2.1.5 Опис і обґрунтування вибору елементної бази

Під час вибору елементної бази для проектованого виробу основними критеріями слід вважати, наступні вимоги для дипломного проектування це:

- відповідність номіналів елементів вказаних в схемі електричній

принциповій;

- наявність даних елементів на виробництві;

- технічні вимоги поставлені до конструкції;

- економічна вигода;

- універсальність радіоелементів;

- стабільність параметрів;

- мінімальна кількість розмірів корпусів.

У даному проектованому пристрої “портативний пристрій для тестування знань” я використовую доступну елементну басу . А саме :

Мікроконтролер ATmega8 я вибираю тому, що в нього хороші електричні характеристики, а також він має ряд інших переваг: достатня кількість виводів, мініатюрність, дешевизна, простий у використанні, тобто непотребує інших пристроїв. Він призначений для опрацювання даних і керування приймачем/передавачем.

Корпус : TQFP

Електричні параметри мікросхеми Atmega8:

Діапазон робочих температур	-55 ° C до +125 ° C
Температура зберігання	-65°C до +150°C
Напруга на будь-якому виводу, крім скидання по відношенню до землі	-0.5В до VCC +0.5 В
Напруга на RESET, по відношенню до землі	від 0,5 В до 13,0 В
Максимальна робоча напруга	6В
Постійний струм в лінії введення / виводу	40mA
Постійний струм виводів VCC і GND	300mA

Рис.2.1 Позначення виводів мікросхеми Atmega8

Р ис.2.2 Габаритні розміри мікросхеми Atmega8

Основні електричні характеристики

Тип інтегральної мікросхеми	AVR microcontroller
Організація пам’яті Flash	8Кx8бит
Об’єм пам’яті EEPROM	512Б
Об’єм пам’яті SRAM	1024Б
Тактова частота	16МГц
Периферія	RTC, comparator
Діапазон робочої напруги	4.5 ÷ 5.5В
Кількість входів/виходів	23
Кількість каналів PWM	3
Кількість таймерів 8-біт	2
Кількість 16-бітних таймерів	1

Приймач/передавач MRF49XA. Я вибираю його тому, що синтезатор частоти тактується внутрішнім кристалом 10МГц і генерує частоти від 433 до 915 МГц, тому він ідеально підходить для мого виробу в якому я буду використовувати частоту 433 МГц. В ньому використовується цифрова частотна модуляція. Також суттєвими перевагами його є дешевизна, непотребує практично зовнішніх елементів, лише використовується узгоджуючі кола з антеною і кварцовий генератор, керується програмою.

Параметри мікросхеми :

Діапазон частот	400 - 1000 МГц
Чутливість	112 дБ/м
Швидкість передачі даних	до 256 Кбит/с
Споживання струму в режимі прийому	~11 мА
Діапазон робочої напруги	2.2 – 3.8 В
Струм в режимі очікування	0.3 мкА

Рис. 2.3 Позначення виводів мікросхеми MRF49XA

Р ис. 2.4 Габаритні розміри мікросхеми MRF49XA

Мікросхема NCP1402 . Ця мікросхема є з серії монолітних мікропотужних мікросхем , підвищуючий DC в DC конвертер, який спеціально призначений для живлення портативної техніки з одного або двох батарей .

Рис. 2.5 Позначення виводів мікросхеми NCP1402

Рис. 2.6 Габаритні розміри мікросхеми NCP1402

Електричні параметри мікросхеми NCP1402

Час включення	5.5 мкс
Мінімальний час виключення	1.45 мкс
Максимальне навантаження	78%
Мінімальна Запуск напруги (I0 = 0 мА)	0.8В
Вихідна напруга	5В

Мікросхема AT24C256 . Мікросхема AT24C256 містить 262144 біт послідовного електрично стираючого і програмованого постійного запам'ятовуючого пристрою EEPROM з організацією пам'яті у вигляді 32768 слів по 8 біт у кожному. Мікросхеми містять входи завдання адреси на послідовній двопроводовій шині, які дозволяють підключити до однієї послідовної шини до 4 мікросхем. Мікросхеми оптимізовані під використання в багатьох промислових і комерційних додатках, де важливі мала споживана потужність і робота при низькій напрузі живлення. Мікросхема випускаються в малогабаритних 8-вивідних корпусах JEDEC PDIP, JEDEC SOIC, EIAJ SOIC, MAP (24C128), TSSOP, SAP і dBGA2. Крім того, все сімейство випускається в двох виконаннях на напруга живлення 2.7В (2.7 ... 5.5В) і 1.8В (1.8 ... 3.6В).

Рис. 2.6 Позначення виводів мікросхеми AT24C256

Рис. 2.7 Габаритні розміри мікросхеми AT24C256

ЗАГАЛЬНІ РОЗМІРИ

Символ	мін	сер	макс	Прим
A			0.210	2
A2	0.115	0.130	0.195
b	0.014	0.018	0.022	5
b2	0.045	0.060	0.070	6
b3	0.030	0.039	0.045	6
c	0.008	0.010	0.014
D	0.355	0.365	0.400	3
D1	0.005			3
E	0.300	0.310	0.325	4
E1	0.240	0.250	0.280	3
e	0.100 BSC
eA	0.300 BSC			4
L	0.115	0.130	0.150	2

Основні параметри

Організація пам’яті	32Кх8
Час доступу	100 нс
Кількість циклів запису	106
інтерфейс	послідовний
Живлення	1,8 ... 3,6В
Струм споживання запис / очікування	(мА / мкА) 3/2
Температурний діапазон	-40 ... +85
корпус	DIP8

Мікросхема MCP100 - призначена для підтримування мікроконтроллера в стані скидання, поки система напруга досягла належного рівня і стабілізується. Він також працює в якості захисту від виходу з ладу батареї живлення з умови, коли напруга живлення падає нижче безпечного рівня експлуатації .

Рис. 2.8 Позначення виводів мікросхеми MCP100

E

E1

2

B p1 _D

ⁿ p

1

α

c

^A A2

φ ^A1

β _L

Рис. 2.9 Габаритні розміри мікросхеми MCP100

Електричні характеристики

робочий струм	45мкА
Скидання низького рівня вихідної напруги	0.4В
поріг гістерезиса	50В

Мікросхема MAX1555 - зарядний пристрої для Li + акумуляторів, здатні харчуватися від USB шини або від АС-адаптера. Принади не потребує ні в зовнішніх діодах, ні в зовнішніх транзисторах, працюючи при цьому від вхідної напруги до 7 В.

Рис. 2.10 Позначення виводів мікросхеми MAX1555

Рис. 2.11 Габаритні розміри мікросхеми MAX1555

Електричні характеристики :

Знижена напруга постійного струму порога блокування	3.95В
USB мінімальний діапазон напруги	3.7В
USB максимальний діапазон напруги	6В
Постійний зарядний струм	280mА
Теплова гранична температура	+110 °C

Світлодіоди HL1, HL2 фірми Kingbright. Світлодіоди червоного і зеленого кольору найчастіше використовуються в радіоапаратурі для індикації певних параметрів та виведення даних.

Ці світлодіоди чудово підходять для мого приладу через свої незначні габарити а також незначку масу та вартість.

Рис.2.6 Габаритні розміри світлодіода

Електричні параметри:

– Довжина хвилі…………………………………………………..660нм;

– Мінімальна сила світла……………………………………….250мКд;

– Максимальна сила світла……………………………………..600мКд;

–Максимальна зворотня напруга…………………………………….5В;

– Максимальний імпульсний прямий струм………………….....150мА.

У даному пристрої використовуються постійні резистори з потужностями 0,125Вт та номіналами 10кОм, 4,7кОм, вони вибрані марки RC0805JR-07 для поверхневого монтажу.

Рисунок 2.12 - Габаритні розміри резисторів RC0805

Технічні параметри

Тип	ЧИП
Одиниця виміру	Ом
Точність	5%
Номінальна потужність	0,125 Вт
Максимальна робоча напруга	150 В
Монтаж	SMD 0805

Адаптер FT232R. Я його вибираю тому, що він представляє собою високошвидкісний USB-пристрій для підключення зовнішніх приладів з інтерфейсом RS-232. В нього хороші характеристики, він доступний по ціні, а також завжди є в наявності, має достатню кількість виводів і є простим у використанні.

Рис.2.6 Габаритні розміри адаптера FT232R

Основні параметри

Встановлена енергонезалежна пам'ять EEPROM	1024байт
Інтерфейс	USB - UART
Швидкість передачі даних USB	Full Speed
Корпус	SSOP28
Монтаж	SMD
Робоча температура	-40...85°C

Конденсатори вибираю NPO 1206 50V 5% керамічні. Призначені для роботи в колах постійного і пульсуючого струмів.

Рисунок 2.13 – Габаритні розміри конденсатора NPO 1206

Технічні параметри:

Діапазон номінальних ємностей	0,022...1 мкФ
Номінальна напруга	5 В
Допустимі відхилення	+40...-20%.
Температурний коефіцієнт ємності	±30x10-6/°C(-55…+125 °C)
Пробивна напруга	50 В
Тангенс кута втрат	< 0,035
Опір ізоляції	> 4ГOм

В якості електролітичних конденсаторів вибираємо танталові конденсатори типу Тант.ЧИПконд. 47 мкФ х 35В тип А 10% вони мають наступні переваги: малі габарити, висока стабільність з низьким струмом втрат, стійкими частотними і температурними характеристиками і тривалим терміном служби.

Придатні як для автоматичного, так і для ручного монтажу. Герметична конструкція забезпечує захист від дії вологи, допускає промивку плати після монтажу.

На корпусі зазначаються номінальна ємність, робоча напруга, чорна смуга з боку позитивного виводу. Діапазон номінальних значень ємності: 0,1 мкФ - 33мкФ, Точність: ± 10%, ± 20%, Робоча напруга: 4В - 50 В, Типорозміри А, B, C, D, E, F.

Рисунок 2.14 – Зовнішній вигляд конденсатора Тант.ЧИПконд.

Технічні параметри:

Тип	ЧИП
Робоча напруга	35 В
Номінальна ємність	47 мкФ
Допуск номінальної ємності	10 %
Робоча температура	-55…85 С
Тангенс кута втрат	4 %
Струм витоку	0.5 мкА
Виводи/корпус	SMD A
Діаметр (ширина) корпуса,D(W)	1.6 мм
Довжина корпуса L	3.2 мм

Ці елементи вибрані у зв’язку із їхньою дешевизною, практичністю та доступністю а також вони влаштовують вимоги даного приладу.

Кварцовий резонатор SMD типу фірми  YIC. Я його вибираю тому що він є доступним, дешевим, і має хороші електричні параметри, які відповідають вимогам даного приладу.

Рис.2 .15Габаритні розміри кварцового резонатора YIC

Технічні характеристики:

Корпус	HC49SM
Допуск резонаторів	±30ppm
Ємність	16пФ
Стабільність частоти	±50ppm
Потужність	0.5мВт
Робоча температура	-10...60°C

Кварцевий резонатор типу ТНТ фірми YIC. Я вибрав його для свого приладу тому, що він дешевий, доступний, легкий у монтажі та має хороші технічні характеристики.

Рис.2 .16Габаритні розміри кварцового резонатора фірми YIC

Технічні характеристики:

Тип резонатора	кварцовий
Монтаж	THT
Допуск резонаторів	±30ppm
Потужність	1мВт
Ємність	16...30 пФ
Растр виводів	4.88мм

Гніздо USB фірми EDAC. Я вибрав його тому, що в нього невеликі габаритні розміри, хороші електричні характеристики, воно є доступним, легким у монтажі, а також має спеціальні кріплення на плату.

Рис.2.17Габаритні розміри гнізда USB фірми EDAC

Технічні характеристики:

Тип роз’єму	USB B
Роз’єм	гніздо
Модель роз’єму	кутовий
Покриття контакту	позолочений
Монтаж	THT
Максимальний струм	1А
Номінальна напруга	30В
Опір ізоляції мін.	1000МОм
Матеріал ізоляції	thermoplastic
Робоча температура	-55...85°C
Опір контакту макс.	30мОм