Микросборка драйвер двигателя на основе STM8S003 в миниатюрном корпусе.




Сейчас я буду рассказывать вам, про микросборку МСДМК009 которую разработал недавно.
И эта последняя разработка в этом году.

Это первый проект который был реализован в срок.
Год или два года назад я запланировал на ноябрь или декабрь 2013 года выход микросборок.
И мне это удалось.

Рассмотрим микросбрку поближе.
фота перед мсдмк009
фота зад мсдмк009



Посмотреть небольшой видеообзор можно тут youtu.be/KGbJJH6Bfzk

В таком виде микросборка продаватся не будет, со стороны компонентов вся поверхность будет залита теплопроводным компаудом, с плоской глянцевой поверхностью. Ещё рассматриваются способы нанесения маркировки.
Компауд делаю я сам из отечественных материалов.
На данный момент компауд имеет теплопроводность приблизительно 0.5Вт/(м·К).
Получаемый материал довольно прочный, но всё-же не рекомендую слишком нагибать микросборку.
компауд декстроплат теплопроводный спец

Компауд наносится на микросборку по трём причинам.
Первое это то что он позволит забрать часть тепла со стороны драйвера, и рассеять её на большую площадь.
Второе, это защита и изоляция компонентов на поверхности платы. Это позволит например припаивать микросборку к плате как бга или лцц корпус.
И третье добавляет прочность всей микросборки в целом.

На данный момент рассматривается 3 варианта компаудов:(все данные указаны приблизительно)
Название компонента | % от общего количества
КПТ-8------------------------50%
Эпоксид.смола----------------35%
Отвердитель------------------13%
Активированный угль(пигмент)--2%

КПТ-8------------------------40%
Эпоксид.смола----------------38%
Отвердитель------------------20%
Жидкий пигмент----------------2%

КПТ-8------------------------60%
Эпоксид.смола----------------23%
Отвердитель------------------13%
Жидкий пигмент----------------4%

Смешивать нужно все компоненты кроме отвердителя, он добавляется после. Смешивание производить в тёплом помещении.
Для быстрого высыхания разогреть, но не перегревать так как при перегреве образуются поры в компауде которые значительно снизят теплопроводность. КПТ-8 необходимо приобретать от качественного производителя, настоящий кпт-8 имеет теплопроводность 1.0Вт/(м·К).
Третий вариант довольно сложно использовать, его консистенция очень похоже на сливочное масло которое нагрето до +25С.

Для авиамоделистов будет полезен компауд в третьем варианте но вместо КПТ-8 использовать крахмал.
Из этого материала можно сделать довольно прочные и в тоже время лёгкие детали.

Микросборка МСДМК009 не самая маленькая среди всех микросборок которые были спроектированы до неё.
Например есть разведённая микросборка МСДМК007 размером 18мм х 6,5мм. Там используются СТМ8С003, резисторы и конденсаторы 0201 и драйвер на транзисторах в корпусе сот883.
Топология довольно тонкая, 0,1мм зазор/проводник и отверстия 0,2мм толщина 0.5мм.
микросборка мсдмк007 микро

МСДМК009 была разведена с более лёгкими параметрами 0,2мм зазор/проводник и отверстия 0,3мм, толщина 0,5мм и скорее всего эта толщина будет для всех микросборок.
Минимальные детали имеют корпус 0402.
Размер самой микросборки 30мм на 8,5мм.

На завод была отдана ввиде заготовки с 9микросборками на каждой.
Заготовка имеет края для транспортировки в заводских смд установщиках и других станках использующиеся для установки компонентов.
Также есть реперные точки, для более точного определения координат.
заготовки с микросборками мсдмк009
Всё это хорошо как для производства на стороне так и для своего смд установщика который обязательно сделаю в следующем году.
Причём в нёмже будут использоватся эти микросборки, для управления линейным двигателем или постоянным для оси Х и У.
Вообщем я готов их делать в довольно больших количествах начиная с конца января.
А сейчас я могу сделать до 20шт так как основных комплектующих пока мало.

В этой микросборке используется контроллер STM8S003F3U6 в корпусе UFQFPN20 это 3 на 3 мм.
8килобайт флеш памяти, 1килобайт озу, 128байт EEPROM.
Микросборка использует встроенный в мк высокочастотный генератор 16 мегагерц.
В качестве драйвера выступает А3906, он расчитан на суммарный ток до 2.5А это предельный параметр, в стандарте суммарно 2.0А.
Рабочее напряжение от 2.5 до 9в, как может показаться маловато, но эта микросборка и создавалась для управления маленькими двигателями или катушками линейных и шаговых двигателей малого размера.
Микросхема А3906 может управлять двумя постоянными, одним шаговым двигателем, или двумя катушками для линейных перемещений.
В этой микросхеме реализована полномостовая схема с DMOS N канальными транзисторами.

Для программирования микросборки можно использовать программатор Дискавери-стм8. SWIM и NRST доступны со стороны пайки.
дискавери стм8с003
Позже добавится программный загрузчик через юарт, напомню что стм8с003 не имеет бутлоадера.
Да я знаю про стм32ф030 но он мне не доступен в корпусе 3*3мм а тссоп20 просто огромный для микросборки.

Микросборка расчитана на конечное изделие а не постоянное тисканье по макеткам, хоть и старался
сделать так чтоб контакты для пайки проводов имели большую площадь, переходные отверстия и чтоб маска покрывала какуюто часть контакта.
Это всё делалось в избежание отрыва проводника при частой пайке или использовании, но не было в приоритете.

Лично мне МСДМК009 и микросборки вообще нужны для построения маленьких/высокоэфективных/функциональных/дешёвых станочков.
И миниатюрных роботов которые могут контроллировать каждый свой активный сегмент, а не просто тупо сервопривод и пофиг греется он или нет и в каком он состоянии вообще.
Роботы могут эксплуатироватся 24/7 360дней в году, очень высокий приоритет — размер/функциональность/цена/надёжность каждого узла.

МСДМК009 прошёл 4х часовые тесты, пример того как я тестировал можно посмотреть в ролике тест1 и тест2 с участием этой микросборки.

На мой взгляд микросборки МСДМК серии, можно использовать в следующих областях:
Миниатюрные машинки.
Миниатюрные вертолёты и квадрокоптеры.
Миниатюрные станки с постоянными двигателями и обратной связью.
Управление Цилиндрическим линейным двигателем.
Управление Плоским линейным двигателем.
Использование с сервоприводами(в которых нет своей электроники).
Драйвер фокусировкой линз камер.
Драйвер наводки башни с мини оружием или камерой.

использование микросборки

Приобрести МСДМК009 можно в моём магазине, а чтобы не жалко было отдавать деньги за доставку только за плату, добавил много товара в магазин.
Пока доставка работает по России, отправка в СНГ пока проблематична и думаю проблема решится в конце января.

Микросборки для заказа станут доступны в середине января.
Модификации:
МСДМК009 А
Управление 1 шаговым двигателем в том числе с микрошагом(макс деление шага пока неизвестно).
Управление 2 постоянными двигателями, с контролем силы тока в обмотках.
Пользовательские порты = 7, из них 2 для ацп(или UART или порты), 2 для i2c(или порт с подтяжкой на +), 3 цифровых входа/выхода(1 из них BEEP)
Порт для программирования SWIM и NRST также доступны.

МСДМК009 Б
Управление 1 шаговым двигателем без микрошага.
Управление 2 постоянными двигателями.
Пользовательские порты = 9, из них 2 для ацп(или 1UART или порты), 2 для ацп с фильтрами нч, 2 для i2c(или порт с подтяжкой на +), 3 цифровых входа/выхода(1 из них BEEP)
Порт для программирования SWIM и NRST также доступны.

Подробное описание контактов в картинке ниже. Если есть какието замечания и предложения, пишите!
Описание контактов МСДМК009 АБВ 20131229

Контакты:
diktatorus@gmail.com — основной контакт, часто проверяю почту.
dekstroplat.ru — мой интернет магазин.
dekstroplat.ru/wiki — вики, пока не полная.
vk.com/id36323838 — я в вк.
vk.com/mcuru — моя группа посвящённая отечественным компонентам.
vk.com/dekstroplat — моя группа в вк посвящённая моему проекту ДЕКСТРОПЛАТ.
www.youtube.com/user/TssShemik — мой канал на ютубе.

  • -3
  • 25 декабря 2013, 07:58
  • ULHEDER

Комментарии (35)

RSS свернуть / развернуть
я всё не пойму. твои статьи — это реклама товара или больше про «вот какую штуку я сделал!»?
+3
По моему, первое. Странно, что дихалт еще не дал по шапке. Мэйби потому, что личные блоги он не читает.
0
2 новых моих поста, это вводная инфармация о самих платах и о том где их можно взять.

Но действительно я даю ссылки на свой магазин довольно часто. Если Ди чтото не устроит, пускай с размаху даст мне по почте.

У меня большие финансовые проблемы грядут в январе.
0
Я уберу ссылки по требованию.

Продолжение этих постов будет скоро.
Хочу показать пример работы микросборки с OS OSA, которая будет управлять направляющими для смд станка.
Примеры кодов будут на иаре и космик.

Для пмк19пб2в2 сделаю видео с тремя вариантами прошивки этой платы.
Среды Кокос и юКеил.
0
Под какой монтаж ты рассчитываешь свои сборки? Если под проводки — желательно иметь пады с отверстиями. Если под печать — желательно собрать их по периметру и сделать металлизированные полудырки, примерно как это сделано на HC-04 и подобных модулях.

Алсо, расскажи о рецепте компаунда. Или это секрет фирмы?
+1
  • avatar
  • Vga
  • 25 декабря 2013, 09:26
При разводке платы с использованием только двух слоёв, не получается эффективно развести проводники на полуотверстия. Темболее мсдмк серию, так как требуется делать проводники минимальной длинны, для протекания тока.
0
А вот отверстия под монтажные провода, пока точно нет.

Монтаж нужен какнавесной так и смд.

Секрета в компауде нет, я его опишу но точный рецепт до грамов расписывать не буду. Темболее у каждого будут свои Наиболее подходящий под задачу рецепт. Добавлю скорее всего в этот пост возможно сегодня ночью.
0
Кстати, вот тоже недавно задумался о полуотверстиях. Как их, собственно, делать в CAD? Располагать обычное отверстие центром на краю платы как-то тупо.
0
я не понял. это тупо железка без ПО? если так, то за такие деньги покупать смысла не вижу. это и не готовый модуль, который можно впаять и забыть (для тех кто не силен в ПО) и не тот, который можно прошить и забыть. один хрен нужна плата для монтажа микросборки и по для управления.
0
  • avatar
  • xar
  • 25 декабря 2013, 12:56
Универсального ПО несуществует. Как можно написать ПО который идеально подойдёт для управления всех типов двигателей…

Цена в 180р вполне норм с учетом моих финансовых проблем. Цена на микросборку упадёт если её будут часто брать. Если эта микросборка будет не рентабильна, установлю цену в 200р.
0
я не сомневаюсь что цена оправданная. я про то, нужна ли она кому то за такие деньги. простите, но при покупке товара меня совершенно не интересуют финансовые проблемы продавца, меня интересует соотношение цена/качество и предложения конкурентов.
0
А схему хотябы структурную или упрощенную принципиальную, если боитьсь раскрыть железо нельзя было выложить? Мне например эта плата нафик не упала, но было бы интересно само решение посмотреть…
0
  • avatar
  • N1X
  • 25 декабря 2013, 13:46
Секретного в железе ничего нет, всё открыто и не стёрто. И я ничего не скрываю, топология слоёв платы выставлена.

Схему пожалуй сделаю, но не сегодня =(
0
Если чипы поставить под 45 градусов можно было бы сделать на несколько мм уже.
0
Это сильно зависит от внешних соединений. Во многих случаях нормально стоящий чип занимает меньше места в ширину.
+1
Компауд делаю я сам из отечественных материалов, думаю многие представляют что там за состав.
Можно раскрыть состав и процесс приготовления компаунда?
0
  • avatar
  • EW1UA
  • 25 декабря 2013, 15:34
Напишу сегодня, подождите до 23часов по мск.
0
Что-то мне из фоток не ясно, даже какой тип двигателя она может драйвить, куда его подключать (почему на последнем фото их два?), по какому интерфейсу идет управление. А ещё есть вопросы по току и напряжению и другие. Странно, предлагать купить непонятно что.
+1
Да. Каюсь. описание характеристик микросборки туманно размазано по теме.

Как говорится поспешил — людей рассмешил.

Буду исправлять.
0
описание характеристик микросборки туманно размазано по теме.

камрад, да оно не то, что размазано — их вообще нет:)

какой тип движков — шаговые/постоянные? биполярные/униполярные? какой ток обмотки? какой диапазон напряжения питания? это вопросы, без ответа на которые вообще не имеет смысла рассматривать вариант приобретения какого-либо драйвера для движка. а у тебя про это ни слова:)

указана, правда, а3906 — так это покупателю надо даташыты шерстить, чтоль?:) к слову — откуда возьмутся суммарные 2,5А, если у тебя по 0,5 Ом в истоках ключей? кстати, разброс порога тоже неслаб (под стать МС34063) — от 160мВ до 240мВ, что на 0,5 омах даст ток от 0,32А до 0,48А. и это без учета точности резистора.

ну и еще один момент: у тебя, что ли, несколько версий модуля будет — на разные токи? там ведь вроде ток можно только резистором задать?
0
камрад, да оно не то, что размазано — их вообще нет:)
Да так и есть.

0,5 Ом в истоках ключей?
Это для вида, у меня нет резисторов с меньшим номиналом.
Я планирую использовать 1206 1% 0,2Ом.

у тебя, что ли, несколько версий модуля будет

Нет немного не так.
0
Ппц вот что я хотел сказать в последней строке.
Надо спать…
0
скажу немного, но по сути, мое мнение:
1) кондеры установленные между А3906 и крупными резисторами на 1 Ом под углом 45 градусов поплывут при автоматической пайке, из за расположения паяльной пасты
2) резисторы на 1 Ом судя по видео
Посмотреть небольшой видеообзор можно тут youtu.be/KGbJJH6Bfzk
лежат парой друг на друге, либо не нашлось 0.5 Ом номинала, либо это залипон, на автоматической пайке тоже не пойдет
3) исходя из 1 и 2 — это разовые покупки для клиента, на «поиграть» или отладить, поскольку ручная сборка (даже прототипы плат стараются перед серией собрать на автомате, чтобы добиться повторяемости и убрать возможные косяки или проблемы автоматической сборки)
0
1. Конденсаторы эти были впаяны на всякий случай и посадочного места там под них нет.
2. На фотках и видео использован резистор 1206 5% 1Ом и такойже сверху. Резисторы которые там будут стоять ещё едут. 1206 0.2Ом 1% и по 1 шт ане по две как сейчас.
3.Я если честно скажу всем, сейчас мне приходится работать оператором смд линии, и поверте не многие заказчики не представляют как работает смд линия. Например недавно пришло 1000 плат в которых резисторные смд сборки боками вплотную стоят, пришлось руками ставить.
Изза этой работы и исходит такая моя уверенность что смогу собрать станки. Я ощупал механику и начинку этих станков.

Больше о месте работы сказать ничего не могу.
0
Давно читаю we.easyelectronics.ru, но зарегился сегодня только из-за тебя.

Мне, в принципе понравилась платка (правда её финального внешнего вида так и нет нигде, ни здесь, ни в «магазине»), да и 180 руб не жалко.

НО. «Магазин» это нечто. Цены наверное как у чип-дипа, контактов нет, цена о доставке ни о чём. Никогда не закажу.
-1
Финальный вид скоро будет, а пока не хочу зря портить микросборку, сначала подберу лучший вариант компауда.

НО. «Магазин» это нечто. Цены наверное как у чип-дипа

По ценам я думаю стоит сравнить, ссылки давать не буду, сравните цену на платы для макетирования у меня и у них.
+1
т.е. товара нет. Но уже продаем. Круто.

Я хотел штук 5 купить, но после твоих каментов, увы.

И я не увидел ответ про доставку и контакты. Шлите деньги? Увы, но это №;%:?
0
т.е. товара нет. Но уже продаем.
Покрыть микросборку компаудом не составляет труда… А окончательный состав уже будет на днях.
Последние комплектующие — резисторы 1206 какраз приедут к этому моменту.

Или вы живёте в Москве и уже хотели прямо сейчас заказать ??? В этом случае я могу и не успеть.
Я не вор и если чтото не получается я возвращаю всю сумму которую мне заплатили плюс комиссия.
+1
Доставка 250р пока только по России, доставку в СНГ освою в конце января примерно.
0
А активированный уголь в составе компаунда ток проводить не будет часом?
0
Даже не представляю кое может быть его сопротивление при 2% его содержания в диелектрике.
0
Килоомов может быть иной раз достаточно.
0
На одном форуме я натыкался на идею компаунда из порошка карбида кремния или корунда: покупаемых точильный брусок на базаре, при помощи молотка и такой-то матери делаем из него порошок и смешиваем с какой-то липкой гадостью типа эпоксидки или кремнийорганического лака. Но сразу предупреждаю: мопед не мой.
0
какая-то херня-реклама
+1
Все детали криво
0
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.