¿Microcontrolador o alternativa de arduino para un dispositivo pequeño del tamaño de un teléfono celular?

Estoy haciendo un proyecto en el que necesito leer valores RGB de un sensor de color TCS230 y enviarlo a un microcontrolador y usar una ecuación lineal para obtener el valor de glucosa y mostrarlo en una pantalla LCD. Como tal, todo esto debe ser empaquetado en un dispositivo del tamaño de un teléfono celular. El proyecto debe completarse en 2 1/2 meses. El diagrama de bloques es el siguiente: No puedo publicar la imagen como nuevo usuario. De todos modos, Entradas: sensor óptico (6 pines), 2 botones (4 pines), sensor para probar el ajuste del conector de glucosa (2 pines). Salida: LCD (16 pines) . Microcontrolador y fuente de alimentación de la batería. Total de casi 30 pines

Mis preguntas son:

  1. Estoy usando TCS230 como mi sensor óptico. Necesito leer desde solo 15 mm2 a una distancia de 1 cm de superficie mate. Propongo usar una lente cóncava para enfocar. ¿Esta configuración es buena o hay un sensor mejor que pueda usar?
  2. El dispositivo es del tamaño de un teléfono celular. Así que pensé en usar arduino mini pero necesito 30 pines io donde mini tiene solo 20. Podría usar un microcontrolador simple. Conozco arduino prog pero no avr prog. Hice un curso sobre microcontrolador pero programación de ensamblaje. * ¿Qué tan difícil es para mí usar un microcontrolador? Necesito completar esto en 2 meses. ¿Hay alguna otra opción para mí? ¿Puedo reducir los pines LCD para adaptarse a mini? * La preocupación principal es el tiempo arduino Lo sé y puedo progresar rápidamente pero aún no sé avr. El sensor emite ondas cuadradas cuya frecuencia da valores rgb.
  3. ¿Qué microcontrolador debo usar?
  4. ¿Qué tipo de batería usar Li-ion? ¿Cómo debo decidir sobre las consideraciones del tamaño de la batería?
  5. *¿Qué LCD puedo usar? *Necesito mostrar letras y números y debe ser de tamaño pequeño para la pantalla del teléfono celular.
Es posible que desee dividir su publicación en 5 preguntas diferentes. Son preguntas válidas, pero podemos entrar en gran detalle respondiendo cada parte. Dicho esto, no vamos a diseñar su proyecto por usted, especialmente si se trata de un proyecto escolar. Para ser claros, estaremos encantados de ayudarte, pero tienes que juntar las piezas tú mismo.
Gracias Insilico Voy a dividir esto en diferentes preguntas.
¿ Puedes usar un teléfono celular?
No, ya lo hice usando un teléfono celular. Ahora necesito hacer un dispositivo independiente.

Respuestas (3)

Cuando estoy trabajando en un nuevo diseño, una vez que sé lo que quiero que haga, normalmente empiezo escribiendo el código básico y dibujando un esquema básico. De esta manera tengo una buena idea de lo que el microcontrolador debe poder hacer. Una vez que sepa qué partes está utilizando, puede terminar el esquema y luego el software. ¡Y asegúrese de verificar dos veces la hoja de datos de cada componente, prestando atención al tamaño/paquete, las capacidades, los requisitos de potencia y calor!

Estoy usando TCS230 como mi sensor óptico. Necesito leer desde solo 15 mm2 a una distancia de 1 cm de superficie mate. Propongo usar una lente cóncava para enfocar. ¿Esta configuración es buena o hay un sensor mejor que pueda usar?

Revisé la hoja de datos y no vi nada que me haga pensar que esto no funcionará. Es posible que tengas que jugar un poco con la lente/lentes para obtener la proporción correcta, pero creo que debería funcionar.

Si no está familiarizado con este ic, asegúrese de comprar la placa prototipo, no solo el chip porque es muy pequeño y difícil de trabajar si no tiene un pcb grabado.

¿Qué tan difícil es para mí usar un microcontrolador? Necesito completar esto en 2 meses. ¿Hay alguna otra opción para mí? La principal preocupación es el tiempo arduino. Lo sé y puedo progresar rápidamente, pero aún no sé avr.

No soy un fanático del lenguaje de Arduino, no es demasiado preciso y Avr-GCC es fácil de entender. No es necesario utilizar el montaje. Dicho esto, dado que este es un proyecto que tiene una fecha límite, apégate a lo que sabes. Puede escribirlo en Arduino Framework y luego, si tiene tiempo, puede transferirlo a Avr-GCC, incluso puede ayudarlo a dominarlo más rápido.

Creo que puedes programar la mayoría de la línea Atmega con Arduino Framework, por lo que puedes hacer un dispositivo personalizado y seguir usando el idioma que conoces.

¿Puedo reducir los pines LCD para que quepan mini? ¿Qué LCD puedo usar? ¿Qué microcontrolador debo usar?

Si la pantalla LCD solo muestra texto, puede usar una pantalla LCD mono controlada a través de la serie i2c. Esto le permitiría usar solo 2 pines para la pantalla LCD, por lo que su total será de 14 pines para todo. Esto le permitiría usar algo como Arduino Pro Mini, siempre que tenga suficientes líneas seriales para todo.

Simplemente busque en Google Mono LCD y vea qué le parece bien. Asegúrese de que sea controlable a través de la serie y que no tenga ningún requisito de alto voltaje.

¿Qué tipo de batería usar Li-ion? ¿Cómo debo decidir sobre las consideraciones de tamaño dado por la batería?

Construya el dispositivo, luego puede medir el consumo de energía y determinar cuánto tiempo desea que funcione, etc. Luego, puede elegir una batería en función de eso y del tamaño final del proyecto. No será difícil encontrar algo que funcione.

Para sus limitaciones de tamaño, puede consultar Teensy o mbed. También hay un nuevo proyecto de Kickstarter para una placa llamada Galago , que me parece bastante intrigante. Es bueno porque es del tamaño de Teensy, pero admite la depuración de hardware a través de su IDE. El único problema es que su placa no se lanzará (en el mejor de los casos) hasta noviembre de 2012, y no tiene tantas E/S como Teensy y mbed.

Es posible que esas sugerencias no ayuden si solo tiene 2,5 meses y si solo está acostumbrado a la programación de Arduino. Esto me dice que espera usar un micro que sea prácticamente plug and play, con un mínimo de complicaciones en lo que respecta a las bibliotecas de soporte de periféricos. Debido a esto, usted muerde la bala y elige una plataforma pequeña y agradable, pero publica preguntas aquí (o en otro lugar) en el camino para obtener ayuda adicional, o busca otra placa compatible con Arduino que tenga una huella lo suficientemente pequeña, pero tiene suficientes pines para admitir sus dispositivos externos. Teensy también tiene bibliotecas disponibles que fueron portadas desde Arduino, por lo que parece que hay cierta compatibilidad con Arduino allí. Las placas pequeñas Mini y Nano no tienen todas las E/S que crees que necesitas, pero más sobre esto en un momento.

No tengo ninguna experiencia con baterías LiIon o LiPo, pero recién estoy comenzando un proyecto divertido en el que aprenderé un poco sobre ellas. Hace poco vi una publicación que mostraba el cargador de batería LiPo de un chico a través de USB, por lo que es posible que desee echarle un vistazo. Las baterías LiPo vienen en todo tipo de formas. Mientras buscaba mi proyecto, vi baterías LiPo planas, rectangulares y redondas, lo cual es realmente bueno. Cada celda (1S) es de 3,7 V, por lo que supongo que si mantiene su proyecto funcionando con 3,3 V, una celda podría ser suficiente para sus requisitos de empaque.

En lo que respecta a la pantalla LCD, tiene muchas opciones, y aquí es donde creo que puede reducir su presupuesto de E/S por un amplio margen. Si desea optar por una pantalla LCD monocromática paralela simple, puede controlarse con un bus de 4 u 8 bits, además de líneas estroboscópicas y RW. Pero dado que existen pantallas más bonitas y más pequeñas, y usted mencionó el teléfono celular, consulte algunas de las pantallas LCD de SparkFun que son compatibles con color y SPI o I2C. Entonces podrá usar las placas Arduino más pequeñas o elegir algo nuevo/diferente si se siente ambicioso.

Mi recomendación sería morder la bala e invertir una semana más o menos en aprender a manejar los MCU ARM desnudos (configurar la cadena de herramientas, etc.), ya que casi todos los proveedores ofrecen uno. Suponiendo que su software puede caber en los 8-128 KB de flash en chip (algunos dispositivos tienen más), esta es una opción económica, con muchas opciones: necesita una PCB pequeña, cambia a 48 PQFP, necesita más pines salta al dispositivo de 64 pines o incluso más grande, mientras mantiene la parte que consume mucho tiempo (aprender a construir proyectos y configurar periféricos en el chip) igual.

Rutinariamente pongo estos en PCB hechos a mano con una punta de hierro bastante grande usando solo una lupa 10x para la inspección después de soldar y una trenza fina para limpiar los puentes, aunque admito que es una habilidad adquirida.

La familia STM32F10x de ST es mi elección actual, con placas de evaluación de menos de $10/programadores en circuito que pueden trabajar con herramientas de código abierto en cualquier plataforma de escritorio, pero cada ingeniero tendrá su propia preferencia, generalmente impulsada tanto por la familiaridad como por las ventajas reales. .

La familia AVR probablemente también lo colocará en los dispositivos de montaje en superficie (como se usa en el Arduino Mega) para obtener el recuento de E / S real que desea, aunque obviamente si puede elaborar un esquema de multiplexación (incluido el serial posibilidad de interfaz de pantalla que otros han mencionado) que reduciría el requisito a lo que proporcionan las partes del paquete DIP. Como probablemente sepa, el IDE, el cargador de arranque y el hardware de Ardunio son componentes distintos con muchas posibilidades de combinación y combinación: puede usar la placa para evaluar una solución de software completa, usar su cargador de arranque para cargarlo, o puede haga su propia placa mínima y ejecute su software y bibliotecas, etc.