¿Cómo puedo simplificar un prototipo basado en un microcontrolador para convertirlo en un circuito razonable similar al de producción?

Question

Primero un poco de contexto: Soy informático de profesión y me dedico a la electrónica por afición. Tengo una experiencia bastante limitada: aparte de algunos circuitos de juguete, sólo he hecho una instalación de calidad "de producción", un sistema de iluminación para una vitrina . En cuanto a los juguetes, he hecho algunos circuitos sencillos con Arduino y ARM. En general, no tengo tantas ganas de recurrir a la codificación, ya que es algo con lo que ya estoy familiarizado, y me gustaría aprender algo nuevo :)

Ahora, la pregunta en sí: Me gustaría hacer más circuitos prácticos, similares a la configuración de la luz que he mencionado anteriormente. Resolver problemas prácticos es una gran fuente de motivación para mí. El problema es que, si bien puedo pensar en cómo implementar lo que me gustaría lograr, tengo tremendos problemas para elegir componentes físicos sensatos para poner en el montaje final.

Por ejemplo, tengo un enchufe controlado por RF (433MHz). Tengo un circuito simple que funciona, con un pulsador que dispara un Arduino para enviar el comando correcto a través del transmisor de RF para encender y apagar el enchufe. Ahora me gustaría hacer una versión de "producción" permanente de este circuito, una que no incluya todo un gran escudo Arduino. Probablemente el propio AVR es un exceso para la solución "pulsar el botón, canalizar 24 bits a través de RF".

Otro ejemplo: un LED disparado por un imán como estos . Conseguir que un prototipo que utiliza un interruptor de láminas pase de "agitar un imán" a "alternar un LED" es sencillo. Tratar de lograr el mismo efecto en una pequeña superficie de la pieza de plástico modelo suena casi imposible para mí.

En resumen: Dibujar circuitos es muy divertido, pero ¿cómo puedo pasar de "ese es un prototipo que funciona y que tiene demasiados cables y placas de circuito impreso" a "esa es una implementación sensata que no es un exceso y que cabe en el espacio asignado"? Y sin experiencia práctica en este asunto, es difícil conseguir esa experiencia práctica - literalmente no tengo ni idea de qué tipo de bloques de construcción simples tengo a mi disposición, y lo que constituye una exageración. Por otro lado, ¿quizás una solución basada en un micro sea más barata/simple que intentar hacer algo sin un microcontrolador porque sí?

Supongo que esta pregunta se puede condensar en: ¿Qué leo para no pegar un microcontrolador por todas partes? :D

Answer 1

No tengas miedo de usar una MCU; sólo usa la MCU más pequeña de la misma familia que puedas usar. Si lo tienes funcionando con un Arduino entonces mira de usar un ATtiny25/45/85 o un ATtiny2313A/4313 . Si lo tienes funcionando con AVR C entonces mira un ATtiny13 o un ATtiny4/5/9/10. No odies a los MCUs porque son "grandes y caros", porque en realidad no lo son.

Answer 2

Usted puede absolutamente intentar trasladar su diseño fuera de la plataforma de prototipos a la lógica dedicada o a una implementación analógica. Esto requerirá rehacer gran parte del trabajo que ya has hecho de una manera en la que estás más inseguro. Una MCU añade un pequeño coste (no mucho) y algún quebradero de cabeza en cuanto a la programación y las pruebas, pero te da mucha flexibilidad.

Sin embargo, por lo general, incluso los proyectos pequeños pueden justificar el coste cada vez menor de la MCU (y los componentes de apoyo).

Deberías empezar por decidir qué es lo que necesitas de tus escudos y arduinos, combinar sus esquemas y hacer un intento decente de diseñar la PCB tú mismo. Hazlo fabricar, prueba, enjuaga y repite.

Muchos escudos de arduino y el propio arduino tienen esquemas y diseños de PCB disponibles de forma gratuita, por lo que hay mucho material de ejemplo en el que basarse. Esto es un reto decente en sí mismo, así como el tratar de averiguar cómo implementar cualquier cambio de diseño que desee.

Answer 3

La forma directa de reempaquetar un prototipo existente construido a partir de varios subconjuntos, como placas de evaluación de componentes y protoboards, es tomar los esquemas de cada subconjunto, eliminar cualquier circuito que no se utilice realmente en la aplicación y combinarlos para producir un esquema para una única placa de circuito impreso que contenga sólo lo que se necesita. Esto elimina los componentes redundantes y todo el cableado entre módulos. También le da la oportunidad de dar forma a la placa de circuito impreso para que se adapte al embalaje que tiene en mente para el producto final.

Esta placa, aunque implementa exactamente la misma funcionalidad que el prototipo, será más agradable estéticamente y menos costosa de producir en cualquier tipo de volumen.