor Verifikation dann Designregeln.

Nachdem Sie alle Regeln korrekt definiert haben, fahren Sie mit dem Ausführen des DRC durch Auswählen fort Verifikation dann Überprüfen Sie die Designregeln.

Nach der Überprüfung der Designregeln fahren Sie fort, um zu bestätigen, ob das Platinendesign mit dem schematischen Diagramm übereinstimmt.

Um dies mit der DipTrace PCB-Software durchzuführen, wählen Sie einfach aus Verifikation dann Vergleichen Sie mit Schema.

Warum ist es wichtig, das PCB-Layoutdesign des Mikrocontrollers in das Gerber-Dateiformat zu konvertieren?

Sie können Ihre Mikrocontroller-PCB-Bestellung aufgeben, nachdem Sie alle PCB-Verifizierungen erfolgreich durchgeführt haben.

Um die Bestellung aufzugeben, sollten Sie jedoch das PCB-Layout-Design in ein branchenübliches Dateiformat namens Gerber konvertieren.

Das Gerber-Format erzeugt jedes PCB-Layer-Design als eigenständige Datei.

Die hergestellten Schichten umfassen nicht nur die leitenden Schichten der Mikrocontrollerplatine.

Einige der Schichten bestehen aus:

  • Seidenschichten: Bestehend aus Text und Teilebezeichnungen
  • Montageschichten: Wie Seidenschicht, hat jedoch spezifische Montagerichtlinien
  • Lötmaskenschichten: Deckt alle Mikrocontroller-Leiterplattenleiter ab, die nicht gelötet werden sollten. Dies vermeidet versehentliche Kurzschlüsse beim Löten.
  • Lötpastenschichten– Wird verwendet, um Lötpaste genau dort zu platzieren, wo gelötet wird.

Darüber hinaus müssen Sie ebenfalls generieren Pick-and-Place-Datei die die Ausrichtung und Koordinaten für alle Komponenten hat.

Die Datei ist wichtig für die automatische Bestückung.

Letztendlich müssen Sie eine Bohrdatei erstellen, die die genaue Größe und Position aller Löcher wie Befestigungslöcher und Durchkontaktierungen angibt.

Sie können dann mit der Herstellung der Mikrocontroller-Leiterplatte beginnen, nachdem Sie alle diese erforderlichen Dateien generiert haben.

Was sind die Schlüsselfaktoren, die beim Stack-up von Mikrocontroller-Leiterplatten zu berücksichtigen sind?

Der Mikrocontroller-PCB-Stapel bezieht sich auf die Reihenfolge der Schichten auf der Leiterplatte.

Die Konfiguration der Schichten beeinflusst die EMI-Konformität des PCB-Designs zusätzlich zur Signalintegrität der Schaltung.

Hier sind die wichtigsten Überlegungen zum Mikrocontroller-PCB-Stack-up:

  1. Anzahl der Schichten
  2. Reihenfolge der Schichten
  3. Abstand zwischen den Schichten
  4. Rolle jeder Schicht (Ebene, Signal usw.)
  5. Schichtdicke
  6. Kosten

Nackte Mikrocontroller-Leiterplatte

Nackte Mikrocontroller-Leiterplatte

Wie programmieren Sie Microncroller PCB nach der Fertigung?

Das Handbuch der Mikrocontroller-Leiterplatte enthält immer einen Abschnitt mit Informationen zu den Pins im Zusammenhang mit der Programmierung.

Die Pins sind üblicherweise eine Art serielle ICSP-In-Circuit-Programmierschnittstelle, heutzutage oft ein JTAG.

Sie verbinden diese Pins mit einem Anschluss auf der Mikrocontroller-Platine. Anschließend schließen Sie Ihren Computer über eine als Programmierer bezeichnete Hardware an das Board an.

Der Programmierer ähnelt normalerweise einem Block mit einem USB-Kabel auf einer Seite, das zum Computer führt.

Ebenso hat es auf der gegenüberliegenden Seite ein weiteres Kabel mit einem Stecker zum Einstecken in die Mikrocontroller-Leiterplatte.

Über die zugehörige Programmiersoftware auf dem Computer laden Sie Code auf das Board hoch.

Ebenso laden einige Hersteller einen Bootloader auf das Mikrocontroller-Board.

Diese Selbstprogrammierung durch die Leiterplatte erfolgt durch Signale, die über eine ihrer Schnittstellen aufgenommen werden.

Alternativ ist es möglich, Ihren Bootloader über den Programmierer zu codieren und auf die Mikrocontroller-Leiterplatte hochzuladen.

Bootloader arbeiten, indem sie beim Start nach bestimmten Jumpern oder Signalsequenzen suchen.

Dadurch können sie in den Bootloader-Modus wechseln oder ihre „normale“ Software ausführen.

Welches sind die aktuellen Sprachen für die Programmierung von Mikrocontroller-Leiterplatten?

Um Sie bei der Planung Ihrer Platinenentwicklung zu unterstützen, schauen wir uns die verschiedenen verfügbaren Programmiersprachen für Mikrocontroller-Leiterplatten an:

C und Montage

C ist eine gängige PCB-Sprache für Mikrocontroller.

Es funktioniert gut aufgrund seiner Fähigkeit, die Speicherzuweisung zu verwalten und gleichzeitig anspruchsvolle Funktionen wie mathematische Ausdrücke, Schleifen und if-Anweisungen auszuführen.

Versammlung ist eine Option zu C mit einigen Vorteilen. Diese Mikrocontroller-Sprache verwendet normalerweise Code, der sich von dem Gerät unterscheidet, das mit einer Assembler-Dienstprogramm-Software konvertiert wird.

Assembly gibt Ihnen direkten Zugriff auf die CPU, was eine sorgfältige Anpassung von Routinen für genaue Timing-Anwendungen ermöglicht.

Es bietet eine bessere CPU-Auslastung, zusätzlich zu Befehlssätzen, die von C nicht unterstützt werden, wie z. B. Bit-Manipulation unter Verwendung spezifischer BIT-Befehle.

MicroPython

Dies ist eine kleinere Version von Python, die für Mikrocontroller-PCB geeignet ist.

Es läuft auf dem Bare Metal des Mikrocontrollers unter Verwendung einer kleinen Untergruppe der herkömmlichen Python-Bibliothek.

MicroPython kann mit nur 16 KB RAM und 256 KB Speicherplatz funktionieren. Dennoch ist es so konstruiert, dass es so weit wie möglich mit Standard-Python kompatibel ist.

Offizielle Mikrocontroller-Leiterplatte von MicroPython

Offizielle Mikrocontroller-Leiterplatte von MicroPython

Blockly

Blockly wird von Google unterstützt und ist eine nicht-proprietäre Programmierbibliothek mit dem Ziel, Code durch die Verwendung von Drag-and-Drop-Blöcken sichtbar logisch zu machen.

Hier setzt du Blöcke in einen Hintergrund und verknüpfst sie miteinander, um den Ablauf eines Programms zu definieren.

Zu den Hauptvorteilen von Blockly gehört die nahezu null Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Fehlern. Dies liegt daran, dass Blöcke bestimmte Verbindungen benötigen und keine Verbindung inkompatibler Blöcke zulassen.

Arduino C++

Arduino ist im Wesentlichen in C++ programmiert und verwendet eine Untergruppe von Bibliotheken, die sich von Arduino unterscheiden.

Der Vorteil der Programmiersprache Arduino C++ ist die Tatsache, dass sie im Vergleich zu größeren Sprachen wie Python schneller ist.

Darüber hinaus ist es außergewöhnlich tragbar und für kommerzielle Umgebungen geeignet.

BASIS

Die BASIC-Sprache ist bekannt für ihre interpretierte Natur und Einfachheit.

Bei Verwendung auf einer Mikrocontroller-Leiterplatte wird BASIC interpretiert, was zu einer Leistungseinbuße führt.

Nichtsdestotrotz ist die hohe Portabilität der Hauptvorteil der BAIC-Sprache.

Jeder Code, den Sie in BASIC schreiben, wird auf jedem Mikrocontroller-PCB-Gerät mit einem BASIC-Interpreter ausgeführt.

Was sind die Anwendungen von Mikrocontroller-Leiterplatten?

Die primären Mikrocontroller-PCB-Anwendungen umfassen die Verwendung für eingebettete Geräte in den folgenden Bereichen:

  • Computer Systems
  • Handmessgeräte
  • Automobiles
  • Mobiltelefone
  • Sicherheitsalarme
  • Stromzähler
  • Appliances
  • Messinstrumente
  • Kameras
  • Prozesssteuerungsgeräte
  • Mikroofen
  • Industrielle Instrumentierungsgeräte
  • Erfassungsgeräte
  • Sicherheitsausrüstungen
  • Waschmaschinen

Bei Venture bieten wir eine Reihe von Mikrocontroller-Leiterplatten für alle industriellen Anforderungen an.

Kontaktieren Sie uns für alle Ihre Mikrocontroller-Leiterplatten.

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