مدونة الشركة حول إعادة تدوير ألواح تقييم ST: أجهزة استشعار الحركة، IC الصوت، محول البيانات

إعادة تدوير ألواح تقييم ST: أجهزة استشعار الحركة، IC الصوت، محول البيانات

شركة شينزين مينغجيادا الإلكترونية المحدودةهي شركة عالمية معروفة لإعادة تدوير مخزون المكونات الإلكترونية، تمتلك خبرة واسعة في إعادة التدوير، وقوة مالية قوية، وأسعار إعادة التدوير تنافسية للغاية.نحن ملتزمون بمساعدة العملاء على تقليل المخزون، خفض تكاليف التخزين، وتقليل نفقات الإدارة.

المنتجات المعاد تدويرها تشمل:الدوائر المتكاملة (ICs) ، رقائق 5G، رقائق الطاقة الجديدة، رقائق إنترنت الأشياء، رقائق Bluetooth، رقائق السيارات، AI ICs، Ethernet ICs، رقائق الذاكرة، أجهزة الاستشعار، وحدات IGBT، وغيرها.

وحدات استشعار الحركة: التقاط دقيق للموقف ومسارات الحركة

أجهزة استشعار الحركة الموجودة على لوحات تقييم ST تستخدم تقنية MEMS (النظم الكهربائية الكهربائية الصغيرة) في جوهرها.ووحدات تجارية متكاملةتقدم دقة عالية، استهلاك طاقة منخفض، وأبعاد صغيرة، وتلتقط بدقة الحركة الخطيّة، والسرعة الزاويّة، والتوجّه المكاني، وبيانات المجال المغناطيسي.قابلة للتطبيق على نطاق واسع في أجهزة الكترونيات الاستهلاكية، والتحكم الصناعي، وIoT، ومجالات الكشف عن الحركة الأخرى، معظم المتغيرات تدعم معالجة الذكاء الاصطناعي وقدرات اندماج المستشعرات، مما يسهل تطوير تحليل الحركة في سيناريوهات معقدة.

1النماذج المتوافقة الأساسية وخصائص الوحدات

عادة ما تستخدم لوحات تقييم ST نماذج أجهزة استشعار الحركة مع المعلمات الأساسية المصممة خصيصًا لمتطلبات الدقة واستهلاك الطاقة المتغيرة. تشكيلات نموذجية تشمل:

- LSM6DSO16IS: يدمج مقياس تسارع ثلاثي الأبعاد (± 2 / ± 4 / ± 8 / ± 16 غرام) والجيرسكوب ثلاثي الأبعاد (± 125 / ± 250 / ± 500 / ± 1000 / ± 2000 ديسبيس) ،يحتوي على وحدة معالجة ذكية متكاملة (ISPU) ويدعم وظيفة مركز أجهزة الاستشعار I2Cتصميمه منخفض الطاقة يناسب الأجهزة المحمولة، التي توجد عادة على لوحة تقييم X-NUCLEO-IKS4A1.و وظائف أخرىمتوافق مع حزمة البرمجيات X-CUBE-MEMS1 وأدوات تطوير MEMS-Studio ، يدعم تصميم خوارزمية بدون رمز وتطوير وظائف الذكاء الاصطناعي المدمجة.

- ISM330DHCX: وحدة جدرانية عالية الأداء تتضمن مقياس تسارع ثلاثي الأبعاد وجهاز تحريك ثلاثي الأبعاد ، مع نواة تعلم آلة مضمنة وآلة حالة محدودة.واجهات الإخراج الرقمية تدعم نقل البيانات عالية السرعةيتم تركيبها على لوحة تقييم STEVAL-PROTEUS1، وهي مصممة خصيصا لمراقبة حالة المعدات الصناعية.قادرة على تنفيذ تطبيقات الذكاء الاصطناعي مثل الكشف عن الشذوذ وتصنيف الفئات المتعددة عند اقترانها بأداة NanoEdge AI Studio. يدعم نقل البيانات Bluetooth Low Energy (BLE) ، مناسبة لسيناريوهات الصيانة التنبؤية.

2ميزات تحسين مجلس التقييم وتصحيح الأخطاء

توفر لوحات تقييم ST دعمًا شاملًا للتكيف والتعديل لأجهزة استشعار الحركة ، مما يقلل من حواجز التطوير:

- الأجهزة: تتضمن لوحة التقييم دوائر إدارة الطاقة ووحدات تكييف الإشارة المطلوبة للمستشعرات.دعم مكيّفات MEMS الخارجية وتوسيعات أجهزة الاستشعارعلى سبيل المثال ، يمكن لوحة تقييم X-NUCLEO-IKS4A1 توصيل أجهزة الاستشعار تحت الحمراء (STHS34PF80) عبر موصلات صناعية لتمكين الكشف عن الوجود والحركة.وهي متوافقة أيضًا مع لوحات تطوير STM32 Nucleo وواجهات Arduino Uno R3، مما يتيح التوسع المرن.

- طبقة البرمجيات: باستخدام النظام الإيكولوجي STM32Cube، فإنها توفر برامج تشغيل أجهزة الاستشعار وكود المثال لاكتساب البيانات في الوقت الحقيقي، والمعايرة، والتحليل.يسمح MEMS-Studio بتصميم خوارزمية بدون رمز، في حين أن NanoEdge AI Studio يسهل إنشاء نموذج الذكاء الاصطناعي ، مما يسمح بتطوير التعرف على الحركة واكتشاف الشذوذ دون خبرة عميقة في الذكاء الاصطناعي.بعض لوحات التقييم تدعم موانئ COM الافتراضية، مما يتيح عرض بيانات المستشعرات في الوقت الحقيقي عن طريق برنامج واجهة تصويرية لجهاز الكمبيوتر.

- سهولة إصلاح الأخطاء: يدعم واجهات إصلاح الأخطاء SWD لتطوير التطبيقات المتقدمة وإصلاح الأخطاء باستخدام IDE مثل IAR Embedded Workbench.لوحات التقييم المختارة تحتوي على أزرار المستخدم ومؤشرات LED للتحقق السريع من حالة تشغيل المستشعر ونقل البيانات.

3سيناريوهات تطبيق نموذجية

الاستفادة من قدرات التطوير السريع للوحات تقييم ST ، توجد وحدات استشعار الحركة تطبيقات واسعة النطاق في:

- الإلكترونيات الاستهلاكية: مراقبة الحركة والتعرف على الوضع في الأجهزة القابلة للارتداء (متتبعات اللياقة البدنية، الساعات الذكية) ؛ دوران الشاشة والتصوير ضد الهزات في الهواتف الذكية.التحكم في الموقف وتثبيت الطيران في الطائرات بدون طيار (عندما يتم مقارنتها مع لوحة تقييم التحكم في المحركين EVSPIN32G4-DUAL).

- التحكم الصناعي: مراقبة الاهتزازات والصيانة التنبؤية للمعدات الصناعية (مناسبة لوحة تقييم STEVAL-PROTEUS1) ، التحكم في الوضع الروبوتي وتخطيط مسار الحركة ،مراقبة حالة التشغيل لأدوات الحديقة، منظفات الهواء، وأجهزة مماثلة.

- إنترنت الأشياء والمنازل الذكية: الكشف عن وجود الإنسان والتحكم في الإيماءات لأجهزة المنزل الذكي (باستخدام وظيفة Qvar لمسة / سلايد الكترود من لوحة تقييم X-NUCLEO-IKS4A1) ،الكشف عن الاختراقات في أنظمة الأمن، ومراقبة البيئة / الحركة في سيناريوهات مثل نماذج المتاحف.

II. وحدات IC الصوتية: معالجة عالية الدقة للتفاعل الصوتي متعدد السيناريوهات

تتضمن وحدات IC الصوتية المتميزة في لوحات تقييم ST الصوت الأمامي (AFE) ، مكبرات الصوت من الفئة D ، وشرائح التعرف على الصوت المخصصة. تتميز باستهلاك طاقة منخفضة ، وأمانة عالية ،وقدرات قوية لمكافحة التدخلهذه الوحدات مناسبة تماما لتطوير الأجهزة المنزلية الذكية والأجهزة الصوتية المدمجةومنتجات الصوت المحمولةالاستفادة من STM32 MCU عالية الأداء تمكن من معالجة الصوت المتكاملة، وتبسيط تصميم الأجهزة.

1النماذج المتوافقة الأساسية وخصائص الوحدات

تستخدم لوحات تقييم ST عادةً نماذج IC الصوتية التي تركز على تفاعل الصوت وتضخيم الصوت ، وتلبية متطلبات الطاقة والتطبيقات المتنوعة:

- STM32H7 سلسلة MCUs (معالجة الصوت المتكاملة): بمثابة وحدة التحكم الأساسية لICs الصوت، مثل لوحة تقييم STEVAL-VOICE-UI التي تتميز STM32H743VIT6E.هذا يدمج الصوت الأمامي (AFE)، اكتشاف الكلمات المستعرة المحلية ، كومة بروتوكول TCP / IP ، وتوصيل IoT. يمكنه دمج Amazon Alexa Voice Service (AVS) دون الحاجة إلى DSP أو ذاكرة فلاش خارجية ،دعم التعرف على 30 أمرًا محليًا مع أوقات استجابة سريعة ومعدلات فشل ذاكرة التخزين المؤقت المنخفضةهذا يجعلها مناسبة للتفاعل الصوتي في مجال بعيد والبيئات الصاخبة.

- MP23DB01HP: ميكروفون MEMS مع تكوينات 36mm و 30mm المسافة.يقدم حساسية عالية وخصائص منخفضة للضوضاء، يدعم التقاط الصوت بعيد المجال. معتمد لـ Amazon التعرف على المجال البعيد من خلال مسافة الميكروفون 36 ملم ، فإنه يلتقط إشارات صوتية واضحة في غضون 5 أمتار ،مما يجعلها مناسبة للمتحدثين الذكيين والأجهزة التي يتم التحكم بها بالصوت.

2ميزات قدرة مجلس التقييم على التكيّف والإصلاح

توفر لوحات تقييم IC الصوتية لـ ST تصميمًا وحدويًا ودعمًا شاملًا للتطوير لسيناريوهات تفاعل الصوت ومعالجة الصوت:

- مستوى الأجهزة: تصميم بنية وحدات، مثل لوحة تقييم STEVAL-VOICE-UI التي تتكون من لوحة رئيسية ولوحة فرعية الميكروفون / مكبر الصوت.يمكن تعديل مسافة الميكروفون وتكوينات مخرج الصوت حسب الحاجةتتضمن اللوحة الرئيسية نظامًا فرعيًا لاسلكيًا لاسلكيًا (وحدة Murata 1DX) وذاكرة فلاش 2MB NOR ، تدعم اتصال AWS IoT.تتضمن لوحة تطوير STM32H735G-DK موصلات الميكروفون MEMS ومدمج صوتي، دعم توسيع الميكروفون لتقييم مقاومة الضوضاء في المجال البعيد.

- طبقة البرمجيات: مصحوبة بمجموعة تصميم برامج معتمدة من Amazon توفر برامج تشغيل الصوت الأمامية ، خوارزميات اكتشاف الكلمات ، وكود تكامل AVS.يدعم التشغيل من الذاكرة الداخلية لتقليل تكاليف BOMمتوافق مع النظام البيئي STM32Cube ، حيث يقدم عينة رمز وأدوات تحديد الأخطاء لتنفيذ سريع للاستيقاظ الصوتي ، والتقاط الصوت ، والتشغيل ، ونقل بيانات إنترنت الأشياء.يدمج مع التطبيقات المحمولة مثل STBLESensor لتكوين المعلمات والمحدثات المثبتة.

- سهولة إصلاح الأخطاء: يدعم إصلاح أخطاء JTAG وموانئ COM الافتراضية ، مما يتيح ضبط المعلمات الصوتية ومشاهدة نتائج التعرف على الصوت عبر برنامج واجهة الكمبيوتر.لوحات التقييم المختارة تمتلك مؤشرات LED لعرض بديهي لوضع الاستيقاظ الصوتي وتوصيل البيانات، لتبسيط التحليل الصوتي.

3سيناريوهات تطبيق نموذجية

الاستفادة من قدرات التنمية السريعة للوحات تقييم ST ، توجد وحدات IC الصوتية تطبيقات واسعة النطاق في مجالات التفاعل الصوتي ومعالجة الصوت:

- أجهزة المنزل الذكية: التحكم الصوتي للمتحدثين الذكيين ومكيفات الهواء والثلاجات (عبر خدمة أليكسا الصوتية) ، ودعم التعرف على الأوامر الصوتية ، وتشغيل الموسيقى ، واستفسارات الطقس ، إلخ.مثلاً، يمكن دمج لوحة تقييم STEVAL-VOICE-UI مباشرة في نماذج الأجهزة الذكية.

- أجهزة صوتية مضمنة: التفاعل الصوتي المحلي لمحطات التحكم الصناعية وأجهزة التحكم عن بعد الذكية، مما يتيح التعرف على الأوامر دون اتصال بالإنترنت.متوافق مع لوحات التقييم التي تتميز بـ MCU من سلسلة STM32H723، مع تصميم طاقة منخفضة مناسبة للأجهزة المحمولة.

- منتجات الصوت المحمولة: التقاط الصوت وتشغيله لسماعات Bluetooth ومسجلات الصوت.الاستفادة من وحدات التداول الصوتية منخفضة الطاقة وتصميمات إدارة الطاقة في لوحات التقييم لتحقيق تشغيل موسع، مع خصائص عالية الوفاء تضمن جودة الصوت.

- عقدات الصوت لإنترنت الأشياء: تدعم AWS IoT و BLE وطرق الاتصال الأخرى لتحميل بيانات الصوت إلى السحابة ، مما يتيح التحكم عن بعد بالصوت وتحليل البيانات.متوافق مع وظيفة إنترنت الأشياء في لوحة تقييم STEVAL-VOICE-UI.

III. وحدة تحويل البيانات: تحويل إشارة عالية الدقة التي تربط العالمين التناظري والرقمي

تحويلات البيانات المتوفرة على لوحات تقييم ST تشمل محولات التناظرية إلى الرقمية (ADCs) ومحولات الرقمية إلى التناظرية (DACs). تقع نقاط قوتها الأساسية في الدقة العالية والسرعة العالية ،واستهلاك طاقة منخفض، مما يتيح التحويل الدقيق بين الإشارات التناظرية (مثل مخرجات أجهزة الاستشعار وإشارات الصوت وإشارات الجهد / التيار) والإشارات الرقمية.هذا يوفر دعمًا أساسيًا لمعالجة الإشارات في الأنظمة المدمجة، تلبية سيناريوهات متنوعة بما في ذلك علم القياس الصناعي، واستحواذ إشارات المستشعرات، ومعالجة الصوت. بعض النماذج تدمج وظائف العزلة وخوارزميات علم القياس،تبسيط التطوير لتطبيقات عالية الدقة.

1النماذج المتوافقة الأساسية وخصائص الوحدات

تعطي نماذج محولات البيانات المستخدمة عادة في مجلس تقييم ST الأولوية لدقة عالية وسرعة عالية ، وتلبية متطلبات تحويل الإشارات المتنوعة:

- ADC1283: محول ثمانية قنوات 12 بت من التناظرية إلى الرقمية (ADC) يستخدم بنية سجل التقريب المتعاقب (SAR) مع وحدة متكاملة للتتبع والاحتفاظ.تعمل بمعدلات تحويل من 50 إلى 200 كسب (تحقيق 200 كسب في 3.2MHz تردد الساعة) ، يدعم الاتصال SPI. يظهر على لوحة تقييم STEVAL-AKI002V1 ، يحتوي على ستة مدخلات مباشرة مع مرشحات RC ، مدخل طاقة مرجعية قابل للتبديل ،ومدخل مكبر واحد من السكة الحديدية إلى السكة الحديديةمناسبة لاستحواذ إشارات المستشعرات وتطبيقات التفتيش الصناعي. يمكن توصيلها بطاقة تطوير Nucleo-L476RG لمزيد من معالجة الإشارات.

- STPMS2: وحدة تحكم متجهة عالية الدقة للقياس تعمل كقلب لحل قياس ثلاثي المراحل.يعمل مع جهاز تحكم صغير STM32F4 ومعزول رقمي STISO621 لتمكين اكتساب إشارات الجهد والتيار وقياسها لأنظمة الطاقة ثلاثية المراحل.متوافق مع EN 50470-x ، IEC 62053-2x ، ويدعم معايرة قياس DC ، معايرة تعديل الطاقة ، ومعايرة تعديل العينات.يسمح بحساب بيانات القياس في الوقت الحقيقي مثل الطاقة النشطة والطاقة التفاعلية.

2ميزات تحسين مجلس التقييم وتصحيح الأخطاء

توفر ألواح تقييم محولات البيانات ST أدوات تصميم الأجهزة والإصلاحات المخصصة لسيناريوهات تحويل الإشارات عالية الدقة ، مما يقلل من تعقيد التطوير:

- مستوى الأجهزة: يتضمن لوحة التقييم مكونات أساسية لتحويل البيانات، بما في ذلك مصادر الجهد المرجعي (مثل:مرجع فولتاج التحويل القابل للتعديل TS3431 ومضخم تشغيل TSX711 على STEVAL-AKI002V1)، ودورات تكييف الإشارة ، ووحدات العزل (على سبيل المثال ، العازل الرقمي STISO621 على EVALSTPM-3PHISO) ، مما يضمن دقة وتحقيق استقرار تحويل الإشارة.يدعم التشغيل المستقل أو التكامل مع لوحات تطوير النواة، مما يتيح التوسع المرن لقدرات معالجة الإشارات. على سبيل المثال ، يمكن أن تعمل STEVAL-AKI002V1 بشكل مستقل أو تتفاعل مع وحدة تحكم صغيرة STM32 لمعالجة البيانات المعقدة.

- طبقة البرمجيات: يحتوي على برامج ثابتة مخصصة وأدوات تحديد الأخطاء من خلال واجهة المستخدم، مثل البرمجيات الثابتة STSW-STPM004 لـ EVALSTPM-3PHISO،الذي ينفذ حسابات القياس ووظائف طبقة الوصول للأجهزةيوفر برنامج STSW-STPM005 GUI عرضًا بديهيًا لبيانات القياس ، ويسهل تعديلات التكوين الداخلي ، ويسمح بإجراءات المعايرة.يدعم STEVAL-AKI002V1 أداة STSW-AKI GUI لمراقبة أداء تحويل ADCيتكامل مع النظام البيئي STM32Cube، وتوفير برامج تشغيل وكود المثال لتبسيط عمليات جمع البيانات ومعالجتها.

- سهولة إصلاح الأخطاء: يدعم إصلاح أخطاء مسبار JTAG ، مما يتيح تطوير تطبيقات متقدمة وتشخيص الأخطاء عبر IDE. تتميز لوحات التقييم بمؤشرات LED قابلة للتكوين (على سبيل المثال:LEDs EVALSTPM-3PHISO اثنين، التي تتساوى ترددها مع الطاقة النشطة والفاعلة) للتحقق السريع من حالة تشغيل الجهاز.تسهيل الاتصال بالأجهزة الخارجية لنقل البيانات وإصلاح الأخطاء.

3سيناريوهات تطبيق نموذجية

الاستفادة من القدرات عالية الدقة للوحات تقييم ST، وحدات تحويل البيانات تجد تطبيقات واسعة النطاق في اكتساب الإشارة والقياس:

- علم القياس الصناعي:عدادات الكهرباء ثلاثية المراحل ومعدات مراقبة الطاقة الصناعية تستخدم STPMS2 IC القياس و STM32F4 MCU على لوحة تقييم EVALSTPM-3PHISO لتحقيق الجهد عالية الدقةهذه الحلول تتوافق مع المعايير الدولية وهي مناسبة لسيناريوهات الأتمتة الصناعية.

- اكتساب إشارات أجهزة الاستشعار: التحويل التناظري إلى الرقمي لأجهزة استشعار الحركة وأجهزة استشعار البيئة (مثل أجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة والضغط).لوحة تقييم X-NUCLEO-IKS4A1، مقترنة مع ADC ، تحويل الإشارات التناظرية من جهاز استشعار الضغط LPS22DF ومستشعر درجة الحرارة / الرطوبة SHT40AD1B إلى إشارات رقمية ، مما يتيح التقاط بيانات بيئية دقيقة.

- معالجة الإشارات الصوتية: تحويل الإشارات لالتقاط الصوت وإعادة تشغيله. على سبيل المثال، تستخدم لوحة تقييم STEVAL-VOICE-UI جهاز ADC لالتقاط إشارات الصوت من الميكروفون.بينما DAC يحول إشارات الصوت الرقمية إلى إشارات التناظريةثم يتم تضخيمها بواسطة مضخم FDA903D لتشغيل مكبرات الصوت، مما يتيح معالجة الصوت عالية الدقة.

- معدات الكشف المحمولة: اكتساب الإشارة وتحويلها للأدوات المحمولة ومحطات المراقبة المحمولة.الاستفادة من ADCs / DACs منخفضة الطاقة وتصميم إدارة الطاقة لجنة التقييم، الكشف بدقة عالية، مناسبة لسيناريوهات الاختبار في الميدان وفي الموقع.