Czym zastąpić Arduino w produkcie komercyjnym?

[Karrol]

Cześć,

stworzyłem na Arduino Nano prototyp pewnego urządzenia i ma on szansę stać się produktem komercyjnym. Jednak teraz pojawia się pytanie czym zastąpić Arduino w końcowej wersji? 

Urządzenie jest proste:

• 4 wyjścia cyfrowe
• 3 wejścia cyfrowe
• wyświetlacz I2C/SPI lub inny

Pobór prądu nie ma znaczenia, układ nie będzie robił skomplikowanych operacji, reakcja nie musi być natychmiastowa (dopuszczam opóźnienia do 200ms). Do urządzenia będzie dostarczone zasilanie 24V DC, 2 wejścia i 1 wyjście też będą na 24V, więc zapewne będę musiał pomyśleć nad konwersją napięć (chyba, że jest jakiś uC na 24V?). Będę robił PCB, więc dobrze jakby układ dało się łatwo umieścić na płytce. Urządzenie ma pracować 24h/dobę przez kilka lat, więc uC musi to wytrzymać. Urządzenie ma być dosyć nisko budżetowe, ale nie jest to najważniejsze.

Wydaje mi się, że Arduino Nano w gotowym produkcie nie wygląda najlepiej (może się mylę?), więc pytanie czym je zastąpić? Pierwszy pomysł to Atmega328. Jest dość tania i pozwala łatwo przenieść projekt z Arduino. Niestety nie mam w tym doświadczenia i nie wiem, czy nie lepiej wziąć innego ARV lub coś z rodziny STM (a może zostawić Nano?). Może ktoś zna różnice między dostępnymi rozwiązaniami i mógłby mi doradzić? Nagrodą będzie moja dozgonna wdzięczności i chwała po wsze czasy 😀

PS: niestety nie mogę zdradzić co to za urządzenie 🤐

[_LM_]

Dlaczego w takim razie nie użyjesz samego mikrokontrolera bez całej tej otoczki? 

[Karrol]

@_LM_ Rozważam użycie Atmega328 (taki jest wewnątrz Nano), ale zastanawiam się czy są jakieś inne (lepsze) rozwiązania.

Edytowano Kwiecień 10, 2021 przez Karrol

[ethanak]

19 minut temu, Karrol napisał:

zastanawiam się czy są jakieś inne (lepsze) rozwiązania

Zdefiniuj pojęcie "lepsze".

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[Karrol]

@ethanak Bardziej niezawodne, bardziej profesjonalne (ja tylko robię wstępną koncepcję, a dalej zajmie się tym ktoś inny i nie chcę, aby uważał, że ten projekt to 💩), ew. tańsze. Ogólnie bardziej pasujące do tego projektu. 
Nie uważam, że Atmega jest zła, po prostu nie mam porównania.

Edytowano Kwiecień 11, 2021 przez Karrol

[H1M4W4R1]

"lepsze" czyli pewnie "tańsze" 😉 

PCB i SMT Assembly

Ogólnie zależy jak chcesz robić płytki, osobiście polecam zamawiać od jakiegoś producenta (JLCPCB, PCBway etc.), gdyż są dużo lepszej jakości niż wytrawka. Co do samego układu to JLCPCB oferuje montaż SMT praktycznie po kosztach - często możesz kupić płytkę z układami taniej niż same układy 😉 

Warto nadmienić, że w JLC jest katalog dostępnych części, które są podzielone na "Basic" i "Extended". Te drugie charakteryzują się opłatą 3$ za każdy komponent typu extended, więc raczej ich unikamy (osobiście unikam extended jak ognia poza MCU).

Jest tam cała gama STM, AVR i innych MCU.

Wybór MCU do projektu komercyjnego

Tutaj zależy czy chcesz się uczyć nowego API. Jeżeli nie to radzę zostać przy Arduino. Jeżeli to Ci nie przeszkadza to wybrałbym STM32 z serii Lxxx, które charakteryzują się bardzo niskim poborem prądu 😉 Dla poniższych wyliczeń zakładam produkcję płytek i montaż w JLC

Dla przykładu:
ATMega328P-AU (SMT) to koszt 2.45$ 
STM32L021D4P6 (SMT) to koszt 1.15$ (nie sprawdzałem wyjść, ale powinno wystarczyć 😉)

Same płytki to koszt dość mocno zmienny zależny od nakładu. 400 płytek 50x50mm to koszt 73$ + dostawa i SMT. (można trochę pokombinować by wyszło taniej).

Sam koszt SMT to 7$ + stawka od połączenia i opłata za komponenty.

W sumie wynik to ok. n * (1.15 + 0.2 + C) + 7 - 8 + w * 0.0002

• n - ilość płytek
• 1.15 - koszt STM32
• 0.2 - koszt PCB
• C - koszt pozostałych komponentów
• 7 - koszt rozpoczęcia produkcji SMT
• 8 - rabat (trzy kupony w miesiącu na 8$ dla SMT)
• w - ilość lutów 😉 
• 0.0002 - cena za lut (przybliżona).

Wzór powinien w przybliżeniu określić koszt, ale wiadomo - w przybliżeniu, dokładność może być różna dopóki tego nie zaprojektujesz i sam nie wycenisz u producenta.

Subiektywnie

Osobiście używam i ATMeg i STM32, zwykle tego drugiego 😉 Na Twoim miejscu poszedłbym w stronę STM32. Chyba, że naprawdę niezawodność jest krytyczna i układ ma wytrzymać uderzenie głowicy termonuklearnej (sarkazm) to wybrałbym AVR.

[_LM_]

@Karrolile sztuk tego urządzenia ma być wyprodukowane? 

[ethanak]

14 godzin temu, Karrol napisał:

Nie uważam, że Atmega jest zła, po prostu nie mam porównania.

ATmega nie jest ani gorsza, ani lepsza. Jeśli spełnia swoje zadanie - po co szukać dalej? A niezawodność... no, wyżej masz napisane 🙂

Płytkę zamawiasz gdzieś tam gdzie pisał @H1M4W4R1, soft już masz, robisz sobie na wszelki wypadek jeden próbny egzemplarz i jeśli działa - niech się tym zajmuje ktoś inny, a jak będzie burczał to mu poradź przepisanie tego na jakiegoś STM-a (co najmniej cztery rdzenie i pięć mega ramu, bo na mniejsze to cieniasy robią).

A wersja dla leniwych - Arduino Pro Mini. To taka atmega z kwarcem i paroma dodatkami, w sumie bardzo fajne do jednostkowych projektów.

 

[Karrol]

@H1M4W4R1 @ethanak Dzięki za pomoc 😃

Pewien wykładowca na studiach powiedział nam, że AVR to przeżytek i powinniśmy zamiast nich używać STM, ale widocznie się mylił 🙃

@_LM_ Pewnie kilkaset sztuk, ale to już nie zależy ode mnie.

[ethanak]

9 minut temu, Karrol napisał:

Pewien wykładowca na studiach powiedział nam, że AVR to przeżytek

Silnik Diesla to też przeżytek. O parowych już nie wspomnę...

[Treker (Damian Szymański)]

16 minut temu, Karrol napisał:

Pewnie kilkaset sztuk, ale to już nie zależy ode mnie.

Jeśli układ działa już na tym konkretnym AVR, a jego koszt nie stanowi problemu przy tej skali produkcji to raczej nie ma co na siłę szukać zamiennika 😉

[H1M4W4R1]

2 godziny temu, Karrol napisał:

Pewien wykładowca na studiach powiedział nam, że AVR to przeżytek i powinniśmy zamiast nich używać STM, ale widocznie się mylił 🙃

Wykładowca na studiach to najlepszy żart 😉 Po roku zrezygnowałem, bo stwierdziłem, że sam się prędzej czegoś nauczę niż słuchając tych wykładów... Ze wszystkich przedmiotów jakie miałem (analiza matematyczna, algebra liniowa, matematyka elementarna, prawdopodobieństwo) po dziś dzień jedyne co wykorzystuję to podstawy trygonometrii i czasem jakieś wektory i operacje wektorowe z algebry... Jedyny przedmiot ze studiów, który do tej pory mi się przydał to układy cyfrowe...

Ogólnie teraz zwykle stosuje się STM'y, bo mają lepsze podejście do producentów, są tańsze, mają lepsze ADC... No ale jak już napisałem niezawodność AVR jest ich potęgą... Zwykle ruszą nawet na niefiltrowanym zasilaniu (o ile nie kupujesz z Chin).

[farmaceuta]

18 godzin temu, Karrol napisał:

PS: niestety nie mogę zdradzić co to za urządzenie 🤐

Jak nie mozesz zdradzic...yyy, to chociaz powiedz..😜 (zarcik) a co do wyboru to bym zostal na twoim miejscu przy tym co masz...skoro dziala jak ma dzialac to nie ma co kombinowac. A napewno juz nie przejmowal bym sie ze

 

17 godzin temu, Karrol napisał:

 dalej zajmie się tym ktoś inny i nie chcę, aby uważał, że ten projekt to 💩), ew. tańsze.

Na tych atmegach tez ludzie robia konkretne rzeczy i dziala, a jak ktos sie krzywi na dobrze dzialajacy projekt/produkt bo zastosowano w nim "dziadowskie arduino" to jest jakis dziwny...

[FlyingDutch]

Cześć,

ja podobnie jak kolega @H1M4W4R1 poleciłbym prostego STM32 jednak z serii G0. Patrz te linki:

https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32g0-series.html

https://www.st.com/content/ccc/resource/sales_and_marketing/presentation/product_presentation/group0/32/ea/db/8e/9e/1c/43/a7/STM32G0_marketing_pres/files/STM32G0_marketing_pres.pdf/jcr:content/translations/en.STM32G0_marketing_pres.pdf

Np. model STM32G030F6Px w obudowie TSSOP20 (albo zbliżony w obudowie LQFP32). Patrz ten link:

https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32g030f6.html

Płytki PCB tak jak kolega @H1M4W4R1 zamówiłbym u Chińczyków.

Pozdrawiam

[H1M4W4R1]

5 godzin temu, FlyingDutch napisał:

jednak z serii G0

Tutaj akurat zależy od preferencji, seria L jest częściej dostępna u dostawców (imo, łatwiej ją znaleźć, bo G szybko znika z "półek") 😉 Poza tym L jest bardziej energooszczędne (teoretycznie) a patrząc na te 10 lat raczej opłaci się wydać raz ciut więcej na mikrosa 😉 Zwłaszcza, że ceny prądu idą kosmicznie do góry (w tym roku +20% więcej płacę względem poprzedniego przy nieznacznie (pomijalnie) niższym zużyciu)...