Anul XVI, Nr. 2 [ 202 ] / Martie 2016
www.electronica-azi.ro
Proiectarea unui aparat de măsurat glicemia
Cum se poate proiecta un glucometru flexibil şi economic cu un microcontroler pe 8 biţi. Aproximativ 8,5% din populaţia lumii are diabet, iar acesta este a opta cauză a mortalităţii; Organizaţia Mondială a Sănătăţii estimează că va deveni în 2030 a şaptea. Această creştere poate fi observată şi urmărind statisticile din ultimii ani, cu aproape 1 milion de decese cauzate de diabet în 2000 şi o creştere până la 1,4 milioane în 2011. Una dintre principalele metode de a gestiona diabetul este aceea de a păstra nivelul de glucoză în sânge cât mai aproape de normal posibil. Acest lucru a condus la o creştere a utilizării glucometrelor. Un glucometru este un dispozitiv medical utilizat pentru determinarea concentraţiei de glucoză într-o soluţie. Concentraţia de glucoză este măsurată în unităţi de miligram pe decilitru (mg/dl) sau millimol pe litru (mmol/l). Glucometrele au devenit elemente cheie, dispozitive casnice de monitorizare a glicemiei utilizate de persoane cu diabet zaharat. Măsurarea poate fi realizată de mai multe ori pe parcursul unei zile. Majoritatea dispozitivelor de măsurat glicemia se bazează pe o tehnologie electrochimică. Ele utilizează benzi de testare electrochimică pentru realizarea măsurării. Pentru măsurare, pe banda de test de unică folosinţă trebuie plasată o mică picătură de soluţie ce trebuie testată. Cele mai cunoscute două metode utilizate în măsurarea electrochimică a glicemiei sunt metodele colorimetrică şi amperometrică. Pagina 6 www.compec.ro
www.conexelectronic.ro
News
editorial
Gabriel Neagu
Ediția din această lună are o “tentă medicală”. Aplicațiile din acest domeniu sunt în continuă creștere, lucru datorat în primul rând accesoriilor “purtabile” care ne oferă informații importante despre starea noastră generală de sănătate. Nu cu mulți ani în urmă, “electronica medicală” era un subiect mai greu de abordat atât din cauza cerințelor destul de severe în ceea ce privește producerea echipamentelor electronice destinate acestui domeniu, a complexității acestora, dar și datorită faptului că numărul firmelor producătoare de aseme-
nea echipamente este mai mic. Partea bună care rezultă din aceste rigori (și restricții) este că sunt fime care, încercând să respecte și să îndeplinească toate aceste cerințe, sunt în măsură să ofere pe piață produse de o calitate mult superioară produselor competitorilor și, în final, consumatorul va avea parte de produse din ce în ce mai performante și mai sigure. Articolul oferit de Patrick Le Fèvre (PowerBox) demonstrează cele scrise de mine mai sus. Dar, cum spuneam, lumea s-a îndreptat deja către dispozitivele purtabile - gadget-uri din ce în ce mai sofisticate capabile să monitorizeze starea noastră de sănătate. Piața ceasurilor inteligente, a echipamentelor de gimnastică, a cântarelor de baie şi a dispozitivelor de monitorizare a ritmului cardiac, de exemplu, are un potențial extraordinar pe care fimele autohtone din industria electronică ar trebui să-l exploateze.
Companii
RS PRO calitate, încredere și performanţă la un preţ corect RS Pro este noul brand sub care RS Components și Allied, cei mai mari distribuitori de produse tehnice pentru ingineri comercializează produsele proprii începând cu 1 februarie.
gneagu@electronica-azi.ro
News Briefing Companii CODICO și Digi International anunță un acord de distribuție CODICO GmbH, distribuitorul de componente electronice din Austria și Digi International®, lider mondial în furnizarea de produse și servicii de conectivitate M2M și IoT, au anunțat un acord de distribuție pentru Europa, Orientul Mijlociu și Africa (EMEA). În conformitate cu acest acord, dispozitivele embedded și RF de la Digi vor fi disponibile în EMEA și prin intermediul companiei CODICO – divizia de componente electronice active. CODICO GmbH distribuie componente electronice active și pasive și sisteme de interconectare. De asemenea, aceasta oferă management de proiect, suport tehnic, consultanță și consiliere începând din faza de dezvoltare inițială până la producție și mai mult decât atât. Digi oferă conectivitate wireless M2M ce asigură fiabilitate, scalabilitate, securitate și performanță de vârf necesare pentru a construi și implementa infrastructuri critice în medii dificile. Produsele M2M de la Digi includ module embedded, dispozitive RF, inclusiv module XBee®, gateway-uri, modem-uri, adaptoare, senzori și multe altele. CODICO www.codico.com CODICO – o nouă pagină web și un magazine online de mostre Noua pagină de web a specialistului în proiectare surprinde prin moderna sa prezență online: site-ul www.codico.com iese în evidență printr-un aspect dinamic ce se regăsește și în variantele pentru tabletă sau telefon mobil și oferă un conținut informativ bogat, interfață cu utilizatorul bilingvă, fiind adaptat la nevoile curente ale utilizatorilor. Atracția specială a site-ului este dată de magazinul online, prin care clienții pot comanda un număr mare de mostre. Clienții se pot baza pe suportul oferit de CODICO încă de la începutul unui nou proiect. Pe lângă avantajul oferit de livrarea gratuită a mostrelor, magazinul online excelează prin ușurința în utilizare, design, dar și livrarea rapidă a produselor. Clienții pot accesa magazinul online de mostre prin pagina oficială a distri buitorului sau accesând direct pagina www.codico.com/shop CODICO www.codico.com Electronica Azi 2.2016 [ 202 ] | www.electronica-azi.ro
RS Components este reprezentată în România în exclusivitate prin Aurocon COMPEC și pe lângă cele 40.000 de produse RS Pro, oferta conține peste 500.000 de produse industriale și componente tehnice de la 2.500 de branduri de top. RS Pro oferă clienţilor opţiuni concrete de a alege soluţii de calitate, produse performante şi la preţuri competitive. Kurt Colehower, preşedintele, RS Private Label, a declarat: “Vrem să construim o marcă de nivel mondial care să fie sinonimă cu calitatea, performanța și valoarea. RS Pro oferă calitate la un preț avantajos și ne permite să colaborăm îndeaproape cu furnizorii noştri cheie pentru a completa gamele de produse specifice. RS Pro reprezintă angajamentul nostru de mai mult de 75 de ani de a oferi clienților noștri produse verificate la prețuri competitive.”
Gama RS Pro poate fi accesată online prin intermediul site-ului www.rsromania.com Autor: Andreea Perescu Aurocon COMPEC 3
SUMAR
Câștigați o placă de extensie multimedia împreună cu starter kit-ul PIC32 de la Microchip!
1 Proiectarea unui aparat de măsurat glicemia Cum se poate proiecta un glucometru flexibil şi economic cu un MCu pe 8 biţi. 8 PUTERE DIN VIITOR - Bloc de putere de 700W inclusiv PFC! CosEl extinde gama proprie de module tuns. 10 EC20 QuECtEl lansează modulele EC20 și EC20 Mini PCIe - Module multi-mode ltE cu înaltă sensibilitate și funcționalitate robustă. 12 Tendinţe în domeniul microcontrolerelor: o concentrare crescută către software Prin comparaţie cu predecesorii lor, cele mai recente generaţii de MCu dispun de o mai mare integrare de caracteristici analogice, periferice mai inteligente, capabilităţi de memorie mai mari, CPu mai puternice şi consum energetic redus. 16 Staţia de încărcare a software-ului de la Continental pentru dispozitivele multimedia Fiat 18 Coexistenţa sursei de tensiune şi EMC în echipamentele medicale de la gadget-uri la dispozitive esenţiale, dispozitivele Conectate şi Iot sunt peste tot, iar noi le vedem schimbându-se gradat pe parcursul vieţii.
Electronica Azi vă oferă șansa de a câștiga o placă de extensie multimedia (DM320005) împreună cu PIC32 Starter Kit (DM320001) de la Microchip.
21 ATOP – calitate excelentă la prețuri rezonabile pentru echipamente industriale de rețele de date în România prin Comet Electronics Echipamentele industriale atoP se pot folosi într-o varietate foarte mare de aplicații cum ar fi: controlul securității, achiziții de date în măsurarea energiei, control de trafic, monitorizare de stații de energie solară.
Placa de extensie MEB (Multimedia Expansion Board) și starter kit-ul PIC32 oferă utilizatorilor o soluție integrată, dar flexibilă pentru dezvoltarea de interfețe cu utilizatorul. Placa vine cu un display color tFt touch-screen QVGa de 3.2” (8.1 cm), un modul WiFi® certificat FCC, un codificator audio stereo de 24-biți, un accelerometru pe trei axe, un joystick și un slot pentru card de memorie microsd®™. Conectând orice starter kit (dM320001, dM320003-2, dM320004, dM330012 și dM240012) la MEB – veți fi gata să dezvoltați, să programați și să depanați cod pentru caracteristicile interfeței cu utilizatorul. atât programul demo pentru MEB cât și softwareul pentru joystick, accelerometru, CPld și multe altele pot fi descărcate de la biblioteca de aplicații Microchip.
24 Compact, puternic, standardizat: M12 Power stabilește un nou standard. noua versiune Power a conectorului M12 continuă povestea de succes a companiei, care a contribuit în mod semnificativ la crearea noului standard IEC 61076-2-111 M12 - piatra de hotar a unui nou tip de conexiuni standardizate. 26 Aţi auzit vreodată de un ventilator rezistent şi la praf şi la apă? 26 Alegeţi un ventilator cu zgomot redus şi consum mic de energie 28 W2S-2 - senzorul miniatural pentru industria electronică Combinând cerinţele minime cu privire la spaţiul necesar de instalare cu domeniile largi de detecţie şi de scanare, W2s-2 este răspunsul în miniatură la cerinţele maxime specifice industriei electronice.
starter kit-ul PIC32 oferă cea mai ușoară și ieftină metodă pentru a experimenta, pentru prima dată, un microcontroler PIC32. din cele peste 35 de exemple de cod sursă ale proiectului lansat, puteți învăța rapid totul despre familia de microcontrolere pe 32-biți de la Microchip și uneltele sale de dezvoltare. Kit-ul include tot ce aveți nevoie pentru a scrie, programa, depana și executa cod pentru cel mai performant microcontroler PIC32.
34 Dispozitive pentru comunicaţie fără fir 36 Kit-uri de dezvoltare pentru semiconductoare analogice 40 High Quality Die Cut 41 Produse ESD 42 Soluţii de identificare, etichete, tag-uri EdItorIal
ANALIZĂ
aPlICaţII
sIstEME EMBEdEd
NEWS
Control IndustrIal
® Management Director General - Ionela Ganea Director Editorial - Gabriel Neagu Director Economic - Ioana Paraschiv Publicitate - Irina Ganea Web design - Eugen Vărzaru
Editori Seniori Prof. Dr. Ing. Paul Svasta Prof. Dr. Ing. Norocel Codreanu Şl. Dr. Ing. Bogdan Grămescu Dr. Ing. Marian Vlădescu Ing. Emil Floroiu
EURO STANDARD PRESS 2000 srl CUI: RO3998003 Tel.: +40 (0) 31 8059955 office@esp2000.ro office@electronica-azi.ro www.electronica-azi.ro J03/1371/1993 Tel.: +40 (0) 31 8059887 www.esp2000.ro
4
Pentru a avea șansa de a câștiga o placă de extensie multimedia (MEB) împreună cu starter kit-ul PIC 32 de la Microchip, accesaţi pagina: www.microchip-comps.com/eazi-multimedia și introduceți datele voastre în formularul online.
Revista ELECTRONICA AZI apare de10 ori pe an (exceptând lunile Ianuarie şi August. Revista este disponibilă atât în format tipărit cât şi în format digital (Flash sau PDF). Preţul unui abonament la revista ELECTRONICA AZI în format tipărit este de 100 Lei/an. Revista ELECTRONICA AZI în format digital este disponibilă gratuit la adresa de internet: www.electronica-azi.ro. În acest format pot fi vizualizate toate paginile revistei şi descărcate în format PDF. 2016© - Toate drepturile rezervate.
® “Electronica Azi” este marcă înregistrată la OSIM - România, înscrisă la poziţia: 124259 ISSN: 1582-3490 Revistele editurii în format flash pot fi accesate gratuit din site-ul www.issuu.com sau descărcând aplicaţia Issuu disponibilă pentru Android şi iOS.
Tipărit de Tipografia Everest
Electronica Azi | Martie 2016
SISTEME EMBEDDED
MCu
LABORATOR
Continuare din pagina 1
Proiectarea unui aparat de măsurat glicemia Cum se poate proiecta un glucometru flexibil şi economic cu un microcontroler pe 8 biţi
În cazul metodei colorimetrice, senzori precum LED-uri sau senzori foto formează o interfaţă analogică. Pentru măsurarea concentraţiei de glucoză se utilizează un amplificator trans-impedanţă. Principiul reflexiei de culoare este utilizat pentru a determina intensitatea culorii în stratul de reacţie al benzii de testare prin fotometrie. Aparatul generează o valoare numerică corespunzătoare concentraţiei de glucoză. În cazul metodei amperometrice, un capilar este folosit pentru a prelua soluția plasată la un capăt al benzii de testare. Banda de testare dispune de asemenea de un electrod enzimă, care conține un reactiv, cum ar fi glucoză oxidază. Glucoza suferă o reacție chimică în prezența enzimelor, iar în timpul reacţiei chimice se produc electroni. Încărcarea ce trece prin electrod este măsurată,
Figura 1: Principiul de lucru al benzii de testare a glucometrului. 6
iar aceasta este proporțională cu concentrația de glucoză în soluţie. Pentru compensarea efectului temperaturii asupra vitezei de reacţie, trebuie realizată şi o măsurare a temperaturii ambientale. Majoritatea glucometrelor utilizează această metodă, iar figura 1 prezintă principiul de lucru al benzii de testare. Banda de testare formează senzorul biochimic principal unde este plasată soluţia eşantion. Banda conţine trei electrozi. Electronii sunt produşi în electrodul de lucru pe durata reacţiei chimice. Acest electrod este conectat la un amplificator curent – tensiune. Electrodul de referinţă este păstrat la o tensiune de referinţă constantă, faţă de electrodul de lucru pentru a forţa reacţia chimică. Al treilea electrod este electrodul de numărare, ce furnizează curent electrodului de lucru. Majoritatea proiectelor de glucometre utilizează numai electrozii de referinţă şi de lucru. O tensiune de referinţă precisă (Vref) ar trebui aplicată electrodului de referinţă, iar amplificatorului operaţional o tensiune de polarizare (Vbias). În acest mod între electrozii de referinţă şi de lucru se menţine o diferenţă de potenţial precisă. Această tensiune este stimulul care comandă curentul de ieşire al benzii, curent a cărui mărime este apoi utilizată pentru a calcula numărul de electroni produşi. Eşantionul de soluţie este plasat pe banda de testare, având loc reacţia chimică dintre glucoză şi enzime. Electronii sunt generaţi pe durata reacţiei chimice. Fluxul de electroni va corespunde curentului prin electrozii de lucru şi de referinţă. Acest curent va varia în acord cu concentraţia de glucoză. Curentul este măsurat prin utilizarea unui amplificator trans-impedanţă (convertor curent – tensiune) şi a unui convertor analog/digital (CAD). Ieşirea amplificatorului trans-impedanţă va fi văzută ca variaţie de tensiune cu concentraţia de glucoză din soluţie. Implementare digitală După cum se poate observa în figura 2, o implementare digitală a glucometrului poate fi obţinută prin utilizarea unui microcontroler PIC16LF178x pe 8 biţi de la Microchip. Acest circuit este recunoscut pentru consumul său energetic extrem de redus. El conţine două amplificatoare operaţionale, două Electronica Azi | Martie 2016
Aplicații cu MCU-8 biți
convertoare D/A pe 8 biţi, un convertor analog/digital cu până la 11 canale, EEPROM intern, I2C şi temporizator pe 16 biţi. Atunci când eşantionul de soluţie este plasat pe banda de testare, glucoza generează o reacţie chimică, producându-se electroni. Fluxul de electroni (curentul ce străbate electrodul de lucru) poate fi măsurat. Acest curent se va schimba în acord cu concentraţia de glucoză. Curentul poate fi măsurat cu ajutorul unei conversii curent – tensiune, prin utilizarea unuia dintre amplificatoarele operaţionale ale dispozitivului PIC şi prin filtrarea semnalelor de frecvenţă ridicată. Semnalul filtrat este apoi trimis către modulul de conversie analog/digital pe 12 biţi.
SISTEME EMBEDDED
MCu
unei creşteri de peste 450mV. Înregistrarea citirilor CAD trebuie să înceapă la 1,5s după ce eşantionul este plasat pe banda de testare, iar apoi trebuie calculată valoarea medie. Concentraţia de glucoză poate fi calculată utilizând ecuaţia de regresie şi valoarea medie determinată. Modulele firmware sunt disponibile pentru interfaţa LCD şi rutine de afişare, configurarea amplificatorului operaţional, configurarea CDA, memorarea citirilor în memoria internă EEPROM, citirea canalului CAD, calcularea concentraţie de glucoză şi implementarea RTCC (ceas de timp real şi calendar) utilizând temporizatorul pentru baza de timp. Configurare Referinţa de tensiune a convertorului digital/analog este conectată la bufferul 2 intern al tensiunilor de referinţă fixe, configurat pentru 2,048V. Tensiunea de ieşire a CDA este stabilită la 400mV. Ieşirea amplificatorului operaţional (ieşirea convertorului curent-tensiune) este măsurată pe canalul 0 a CAD. Canalul 3 al CAD este utilizat pentru a măsura tensiunea bateriei pentru a indica starea bateriei. Ieşirea senzorului de temperatură este conectată la canalul 8 al CAD pentru a citi temperatura. Citirile de concentraţie glucoză sunt stocate în memoria internă EEPROM. Pe durata modului de aşteptare, dacă este apăsat comutatorul S1, microcontrolerul PIC intră în modul memorie, iar valorile stocate sunt afişate pe LCD. Pentru a vedea valorile anterior stocate, trebuie apăsat butonul S3. Apăsarea din nou a butonului S1, conduce la ieşirea din modul memorie.
Figura 2: Diagramă bloc a glucometrului. Microcontrolerul PIC trebuie să înceapă detectarea tensiunii pe canalul convertorului analog/digital după aproximativ 1,5s de la plasarea eşantionului de soluţie. Se achiziţionează 2048 de citiri. Valoarea medie a acestora este înlocuită în ecuaţia de regresie Y = mX + C, unde Y este concentraţia de glucoză în mg/dl, m este panta, X este valoarea medie a citirilor CAD de la ieşirea amplificatorului operaţional, iar C este o constantă. Concentraţia de glucoză poate fi determinată utilizând această ecuaţie de regresie, iar valoarea este afişată pe LCD în unităţi de mg/dl sau mmol/l. Memoria internă EEPROM poate stoca până la 32 de citiri de valori, acestea putând fi vizualizate ulterior pe LCD. Energia necesară alimentării plăcii demonstrative a glucometrului poate fi furnizată de bateria cu litiu de pe placă (3V, 225mAH, CR2032). Durata de timp după care se începe captarea valorilor de la convertorul A/D (de la 1 la 1,5 s) şi numărul de citiri efectuate trebuie modificat pentru a se potrivi cu tipul şi caracteristicile benzii de test utilizate. Design hardware Specificaţiile de proiectare pentru acest glucometru necesită un domeniu de măsurare de la 20 la 600mg/dl, echivalent de la 1 la 33mmol/l. Rezultatele testării trebuie să fie afişate în 5 secunde. Cele mai recente 32 de citiri sunt înregistrate automat cu data şi momentul determinării. Nu este nevoie de codificarea benzii de testare, deoarece ecuaţia generică de regresie va fi implementată şi modificată pe baza caracteristicilor benzii de testare utilizate. Placa single utilizează dispozitivul cu 28 de pini PIC16LF178x. Pentru depanare şi programare este utilizată conexiunea serială de programare în circuit. Pe lângă afişarea măsurătorilor în mg/dl şi mmol/l, LCD-ul prezintă de asemenea mesaje de ghidare precum “Introduceţi banda de testare”, “Bandă introdusă, plasaţi eşantionul” şi “Bandă de testare defectă”. Sunt de asemenea necesari senzori pentru a detecta banda de testare care a fost introdusă, pentru a măsura temperatura şi pentru a verifica starea bateriei. Există prevăzute două butoane cu apăsare, unul pentru a citi datele anterior memorate şi unul pentru a stabili data şi ora. Caracteristici firmware Firmware-ul trebuie să detecteze curentul prin banda de testare utilizând amplificatorul operaţional intern, CDA şi CAD ale dispozitivului PIC. Citirile CAD trebuie să fie capturate după inserarea benzii de testare şi după verificarea Electronica Azi 2.2016 [ 202 ] | www.electronica-azi.ro
Pentru afişarea citirilor şi a mesajelor text este utilizat un display LCD cu 16 × 2 caractere. Alimentarea LCD-ului este întreruptă pe perioada de aşteptare prin controlul VSS pe LCD prin pinul port al microcontrolerului. Temporizatorul, împreună cu cristalul de cuarţ extern de 32,768kHz este utilizat pentru implementarea RTCC. Data curentă şi ora pot fi reglate pentru RTCC utilizând comutatoarele S1 şi S3. După cum se poate observa în figura 3, canalul de intrare neinversat al amplificatorului operaţional este conectat la ieşirea CDA stabilită la 400mV. Terminalul inversat al amplificatorului operaţional este conectat la electrodul de lucru. Convertorul curent-tensiune este format cu ajutorul rezistenţei externe şi al condensatorului extern. Ieşirea amplificatorului operaţional este conectată la canalul CAD al dispozitivului PIC.
Figura 3: Configurarea amplificatorului operaţional. Consumul de curent al glucometrului în modul activ este de aproximativ 1,1mA, iar în modul de aşteptare de numai 3μA. La o utilizare normală glucometrul este în modul de aşteptare aproape 99,5% din timp. Concluzie Măsurările de concentraţie a glucozei sunt afectate de factori externi precum temperatură, umiditate, altitudine şi aşa mai departe, deoarece viteza de reacţie a enzimei depinde de aceşti factori. Suplimentar, benzile de testare cu diferite chimii, vor necesita variaţii în ecuaţia de regresie (calculată cu Matlab sau Microsoft Excel). Aceşti factori trebuie luaţi în considerare la proiectarea unui glucometru pentru utilizarea cu o anumită bandă de testare. Microcontrolerul PIC16LF178X este echipat cu amplificator operaţional, CAD pe 12 biţi, CDA şi EEPROM, ce realizează o combinaţie potrivită pentru acest tip de aplicaţie cu alimentare de la baterie, ce necesită precizie de măsurare şi consum redus de curent. Acest lucru însemnă că dispozitivul PIC poate fi utilizat pentru implementarea unui proiect de glucometru flexibil şi economic ■ Microchip Technology www.microchip.com 7
LABORATOR
PUTERE DIN VIITOR CIRCUITE INTEGRATE
Power
Bloc de putere de 700W inclusiv PFC! COSEL extinde gama proprie de module TUNS, o combinație dintre modulele PFC realizate anterior (DPG, DPF, DPA) și modulul DC/DC de înaltă tensiune (DHS, DBS, DAS), creând un modul cu adevărat integrat AC/DC pentru montare pe circuit imprimat. Seria TUNS
Convertorul de tensiune în formatul (L×H×W = 4.62×0.5×2.42 inch, respectiv 117.3×12.7×61.5 mm), vine cu o singură ieșire ce oferă trei tensiuni diferite – ajustabile într-o gamă largă (9.60 - 14.40, 22.40 - 33.60, 38.40 - 52.80VDC) - și este foarte sigur în funcționare (include protecții la supracurent, tensiune și temperatură). Seria TUNS funcționează cu tensiuni de intrare de la 85 până
la 264 VAC la 50/60Hz. Mulțumită factorului de corecție a puterii (PFC), se ajunge la un factor de putere “cos ” de până la 0,96. Atenuarea armonicelor este în conformitate cu IEC 61000-3-2 Clasa A. Prin renunțarea la condensatorii cu tantal și aluminiu, convertorul de tensiune devine un produs compact, proiectat pentru răcire prin conducție de înaltă fiabilitate (5 ani garanție).
Noua serie cuprinde acum versiunile de 300, 500 și 700W, împreună cu deja existentele versiuni de putere de 50 și 100W. Performanța termică este o capodoperă. Seria TUNS va livra 100% din puterea nominală de ieșire la o temperatură pe placa de bază de până la 100°C. De asemenea, se menține într-o formă bună și la capătul de jos al scării de temperatură.
Seria TUNS 8
Electronica Azi | Martie 2016
Module de putere
Modulul operează de la nivelul minim de temperatură de -40°C și permite utilizarea sa în aplicații de exterior în medii foarte dure, iar combinația dintre volumul foarte scăzut și performanța foarte ridicată face produsul perfect pentru aplicații care necesită dimensiuni compacte, eficiență și fiabilitate înalte.
CIRCUITE INTEGRATE Mai mult, produsul nu are nevoie nici de răcire forțată. Designul de răcire prin conducție suportă aplicații sensibile la zgomot, precum Telecom și echipamentele de fabricare a semiconductoarelor, dar și aplicații RF, de radiodifuziune, militare și de afișare, plus produse medicale care nu au contact direct sau indirect la pacient.
Power
Siguranța corespunde standardelor UL 60950, cUL, CE și EN 60950-1 și face produsul potrivit pentru piața mondială. Seria TUNS se aliniază cu familia TUHS - excelenta gamă de module AC/DC cu consum redus de energie pentru circuite imprimate produse de firma COSEL. Seria TUHS, rămâne cea mai mică sursă standby de putere disponibilă pe piață din ziua de azi. Convertorul cu o singură ieșire este disponibil în cinci variante de putere, de 3 / 5 / 10 / 15 / 25W și trei tensiuni de ieșire diferite 5 / 12 / 24VDC. Modulul cu montare pe circuit imprimat este potrivit pentru aplicații industriale cu temperaturi variind de la -40 la 85°C. Convertorul de clasa 2 este aprobat în conformitate cu standardele EN60950-1, cUL și UL și îndeplinește condițiile de compatibilitate electromagnetică EN55022 Level B. Utilizat la nivel mondial, gama sa largă de tensiune de intrare (90-264VAC la 50/60Hz) îl recomandă drept partenerul perfect pentru nenumărate aplicații. Pentru întrebări suplimentare, contactați: Gabriel Neagu: Tel: 0318059955 Gabriel.Neagu@codico.com
Seria TUHS
Electronica Azi 2.2016 [ 202 ] | www.electronica-azi.ro
9
SISTEME EMBEDDED Wireless
LABORATOR
EC20 QUECTEL lansează modulele EC20 și EC20 Mini PCIe Module multi-mode LTE cu înaltă sensibilitate și funcționalitate robustă. Seria EC20 include EC20-E (suportă banda FDD-LTE/WCDMA/ GSM din Europa), EC20-A (suportă banda FDD-LTE/WCDMA/ GSM din America) și EC20-C [5-mode/13-band] (suportă banda FDDLTE/TDD-LTE/TD-SCDMA/WCDMA/GSM din China). EC20 Mini PCIe conține două variante EC20 Mini PCIe-A și EC20 Mini PCIe-E, ceea ce le face compatibile cu rețelele existente EDGE și GSM/GPRS pentru a se asigura că acesta se poate conecta chiar și în zonele îndepărtate lipsite de acoperire 4G sau 3G. “Modulele din seria LTE răspund cerințelor clienților de pe rețelele 4G, cu conexiune mai stabilă la rețea și comunicații de date sigure”, a declarat Delbert Sun, Director de Marketing QUECTEL. “Mai mult decât atât, modul EC20 este o rezervă compatibilă cu modulul QUECTEL UMTS/HSPA+UC20 cu factor de formă compactă și unitară, ce permite migrația de rețea printr-un design unic, asigurând aplicații de viitor pentru o durată lungă de timp. Modulele LTE oferă clienților posibilitatea de a integra suport pentru cele mai noi tehnologii de bandă largă mobilă într-o varietate de dispozitive conectate și să ofere rapid și de lungă durată, o experiență bogată bazată pe tehnologia 4G LTE.”
10
Electronica Azi | Martie 2016
Aplicații GSM/GPRS
SISTEME EMBEDDED Wireless
SPECIFICAȚII PE SCURT EC20-E FDD LTE: B1/B3/B5/B7/B8/B20 Benzi de frecvență:
UMTS: B1/B5/B8 GSM 850/900/1800/1900MHz
QUECTEL Wireless Solutions a anunțat modulele EC20 și EC20 Mini PCIe. Noua generație de module LTE adoptă versiunea 3GPP Rel. Tehnologia 9 LTE dispune de viteze de date de 100Mbps downlink și 50Mbps uplink și oferă multibandă FDD-LTE (B1/B3/B5/B7/B8/B20) împreună cu HSPA și GPRS/EDGE.
(Benzi de frecvență diferite pentru versiunea Americană și Chineză) Versiunea LTE:
3GPP E-UTRA Release 9
Lățime de bandă:
1,4/3/5/10/15/20MHz
Antenă:
DL MIMO 2×2, suportă Rx-diversity
Tensiune de alimentare:
Gama 3,4 la 4,3V, cu 3,8V tipic
Temperatură de operare:
-40°C la +85°C
Dimensiuni:
32,0×29,0×2,5 mm, capsulă LCC
Greutate:
Aprox. 4,9 g
Date:
LTE
LTE FDD Max 100Mbit/s (DL) / Max 50Mbit/s (UL)
DC-HSPA+
Max 42Mbit/s (DL) / Max 5.76Mbit / s (UL)
UMTS
Max 384Kbit/s (DL) / Max 384Kbit/s (UL)
TD-SCDMA Max 4.2Mbit/s (DL) / Max 2.2Mbit/s (UL) EDGE
Max 236.8Kbit/s (DL) / Max 236,8Kbit/s (UL)
GPRS
Max 85.6Kbit/s (DL) / Max 85.6Kbit/s (UL)
SMS, Apel vocal, Sleep, PPP, CUMX, FILE, DFOTA, Protocoale:
Actualizare firmware prin USB, GPS/GLONASS, TCP/UDP, FTP, HTTP, SMTP, NITZ, NTP, PING, MMS, DTMF Windows XP, Windows Vista, Windows 7, Windows 8/8.1, Linux 2.6 sau
Driver:
superior, Android 2.3 /4.0 / 4.2 / 4.4 / 5.0, RIL, ECM, Windows NIDS, GobiNet, Linux_qmi_wwan
Caracteristică specială:
eCall, USIM Ddetection, QuecLocator, DFOTA, GNSS, VoLTE
Interfețe:
Interfață PCM Audio Digital, I2C, USB 2.0 de mare viteză, UART, USIM, 2x Netlight, 2x ADC, RTC, Antena primară, diversitate, GNSS, QMI
Modulele LTE suportă Multiple-Input Multiple-Output (MIMO), o tehnologie de antene de ultimă oră, transmițând fluxuri multiple de date pe mai multe transmițătoare către mai multe receptoare. Antenele de la fiecare capăt al circuitului de comunicații sunt combinate pentru a minimiza erorile și a optimiza viteza de date. Ele combină, de asemenea conectivitatea wireless de mare viteză cu un receptor încorporat de tip multi-constelație GPS+GLONASS cu înaltă sensibilitate de poziționare. Un set bogat de protocoale Internet, interfețe standard din domeniu (USB/PCM/USIM/NETLIGHT/UART) și funcționalități abundente (driverele USB pentru Windows XP, Windows Vista, Windows 7, Windows 8/8.1, Linux, Android/eCall /DFOTA/ GNSS) extind aplicabilitatea modulului la o gamă largă de aplicații M2M, cum ar fi CPE, router, card de date, tabletă robustă, autovehicule, securitate și PDA industriale. Pentru întrebări suplimentare, contactați: Gabriel Neagu: Tel: 0318059955 Gabriel.Neagu@codico.com
Electronica Azi 2.2016 [ 202 ] | www.electronica-azi.ro
11
SISTEME EMBEDDED
ANALIZĂ
MCu
Tendinţe în domeniul microcontrolerelor
O concentrare crescută către software Autor: Ralf Sommer, Senior Marketing Manager Microcontroller & Memory Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH
Prin comparaţie cu predecesorii lor, cele mai recente generaţii de microcontrolere dispun de o mai mare integrare de caracteristici analogice, periferice mai inteligente, capabilităţi de memorie mai mari, CPU mai puternice şi consum energetic mai redus. Dar în ciuda tuturor acestor dezvoltări hardware, rolul decisiv îl joacă din ce în ce mai mult software-ul. Producătorii urmăresc diferite strategii. Noile tehnologii de ecrane (soluţii TFT/tactile) şi de comunicaţii (IoT/Industry 4.0) sunt forţa conducătoare din spatele creşterii dominaţiei software. Dezvoltatorii ce proiectează microcontrolere pentru aplicaţii industriale se confruntă cu noi probleme legate de software şi hardware ce nu au nimic de-a face cu experienţa lor de bază în legătură cu aplicaţia, în vreme ce complexitatea creşte – uneori atât de drastic, încât apar cerinţe de performanţe CPU crescute şi de memorii mai mari. Printre probleme se evidenţiază sisteme de operare în timp real, biblioteci grafice, pachete de comunicaţii, software de securitate şi sisteme de fişiere, necesitând pachete software complexe pentru securitate funcţională. Acest lucru înseamnă că selecţia microcontrolerului nu mai este independentă numai de cerinţele aplicaţiei curente, ci depinde tot mai mult de modulele software necesare. În acelaşi timp, există o presiune în creştere pentru reducerea timpului până la lansarea pe piaţă a produsului. Prin urmare, dezvoltatorul are de ales să utilizeze produse MCU mult mai puternice, sau să utilizeze gama mult mai largă oferită de furnizori terţiari. Renesas şi Synergy cu noul concept Renesas pune la dispoziţie diferite kit-uri de start, care oferă soluţii hardware şi software pentru aplicaţii IoT şi Industry 4.0. Pentru aplicaţii IoT, acestea sunt bazate pe gamele de produse de uz general RL78, RX, RZ, acoperind aplicaţiile de la consum energetic ultra-redus şi până la înaltă performanţă. Pentru aplicaţii Industry 4.0, în special 12
Ethernet industrial, Renesas a dezvoltat cu succes familia ERTEC şi TPS-1 pe piaţa pentru Profinet. Furnizorul oferă acum cipuri multi-protocol sub forma noilor produse R-IN. Renesas a anunţat de asemenea lansarea unui nou concept pentru aplicaţii IoT şi Industry 4.0 sub numele de Synergy. Caracteristica definitorie este combinaţia dintre software şi microcontrolere ARM Cortex Mx. Pentru aplicaţii de ultra-joasă putere, furnizorii utilizează un nucleu Cortex M0+
cu 32MHz, periferice cunoscute ca aparţinând familiilor MCU, optimizate pentru operare de joasă putere, ce implică procesare pe 130nm cu pierdere redusă de curent. Pe segmentul de înaltă performanţă sunt oferite trei subfamilii bazate pe nucleu Cortex M4. Procesarea pe 40nm permite frecvenţe de ceas între 32 şi 240MHz şi permite
integrarea optimizată ca preţ de RAM generos pe cip de până la 640k şi memorie flash de până la 4 MB. Totuşi, ceea ce face ca acest concept să fie special este software-ul, iar Renesas a căutat să realizeze un concept complet nou pentru acesta; clientul programează produsele de la nivel API în sus. Acest lucru le permite să economisească timp de dezvoltare valoros utilizat pentru software-ul standard, însemnând că nu este nevoie de a pierde timp cu dezvoltarea şi integrarea de drivere de nivel jos pentru periferice pe cip, pachete de comunicaţii, biblioteci grafice sau sisteme de operare RT. Renesas furnizează aceste componente software împreună cu noul pachet software Synergy sub formă de cod sursă, testat şi certificat, gata de utilizat în mediul de producţie. Furnizorul se ocupă în continuare cu întreţinerea şi dezvoltarea continuă a software-ului, utilizând API-uri pentru a asigura compatibilitatea pe întreaga familie de microcontrolere Synergy. Clienţii pot utiliza de asemenea elemente adăugate (add-on) pentru a integra software de la furnizori terţiari. Renesas testează acest lucru în termeni de conformitate cu pachetul software Synergy. Electronica Azi | Martie 2016
SISTEME EMBEDDED
ANALIZĂ
MCu
La achiziţionarea microcontrolerelor, clienţii cumpără de asemenea întregul pachet software Synergy, fără costuri de licenţiere suplimentare – singura excepţie fiind făcută de software-ul special terţiar. Mulţumită economiilor generate faţă de costurile de licenţiere la startul dezvoltării şi reducerii timpului de dezvoltare, sunt reduse semnificativ şi problemele legate de intrarea pe piaţă şi riscurile de investiţii în aplicaţii IoT sau Industry 4.0. Microchip urmăreşte o abordare de soluţie sistem Microchip se concentrează complet pe o abordare de soluţie sistem, în care blocuri periferice, chiar şi mai specifice, sunt utilizate împreună cu module analogice externe din portofoliul propriu, şi module de comunicaţie pre-certificate ale căror nuclee de microcontroler sunt abia vizibile sau sunt chiar complet invizibile pentru utilizator.
componentele software corespunzătoare. De exemplu, în modurile de ultra-joasă-putere, perifericele inteligente sunt utilizate din ce în ce mai mult, implementând funcţii de monitorizare independente, cu nucleul, unul dintre principalii consumatori de energie, activat doar atunci când este necesar. Microchip a recunoscut de asemenea că softwareul a luat un rol dominant în multe aplicaţii IoT, motiv pentru care furnizorul a lansat mediul de dezvoltare MPLAB Harmony IDE pentru produsele PIC32. Tot în acest scop, Microchip a ales de asemenea calea API, pentru a economisi timp preţios de dezvoltare. Pachetele software utilizate direct de Microchip pot fi utilizate cu licenţă gratuită, iar programul generat poate fi rulat fără utilizarea unui RTOS. Dezvoltatorii pot de asemenea integra un RTOS sau pachete de comunicaţii speciale de la furnizori terţiari, deşi acestea pot fi subiect de licenţiere faţă de furnizorii în cauză.
Varietatea nucleelor în uz, dovedind că oferă performanţele necesare aplicaţiei, este de importanţă redusă în acest punct, deoarece majoritatea dezvoltatorilor programează în C, ceea ce înseamnă că potenţialul de optimizare şi calitatea compilatorului C sunt mult mai importante decât nucleul de bază. Soluţia se distinge faţă de alte MCU prin calitatea perifericelor de pe cip şi a componentelor externe, precum şi prin modul în care interacţionează cu
STMicroelectronics – soluţii pentru cerinţe de nivel superior şi putere redusă Ca lider de piaţă în ceea ce priveşte microcontrolerele ARM Cortex bazate pe Mx, STMicroelectronics şi-a extins portofoliul cu câteva noi familii de produse. El este primul furnizor care prezintă un nucleu M7 într-o familie de produse standard. Aceste produse au integrat un controler TFT, memorie generoasă pe cip şi o varietate de interfeţe de
14
comunicaţie, făcându-le ideale pentru utilizare în aplicaţii de nivel ridicat, precum interfeţe ommaşină (HMI). Cu familia L4, ST a adăugat un design îmbunătăţit gamei sale de modele de joasă putere. Mulţumită optimizărilor variate ale perifericelor, acest puternic CPU, bazat pe Cortex M4, economiseşte energie ori de câte ori este posibil. În gama largă de produse din cele trei sub-familii, utilizatorul va găsi produsul potrivit pentru aplicaţia dorită, beneficiind de compatibilitate ridicată şi caracteristici clare. Privite ca un întreg, există numeroase interfeţe standard integrate, care răspund celor mai stringente cerinţe de comunicaţie de astăzi. Bazat pe seriile STM32, ST oferă o gamă largă de kit-uri de iniţiere interesante şi soluţii pentru aplicaţii IoT sau Industry 4.0. Mediul de dezvoltare propriu IDE STM32CubeMx oferă un generator de program cu o interfaţă grafică modernă, pentru produsele STM32. Scopul său este de a asista dezvoltatorii încă de la selectarea componentelor, de exemplu prin afişarea la nivel de PIN în funcţie de caracteristicile cerute. Cube permite dezvoltarea programului necesar pentru iniţializarea unui controler STM32 cu numai câteva click-uri. Pe lângă Pinout Conflict Solver (rezolvarea conflictului la nivel de pini), el conţine de asemenea unelte pentru configurarea ceasului, configurarea middleware (n.t. - software-ul ce se găseşte pe un nivel între programele de aplicaţii şi sistemul de operare, realizând legătura dintre aplicaţii) şi pentru calculul consumului energetic. Sunt disponibile o varietate bogată de produse terţiare precum noul Safety LIB, diferite pachete de comunicaţie sau sisteme de operare în timp real. Infineon – periferice inteligente şi suport software Pentru piaţa industrială tradiţională, Infineon utilizează derivate ARM Cortex M0/M4, pentru aplicaţii în domeniul controlului motoarelor, iluminării, automatizării industriale şi surselor de tensiune. Perifericele inteligente sunt capabile de a reduce sarcina procesorului. Principalul aspect nu este minimizarea consumului energetic, ci integrarea unui coprocesor matematic pentru creşterea
Electronica Azi | Martie 2016
semnificativă a performanţelor de calcul, chiar şi cu cei mai slabi membri ai familiei XMC1000. Periferice inteligente precum BCCU (unitate de control strălucire şi culoare) – ce permite controlul fără fluctuaţii de surse LED multi-canal fără creşterea sarcinii CPU prin generarea de PWM-uri – conduc la diferenţe semnificative în termeni de cost şi timp de dezvoltare. Pentru automatizare industrială, Infineon şi-a extins familia sa 4000, care este bazată pe Cortex M4 şi este proiectată pentru aplicaţii de timp real. Noii membri au crescut opţiunile de comunicaţie, în special interfeţe CAN şi noua interfaţă ETHERCAT. Cu ajutorul mediului său de dezvoltare IDE Dave 4, Infineon facilitează de asemenea clienţilor săi procesul de dezvoltare software. Utilizând aplicaţiile proprii, clienţii pot integra software-ul lor prin API-uri. O mare parte din hardware-ul şi software-ul tradiţionale ale furnizorilor terţiari ai Infineon pot fi de asemenea integrate flexibil în DAVE 4. Soluţii practice de la distribuitor Rutronik asigură suport pentru clienţii săi, atât cu produse de la partenerii din domeniul semiconductoarelor, cu mediile lor de dezvoltare şi cu unelte de dezvoltare terţiare. Rutronik şi-a extins de asemenea parteneriatul cu SEGGER Microcontroller dincolo de produsele hardware, pentru a cuprinde şi software-ul. Cu 400000 de sisteme de depanare J-Link instalate pe plan mondial, SEGGER este bine plasată pe piaţă şi este binecunoscută printre dezvoltatorii de microcomputere pentru sistemul său de operare în timp real (embOS). Cu noul său mediu de dezvoltare Segger IDE şi diferitele module middleware, clienţii Rutronik au acum la dispoziţie o platformă de dezvoltare completă, independentă de furnizorul de componente semiconductoare, de la mediu de dezvoltare IDE la programator flash pentru producţie de serie. Segger lucra deja de ani de zile îndeaproape cu toţi partenerii Rutronik pe diferite produse hardware şi software, fiind o alternativă foarte interesantă şi flexibilă la uneltele de dezvoltare ale furnizorilor de componente, pentru toate mărcile de microcontrolere din portofoliul Rutronik. Pe această bază, produsele Segger suportă numeroase familii de microcontrolere. Acest furnizor, urmărind tendinţele pieţei către nuclee ARM, oferă soluţii pentru o gamă largă de diferite nuclee ARMMx/Ax. Produsele software ale Segger sunt definite de gradul lor ridicat de flexibilitate. Clienţii nu trebuie să utilizeze întregul lanţ de unelte Segger. Ei pot opta permanent când vor să continue lucrul cu IDE-ul lor existent, cu compilatorul C preferat sau cu alte pachete, şi de exemplu să utilizeze numai biblioteca grafică sau sistemul de operare embOS. Necesarul redus de RAM şi flash, în special cu embOS, face ca Segger să fie ideal pentru aplicaţii cu microcontrolere cu resurse limitate de memorie.
Rutronik a prezentat deja unui număr de clienţi o demonstraţie, primele roade ale parteneriatului apropiat, bazată pe un microcontroler PIC32, un TFT industrial de înaltă calitate 4.3" DLC şi biblioteca grafică SEGGER. Vor urma soluţii de sisteme similare cu alţi producători de microcontrolere şi display-uri din linia de produse. Acest lucru înseamnă că toți clienţii Rutronik nu primesc numai produse de nivel industrial, ci şi soluţii practice – iar în cazuri specifice, reglaje şi dezvoltări oferite de Segger ■ Rutronik Elektronische Bauelemente www.rutronik.com Electronica Azi 2.2016 [ 202 ] | www.electronica-azi.ro
15
SISTEME EMBEDDED
Monitorizare şi control
LABORATOR
Staţia de încărcare a software-ului de la Continental pentru dispozitivele multimedia Fiat Autor: Ing. Jakub HAMERNÍK Continental Automotive Czech Republic s.r.o.
Provocarea: Dezvoltarea unei staţii de încărcare de software complet automatizată, cu administrare software prin rețea și utilizând execuție paralelă și simultană pentru unități de testare multiple. Soluţia:
Crearea unui sistem montat într-un rack cu 12 sloturi pentru încărcare de software și testare a acestuia, cu administrare software prin stick USB sau fişier aflat în rețea, ce se conectează la un sistem de trasabilitate a datelor aparținând companiei Continental.
Figura 1: Interfața grafică a operatorului pentru stația de încărcare a software-ului
Brandýs nad Labem, filială a corporației Continental, a utilizat pentru prima dată mediul grafic de programare LabVIEW în procesul asamblării modulelor radio de la Renault. Cu ajutorul LabVIEW şi al unei plăci PCI multifuncționale având canale de intrări/ieșiri digitale, am reușit să realizăm ghidarea operatorului și comunicarea cu acesta, dar și citirea numerelor de serie de pe codurile de bare. Am finalizat proiectul în trei săptămâni şi am reușit să fabricăm cu succes peste 6.000 de module radio pe săptămână.
Figura 2: Sistemul PXI cu interfețele CAN 16
Folosind această experienţă, am utilizat în continuare platforma NI pentru a dezvolta un sistem care să asigure încărcarea automată a softului, dar și testarea dispozitivului prin intermediul USB. La momentul respectiv nu aveam suficientă experiență cu instrumentele NI şi prin urmare, Elcom, membru al programului NI Alliance Patner, a dezvoltat sistemul pentru noi. Sistemul include un comutator USB personalizat şi 12 slot-uri pentru montarea unităților testate. Am executat în paralel ciclu-
rile de încărcare și de testare în procese de execuție separate pentru fiecare dintre unități. Pentru a doua generație a acestui sistem, a trebuit să încărcăm software-ul prin intermediul unei magistrale CAN. Am utilizat magistrale CAN atât de mare cât şi de mică viteză, pentru unități euro pene versus americane, astfel încât am optat pentru şasiul PXI prevăzut cu module și interfețe PXI CAN selectabile din software. O staţie automatizată poate comunica astfel cu dispozitivul și poate verifica identificarea completă. Sistemul este conectat apoi la sistemele de trasabilitate de la Continental. Testarea se desfășoară autonom, astfel încât operatorul nu trebuie decât să insereze unitatea în slot. Unitatea testată comunică prin intermediul porturilor RS232 sau CAN (de mare sau mică viteză). După identificare, sistemul de încărcare caută software-ul corespunzător dispozitivului în fişierul din reţea sau pe stick-ul USB. Atunci când software-ul din fişierul de pe reţea este identic cu Electronica Azi | Martie 2016
LabVIEW
“
Brandýs nad Labem, filială a corporației Continental, a utilizat pentru prima dată mediul grafic de programare LabVIEW în procesul asamblării modulelor radio de la Renault. Cu ajutorul LabVIEW și al unei plăci PCI multifuncționale având canale de intrări/ieșiri digitale, am reușit să realizăm ghidarea operatorului și comunicarea cu acesta, dar și citirea numerelor de serie de pe codurile de bare. Am finalizat proiectul în trei săptămâni şi am reușit să fabricăm cu succes peste 6.000 de module radio pe săptămână.” Jakub HAMERNÍK Continental Automotive Czech Republic s.r.o.
cel de pe stick-ul USB, acesta este conectat automat la conectorul dispozitivului şi procedura de încărcare a software-ului începe. Atunci când versiunile software sunt diferite, softwareul de pe stick este șters, și noua versiune este descărcată din fișierul aflat în rețea.
soluții. Platforma NI PXI se dovedește a fi un punct de plecare potrivit pentru viitoarele proiecte, nu doar în domeniul testării, ci și în materie de suport pentru activitatea de producție. ■
În timpul procedurii de încărcare a software-ului, sistemul urmărește de asemenea comunicarea prin interfață RS232 cu dispozitivul. După efectuarea procedurii de SWL (software loading), sistemul scrie informația în sistemul de trasabilitate de la Continental.
Concluzii În colaborare cu partenerul NI Alliance, am reușit să construim stații de încărcare a software-ului ce pot executa 12 încărcări paralele simultane. În prezent, acest sistem funcționează pe 15 linii de producție. Datorită interfeței de utilizator simple și extrem de intuitive, operatorul poate controla procesul de încărcare.
Această soluție ne ajută să ținem pasul cu producția a peste 20.000 de module radio pe săptămână, fiind mai eficientă din punct de vedere al costurilor prin comparație cu alte
Mulțumită cunoștințelor dobândite în timpul sesiunilor de training NI, suntem capabili să între ținem și să extindem sistemul actual, prin dezvoltarea de noi secvențe.
Figura 3: Stația pentru asamblarea modulelor radio, controlată prin aplicația LabVIEW
Figura 4: Interfață grafică a operatorului pentru aplicația de suport în producție, dezvoltată cu LabVIEW Electronica Azi 2.2016 [ 202 ] | www.electronica-azi.ro
17
ANALIZĂ
Coexistenţa sursei de tensiune şi EMC în echipamentele medicale
De la gadget-uri la dispozitive esenţiale, Dispozitivele Conectate şi Internetul Lucrurilor (IoT) sunt peste tot, iar noi le vedem schimbându-se gradat pe parcursul vieţii; dezvoltarea exponenţială de produse de la mici la mari ce integrează transmiţătoare radio, generează îngrijorare cu privire la interferenţe şi afectarea funcţionării echipamentelor, în special în cazul aplicaţiilor medicale, unde consecinţele pot fi grave! Figura 1: Sală de operaţii cu Dispozitive Conectate de Patrick Le Fèvre, Director Marketing & Communication, Powerbox îşi pot obţine alimentarea chiar din unde radio. Coexistenţa surselor de alimentare cu semnale radio, trebuie să fie luată în considerare diferit faţă de alte experienţe anterioare, în special în cazul echipamentelor medicale instalate în afara mediului controlat al instituţiei medicale, precum în casele pacienţilor. Deoarece, începând cu 2010, a crescut numărul de Dispozitive Conectate şi transmisii radio în mediile medicale, numărul cazurilor de echipamente medicale ce raportează alarme false, au erori aleatoare sau funcţionare defectuoasă a crescut şi el semnificativ, avertizând comunitatea medicală în legătură cu coexistenţa multiplelor echipamente cu transmisie radio de care pot depinde vieţile pacienţilor. În numeroasele cazuri de erori de funcţionare raportate, a fost foarte dificil de identificat cauza exactă, până când, în urma unor investigaţii profunde, s-a demonstrat că interferenţele radio au fost cauza principală a problemelor. În Statele Unite, FDA (Food and Drug Administration) înregistrează proble Când imprevizibilul se poate întâmpla! După cum lumea întreagă s-ar opri fără surse de ali - mele de funcţionare într-o bază de date “MAUDE”, mentare de încredere, industria de putere are o ce include un număr în creştere de probleme EMC. lungă istorie în dezvoltarea de sisteme de alimen tare robuste. Industria inovează în permanenţă noi Când echipamentul de sudură porneşte alarma – tehnologii, îmbunătăţind randamentul energetic, Un pacient afectat de probleme cardiace şi respisiguranţa în funcţionare şi siguranţa utilizatorilor. ratorii a fost conectat acasă la un dispozitiv foarte Odată cu rapida dezvoltare a multiplelor Dispozitive performant de ventilaţie, cuplat la un dispozitiv Conectate în aplicaţii medicale, unele ar putea fi ali- wireless de monitorizare cardio. Sănătatea pacienmentate prin energie recuperată, făcându-le foarte tului era monitorizată de la distanţă de către un sensibile la interferenţe radio, în vreme ce altele centru de sănătate, care a primit o serie de alarme. Introducere Odată cu multiplicarea produselor ce transmit semnale radio, devine foarte complicat pentru producătorii de echipamente medicale să asigure funcţionarea sigură a echipamentelor prin utilizarea fie de standarde IEEE, fie de protocoale particulare, din care multe operează la frecvenţe nelicenţiate în benzile ISM (Industrial, Ştiinţific şi Medical) sau MICS (Medical Implant Communication Service), pentru a funcţiona corespunzător, fără interferenţe cu alte echipamente. Pentru a asigura coexistenţa wireless în aplicaţii medicale din întreaga lume, organismele de reglementare şi-au concentrat eforturile pentru a standardiza protocoalele şi procesele, care vor cere de la producătorii de surse de tensiune să includă testare şi verificare “Wireless Coexistence” la proiectarea surselor pentru echipamente medicale.
18
După ce pacientul a fost sunat, iar el din fericire era foarte bine, toate alarmele au fost clasate ca fiind false, solicitându-se înlocuirea unităţii de monitorizare. În ciuda înlocuirii sistemului, aleatoriu, apăreau încă semnale de alarmă! Producătorii echipamentului au început o serie de analize, fără a identifica vreo problemă de hardware sau software. Printr-o coincidenţă, o soră medicală ce vizita pacientul, a remarcat un zgomot ciudat venind de la un aparat de radio, urmat de pornirea alarmelor aparatului medical. Investigaţiile declanşate au identificat că în apropiere, o companie industrială utiliza o instalaţie de sudură de înaltă putere, ce avea o ecranare implicită; undele radio radiate interacţionau cu bucla de control a senzorilor, declanşând alarma. Acest exemplu este poate anecdotic, dar este unul dintre multele care au motivat industria medicală să regândească interferenţele electromagnetice în spaţiile medicale, asigurând că totul lucrează lin şi sigur. Sală de operaţii din spital – luând în considerare evoluţia uimitoare a tele-medicinei, chirurgia de la distanţă, efectuată de roboţi, interferenţele radio în aplicaţiile medicale au devenit o prioritate ridicată în această industrie. Figura 1 este un exemplu de sală de operaţii dintr-un spital, în care sunt utilizate un număr de echipamente strategice şi vitale, inclusiv din ce în ce mai multe Dispozitive Conectate. Cablurile de semnale electrice, pompele de perfuzie, Electronica Azi | Martie 2016
Compatibilitate şi Imunitate Electromagnetică aparatul pentru echocardiogramă, echipamentul de anestezic, dispozitivul de monitorizare fiziologică, injectorul de presiune, pacemaker-ul, debitmetrul de timp de tranzit şi chiar şi telefoanele mobile şi pagerele generează toate semnale radio, fără a menţiona echipamentele de înaltă energie, cum ar fi bisturiele cu plasmă, ce pot genera interferenţe electromagnetice. În asemenea medii, adăugarea dimensiunii IoT şi a multiplicării Dispozitivelor Conectate, este evident că este obligatorie utilizarea unor proceduri care să garanteze Compatibilitate şi Imunitate Electromagnetică la interferenţe radio, adică scopul Ediţiei a 4-a a IEC 60601-1-2 (2014) de a face imprevizibilul mai predictibil. Coexistenţă & EMC, IEC 60601-1-2 (2014) Având în vedere munca intensă şi cooperarea dintre diferiţi jucători, inclusiv producători de surse de alimentare, IEC (Comisia Internaţională Electrotehnică) a publicat în 2014 o revizuire a cerinţelor de compatibilitate electromagnetică (EMC) pentru dispozitive medicale, sub forma Ediţiei a 4-a a IEC 606011-2 in 2014. Aceasta conţinea un număr de schimbări, inclusiv noi cerinţe de imunitate şi de analize de risc mai robuste. Luând în considerare numărul în creştere al Dispozitivelor Conectate, noile benzi de frecvenţă radio de lucru şi riscul interferenţelor între diferite echipamente medicale, standardele revizuite au inclus nivele ridicate de testare a imunităţii, cu un domeniu crescut al imunităţii radiate, al imunităţii magnetice, imunităţii conductive, creşteri semnificative în nivelele de descărcare electrostatică (ESD) şi căderi de tensiune şi unghiuri de fază de întrerupere. Suplimentar, testarea imunităţii a fost adăugată la 60601-1-11 (Standard colateral pentru îngrijirea sănătăţii la domiciliu) sub forma imunităţii la câmpuri de proximitate faţă de echipamente de comunicaţii RF wireless la nivele semnificativ crescute faţă de testele de imunitate utilizate în trecut. Scopul principal al celei de a 4-a ediţii este de a asigura că echipamentele medicale destinate salvării vieţilor nu sunt perturbate în funcţionare de fenomenul EMC. Prin testarea, verificarea şi certificarea unităţilor în acord cu noile standarde, inclusiv cele colaterale, produsele vor deveni mai sigure pentru a opera în armonie cu alte echipamente.
SISTEME EMBEDDED
Suplimentar, ediţia a 4-a introduce noi definiţii: • Utilizare prevăzută (numai scop medical) • Utilizare normală (incluzând uz medical şi transport, întreţinere, mod aşteptare) Conformitate EMC – Testele şi limitele de conformitate EMC vor fi definite în acord cu riscul şi utilizarea prevăzute în loc de un tip de dispozitiv. Testele sunt bazate pe locul în care va fi utilizat echipamentul, fiind definite 3 categorii: Structură de asistenţă medicală, Acasă sau în medii speciale precum militar, industrie grea sau zone de tratament medical cu echipamente medicale de mare putere. Toate testele vor fi realizate în acord cu “Utilizarea prevăzută.” (Notă: Înainte de test, producătorii vor trebui să pregătească un plan de testare / analiză risc. Clauza 6.2 necesită ca planul de testare EMC să fie oferit la laboratorul de testare EMC). Medii speciale – Având în vedere condițiile foarte
Power/Medical
specifice acestui mediu, nivelul de test de imunitate, mai mare sau mai mic decât cel specificat pentru mediile de asistență medicală și de acasă, ar putea fi adecvat să fie definit în faza de proiectare în strânsă cooperare cu utilizatorul final. Managementul riscului EMC – Analiza de management a riscului va fi solicitată pentru echipamentul medical, inclusiv producătorilor de surse de alimentare externe, pentru a stabili riscul perturbaţiilor cauzate de EMC. Acest test include noi frecvenţe şi nivele diferite în funcţie de categorie. Nivelul ESD se ridică – Produsele vor fi supuse la nivele crescute de testare a imunităţii, pentru a minimiza riscul interferenţelor electromagnetice: de exemplu nivelele de test ESD sunt crescute la 15KV aer şi 8KV contact, iar testele de imunitate efectuate sunt acum crescute la 6V în benzile de frecvenţă ISM.
Ce este nou în a 4-a ediţie? Figura 2 prezintă un sumar al diferenţelor între a 3-a Ediţie a IEC 60601-1-2 (2007) şi a 4-a Ediţie (2014), principalele schimbări putând fi evidenţiate în câteva puncte: Mediile utilizate – luând în considerare că echipamentele medicale sunt operate în medii controlate şi supuse la diferite riscuri, au fost identificate trei categorii. În ediţia anterioară (a 3-a) a standardului, cerinţele erau bazate pe scopul echipamentului. În versiunea a 4-a, curentă, cerinţele se bazează pe utilizare / mediul de lucru: • Mediul de operare – structură de asistenţă medicală profesională (spital, cabinet medical...) • Mediu de operare casnic (acasă, azil, sanatoriu, locuri publice...) • Medii speciale (zone militare, zone de industrie grea, echipamente medicale de mare putere) Electronica Azi 2.2016 [ 202 ] | www.electronica-azi.ro
Figura 2: Schimbările IEC 60601-1-2 Ediţia a 4-a 19
SISTEME EMBEDDED
Power/Medical
Proximitate wireless – Ca rezultat al creşterii numărului de echipamente wireless şi tăriei semnalelor radiate, nivelul de testare la imunitate radiată este acum până la 28V/m la anumite frecvenţe. Aceste nivele au fost crescute pentru a evalua susceptibilitatea produselor la interferenţe cu dispozitive uzuale wireless. (Notă: toate produsele trebuie să se conformeze cu noul test). Nivele de imunitate – Flexibilitatea foarte redusă pentru utilizarea de nivele de imunitate scăzute pentru conformitate; Anexa “E” descrie procesul pentru determinarea nivelelor de test ale imunităţii, pentru produse utilizate în medii speciale, pentru care pot fi justificate nivele de imunitate diferite. Pentru a sprijini producătorii la pregătirea planurilor lor de testare, în Anexa “G” a standardului a fost adăugat un ghid. Implementare IoT şi Dispozitivele Conectate inteligente continuă să ia lumea cu asalt, chiar şi în industria dispozitivelor medicale, astfel încât este esenţial ca industria să adopte un nou standard cât de rapid posibil. A 4-a Ediţie a standardului IEC 60601-12:2014 este în operare, iar revizuirea mandatează conformitatea noilor produse până în Aprilie 2017 în SUA, cu toate că, în ultima parte a anului 2014, FDA a emis o scrisoare de recomandare cum că dispozitivele să fie supuse testării conform Ediţiei a 4-a cât mai curând posibil. Luând în considerare numărul noilor Dispozitive Conectate ce se adresează zonei medicale, precum şi riscul crescut de interferenţe, s-a raportat că FDA a solicitat conformitatea cu cea de a 4-a Ediţie pentru un număr de 510000 noi aplicaţii.
După data publicării, toate dispozitivele medicale vândute în Europa trebuie să se conformeze cu noul standard.
cu senzori de joasă putere, precum cei implicaţi în aplicaţii medicale, iar reducerea nivelului EMI la aproape fără radiaţie va necesita noi tehnologii.
Alimentarea IoT în spaţiile medicale Trebuie luat în considerare faptul că EMC este foarte important la alimentarea echipamentelor, dar şi mai important este la alimentarea aplicaţiilor medicale şi a IoT în domeniul medical. Producătorii de surse de alimentare au dezvoltat noi tehnologii pentru a reduce EMI, fără a trebui să îmbrace pro-
Dispozitivele IoT din lumea medicală sunt rapid implementate, solicitând industriei de putere regândirea elementelor fundamentale legate de interferenţe radio şi coexistenţă radio, ceea ce este foarte interesant pentru proiectanţii de dispozitive de putere, deschizând noi căi de inovare tehnologică ■
Figura 4: Curbele de radiaţii EMI ale EXM30, sub limitele prevăzute Bibliografie: IEC 60601-1-2:2014 https://webstore.iec.ch/publication/2590 FDA – Standarde Recunoscute www.accessdata.fda.gov/scripts/cdrh/cfdocs/cfStandards/ detail.cfm?standard_identification_no=32630 FDA – baza de date MAUDE www.accessdata.fda.gov/scripts/cdrh/cfdocs/cfMAUDE/ search.CFM
Figura 3: Sursă de tensiune medicală externă Powerbox EXM30 cu EMI redus pentru alimentarea IoT
Powerbox www.prbx.com
În Europa, data de retragere a celei de-a treia ediţii este aşteptată în intervalul 2017-2018. Data de conformitate estimată pentru EN 60601-1-2:2014 era 31 decembrie 2018. Cu toate acestea, pe baza informaţiilor publicate de European Official Journal, considerând că FDA presează în Statele Unite ale Americii pentru implementare rapidă şi în Europa s-ar putea întâmpla mai devreme. 20
dusul final într-o carcasă metalică grea. Unităţile de alimentare în comutaţie proiectate pentru independenţă de EMI (Figura 3 - Powerbox EXM30) au ajuns acum pe piaţă; funcţionează pe toate benzile (de la 30 MHz la 1 GHz) cu o medie de 15 dB sub cerinţele EN 55011 Clasă B (Figura 4 - EXM30 Emisii radiate). O valoare scăzută a EMI este foarte importantă atunci când sursa de alimentare coexistă
Despre autor: Aflat la conducerea Powerbox Marketing and Communication, Patrick Le Fèvre este un comerciant experimentat şi inginer de înaltă calificare, cu un palmares bogat în domeniul electronicii de putere, palmares ce se întinde pe parcursul a 25 de ani. El a fost un deschizător de drumuri în comercializarea noilor tehnologii precum dispozitive digitale de putere şi iniţiative tehnice de reducere a consumului energetic. Le Fèvre a scris şi prezentat numeroase buletine informative şi articole la cele mai cunoscute conferinţe mondiale în domeniul electronicii de putere. Acestea au fost publicate de peste 180 de ori în media din întreaga lume. El este de asemenea implicat în câteva forumuri de mediu, împărtăşindu-şi experienţa şi cunoştinţele cu privire la energia curată. Electronica Azi | Martie 2016
MODULE
Echipamente de rețea
ATOP – calitate excelentă la prețuri rezonabile pentru echipamente industriale de rețele de date în România prin Comet Electronics Compania ATOP proiectează customizează și produce echipamente industriale de rețea. Din gama de echipamente produse de ATOP amintim switch-uri Ethernet, interfețe wireless, servere seriale și media convertoare. ATOP este o companie înființată acum 25 de ani în Taiwan și pentru primii ani s-a concentrat exclusiv pe distribuția în piețele din Asia. Odată cu internaționalizarea și cu deschiderea pieței din Asia către Europa, ATOP a decis să își extindă rețeaua de distribuție și către această zonă. În momentul de față, ATOP are o rețea extinsă de distribuție ce acoperă în totalitate zona europeană. Începând cu sfârșitul anului 2015, distribuția produselor ATOP în România se face prin intermediul firmei Comet Electronics. Echipamentele industriale ATOP se pot folosi într-o varietate foarte mare de aplicații cum ar fi: controlul securității, achiziții de date în măsurarea energiei, control de trafic, monitorizare de stații de energie solară. Produsele ATOP asigură implementarea facilă a automatizării în industrie prin combinarea ușurinței în utilizare și instalare cu adaptarea produselor pentru mediul industrial – gamă extinsă de temperaturi de operare, rezistență la praf și umiditate, rezistență la variații de tensiune de alimentare și la impact fizic. Prin redundanța inclusă și prin nivelul ridicat de securitate se asigură funcțio narea continuă a rețelelor industriale. Electronica Azi 2.2016 [ 202 ] | www.electronica-azi.ro
Switch-uri Ethernet ATOP ATOP vă oferă switch-uri Ethernet cu management sau fără, cu adaptoare pentru șină DIN și gamă extinsă de temperatură. Echipamentele au aprobările necesare pentru instalarea în aplicații de căi ferate.
Servere seriale ATOP Familia de servere seriale Ethernet oferă o punte de comunicare perfectă între dispozitivele seriale și traficul Ethernet. Cu ajutorul serverelor ATOP dispozitivele cu interfețe RS-232 convenționale, RS-485 și RS-422 au acces instant la TCP/IP și conectivitate UDP prin care distanța și viteza nu mai sunt limitate. Prin serverele seriale ATOP, un port COM poate fi accesat prin mai multe calculatoare gazdă sau mai multe dispozitive seriale, iar un dispozitiv serial poate fi mapat pe un calculator gazdă prin inter mediul unei funcții de COM virtual. Aceste servere au o carcasă robustă, potrivită pentru montare pe perete sau șină DIN având o gamă largă de tensiuni de alimentare fiind foarte potrivite pentru aplicații industriale. 21
MODULE
Echipamente de rețea
LABORATOR Media convertoare ATOP ATOP vă oferă echipamente de interfață pentru comunicații prin fibră optică adaptate mediului industrial de funcționare. Aceste convertoare sunt interfața între echipamentele seriale și mediul de transmisie de mare viteză prin fibră optică. Echipamentele au integrate protocoalele pentru RS-232, RS-422 și RS-485. Sunt disponibile și convertoare pentru Fast Ethernet sau Gigabit Ethernet realizate cu aceleași caracteristici speciale ale mediului industrial de funcționare. Adaptoare wireless ATOP Adaptoarele wireless produse de ATOP oferă conectivitate wireless și cu fir pentru echipamentele industriale. Echipamentele sunt dotate cu un port RJ-45 pentru setările inițiale ce poate fi folosit și pentru comunicație de backup pe fir. Toate dispozitivele wireless sunt conforme cu IEEE802.11g / b, precum și WEP și WPA. Aceste echipamente sunt cel mai des folosite ca punte de comunicații în locuri în care nu se pot folosi fire. De asemenea, se folosesc pentru conectivitate mobilă în mediile industriale. Soluții de management pentru depozite ATOP oferă un sistem inovator de management al depozitelor. Sistemul “Pick To Light” este compus dintr-o unitate centrală de comandă și mai multe dispozitive indicatoare. Comanda de produse se importă în sistemul “Pick To Light”, iar acesta comunică informațiile fiecărei etichete electronice. Astfel, în dreptul primului produs se va aprinde un LED, iar pe etichetă se va afișa cantitatea ce trebuie selectată. După procesarea primului produs, operatorul va apăsa o tastă moment în care se va aprinde un LED pe eticheta din dreptul următorului produs. Prin acest sistem se eficientizează timpul de procesare a comenzilor în depozit, iar timpul de procesare nu va mai depinde de experiența operatorului. Comunicațiile sunt wireless pentru ușurința imple– mentării în orice tip de depozit, iar sistemul de comandă este ușor de integrat în sistemul clientului ■ Pentru detalii tehnice şi comerciale, contactaţi:
Ing. Ciprian Varga Director Tehnic Comet Electronics. Str. Sfânta Treime Nr. 47, Bucureşti, Sector 2 Tel.: 021 243 2090 Fax: 021 243 4090 www.comet.srl.ro office@comet.srl.ro
22
Electronica Azi | Martie 2016
Compact, puternic, standardizat. M12 Power stabilește un nou standard. În viitor, pe lângă tehnologia Ethernet, industria va necesita tot mai mult soluţii performante de conectare a diferitelor echipamente industriale. Noua versiune Power a conectorului M12 continuă povestea de succes a companiei, care a contribuit în mod semnificativ la crearea noului standard IEC 61076-2-111 M12 - piatra de hotar a unui nou tip de conexiuni standardizate. de Matthias Domberg, Product Manager, HARTING Technology Group, Matthias.Domberg@HARTING.com Sunt necesare noi concepte pentru a satisface “nevoia pentru energie” a Industriei 4.0, rezultată din numărul tot mai mare al participanţilor din zona de automatizare. În plus faţă de semnale și date, trebuie transmisă tot mai multă putere. Drept rezultat, HARTING Technology Group a contribuit la dezvoltarea unui nou standard industrial al cărui obiectiv este crearea interfeţei de conexiune universale. Noul Standard IEC 610762-111 rezultat este baza pentru viitoarele soluţii de conector M12 Power. Standardul adoptat a dus de asemenea la crearea noii interfeţe de conexiune universale cu codificare L. Acest efort de standardizare oferă clienţilor siguranţa investiţiei pentru viitor și poziționează conectorul M12 Power în segmentul conectorilor de putere. 24
În plus faţă de semnale și date, trebuie transmisă tot mai multă putere Interfața cu 5 poli, codificare L, oferă o putere de 0,75kW la 63V / 16A, fiind adecvată pentru servo motoare mici, pentru cutii de distribuţie, cutii I/O comandate prin field – bus controller, dispozitive de reţea și aplicaţii pneumatice. Pe lângă aplicaţiile M12 clasice, viitorul prevede noi piețe – de exemplu Industria Feroviară - cărora li s-ar putea adresa această variantă de M12 Power cu diferite codificări sau în combinaţie cu tehnologia PushPull. PNO consideră M12 Power cu codificare L viitorul standard de conexiune PNO consideră M12 Power cu codificare L viitorul standard de conexiune, care va înlocui complet vari-
anta M12 cu codificare A și soluţiile 7/8“ existente. Prin urmare, în viitor se va putea utiliza un conector de putere IP65/67 universal. Dimensiunea redusă a conectorului M12 Power este prin urmare aliniată cu tendinţa globală de miniaturizare. În plus faţă de performanţa sa impresionantă și mărimea redusă, portofoliul M12 Power include de asemenea o multifuncţionalitate impresionantă. În zona de cablu, sunt disponibili bine cunoscuţii conectori HARAX® IDC și terminaţiile crimpate pentru versiunile drepte, în variantele tată și mamă. Acestea caracterizează conceptul verificat de ecranare 360° care este deja utilizat cu succes în seria Slim Design. Electronica Azi | Martie 2016
Drept rezultat, HARTING a luat în considerare o cerinţă de piaţă care trece dincolo de cerinţele standardului relevant IEC 61076-2-111. Portofoliul este întregit de conectorii PCB PFT - panel feed-through, design-urile drepte și ansamblurile de cablu personalizate cu diferite lungimi și tipuri de cablu. Legat de personalizarea produselor, noul M12 Power de la HARTING oferă clienţilor un conector conform standardului relevant disponibil, în multiple variante - o soluţie care răspunde cerintelor Industriei 4.0
Contact: HARTING Romania SCS Str. Europa Unită nr. 21, RO-550018 Sibiu Tel.: 0369 102 672 Fax: 0369 102 622 ro@HARTING.com www.HARTING.ro
Electronica Azi 2.2016 [ 202 ] | www.electronica-azi.ro
25
MODULE Ventilatoare
Aţi auzit vreodată de un ventilator rezistent şi la praf şi la apă? Noua serie a ventilatoarelor Sunon cu clasă de protecţie IP68 oferă rezistenţă şi fiabilitate chiar şi în condiţii în care un ventilator obișnuit nu rezistă prea mult… Deci, ce ventilator trebuie să utilizăm? Primul sfat ar fi acela să utilizaţi un ventilator de calitate, de exemplu cele produse de companiile Sunon sau EBM-Papst. Compania Sunon declară că au trecut la un nivel superior în privinţa duratei de viaţă şi a durabilităţii... Au “împachetat” întregul motor într-un înveliş de înaltă tehnologie şi încorporează un mecanism pentru îndepărtarea automată a prafului dintr-o piesă a motorului.
Mult zgomot şi nivel ridicat de vibraţii şi, în cazuri extreme, chiar şi o nefuncționare completă – acesta este “sfârşitul” obişnuit al ventilatorului după o durată îndelungată de funcţionare într-un mediu prăfuit sau coroziv. Într-un mediu uscat şi relativ curat, acest scenariu nu este atât de dramatic şi ventilatoarele de bună calitate continuă să funcţioneze pentru mulţi ani fără probleme. Cu toate acestea, se poate spune că acest mediu industrial comun este departe de a fi unul ideal, adică curat.
Care este rezultatul? Ventilatorul funcţionează în mod fiabil chiar şi după imersia în apă timp de 60 minute şi la o adâncime de un metru. Acesta este doar un exemplu ce demonstrează caracteristicile noii serii cu clasă de protecţie IP68.
Avantaje / Caracteristici: • Ventilatoare rezistente la praf, apă şi sare • Întrunesc cerințele IP68 şi GR487 • Motor încapsulat brevetat • Îndepărtare automată a prafului • Potrivit pentru medii industriale şi exterioare solicitante • Potrivite pentru răcirea luminilor LED • Disponibile în 3 dimensiuni • 3 versiuni pentru 12, 24 sau 48 VDC
Noua serie poartă marcajul GExxxx sau GFxxxx şi este disponibilă în trei dimensiuni: 80×80×25mm, 80×80×38mm şi 90×90×25mm. Toate tipurile sunt prevăzute cu doi rulmenţi cu bile.
Alegeţi un ventilator cu zgomot redus şi consum mic de energie În sfârşit, silenţios – sau ce să facem dacă dorim un ventilator care să funcţioneze silenţios? că este important să încercăm să reducem cât mai mult posibil zgomotul dispozitivelor. Dacă dimensiunea unui dispozitiv permite aceasta, de obicei este mai bine şi mai silenţios să folosim un ventilator cu diametru mai mare şi o viteză de rotaţie mai mică. Dar ce putem face când dimensiunea şi modelul ventilatorului se potrivesc, dar are o putere, o viteză de rotaţie şi deci un zgomot, inutil de mari? Deşi caracteristicile ventilatoarelor se îmbunătăţesc tot mai mult, ele reprezintă totuşi cea mai mare sursă de zgomot pentru dispozitive. Dacă un anumit dispozitiv este destinat, să zicem, pentru o hală de producţie, unde zgomotul ambiental este mult mai mare, probabil nu e cazul să ne facem griji. Dar când dispozitivele sunt destinate pentru camere obişnuite, birouri, gospodării etc., fireşte 26
O soluţie parţială este aceea de a reduce tensiunea de alimentare. Pasionaţii computerelor ştiu foarte bine că zgomotul unui ventilator depinde (în afară de construcţia aerodinamică) şi de viteza lui de rotaţie. Producătorii serioşi precum Sunon specifică plaja tensiunii de operare şi viteza de rotaţie valabilă la o anumită tensiune (de exemplu, 12V). De asemenea, specificaţiile tehnice precizează de obicei şi tensiunea de pornire la care ventilatorul
trebuie să înceapă să se învârtă. Prin schimbarea tensiunii de alimentare putem schimba viteza ventilatorului, dar nu se poate coborî sub o anumită viteză (la un anumit tip de ventilator). Este posibil ca un ventilator de 12V să funcţioneze şi la o tensiune de 4V (dacă aceasta scade de la 12 la 4V), dar la o tensiune atât de mică nu va putea porni. Probabil, cea mai bună soluţie este aceea de a folosi un ventilator mai lent (cu viteză de rotaţie mai mică). În ziua de azi aproape orice model de ventilator este prevăzut cu 2-3 niveluri de putere, care se reflectă în nivelul de zgomot, dar şi în consumul de energie diferit. Acest lucru poate fi ilustrat la 2 tipuri ale aceluiaşi model - MEC0251V1-A99 şi MEC0251V3-A99. În ceea ce priveşte structura mecanică, este aceeaşi. Electronica Azi | Martie 2016
MODULE Ventilatoare
şi 34 dB şi în consumul de energie electrică, de 5,4 şi respectiv 1,9 Watt. Diferenţa de 10,5 dB a nivelului de zgomot este destul de mare (o diferenţă de 6 dB este percepută dublu la nivel subiectiv) şi în multe cazuri cu siguranţă nu este neglijabil nici un consum de energie de aproximativ -65%. În cazul în care vă mulţumeşte reducerea fluxului de aer, este posibil chiar şi la tipurile mai lente să reducem şi mai mult viteza de rotaţie prin reducerea tensiunii de alimentare.
Singura diferenţă constă doar în viteza de rotaţie - 3100 faţă de 2200 rotaţii pe minut, diferenţă care se reflectă apoi în nivelul de zgomot, de 44,5
Avantaje / Caracteristici: • Posibilitatea de a alege un ventilator exact după cerinţele aplicaţiei • Zgomot mai redus • Consum mai redus de energie • Durată de viaţă presupus mai mare datorită vitezei de rotaţie mai mici
Fireşte, pe piaţă există ventilatoare chiar şi mai silenţioase, dar firma Sunon oferă un foarte bun compromis între zgomot, putere şi preţ.
Dacă sunteţi interesaţi de produsele SUNON, vă rugăm să ne contactaţi la +40 31 221 0209, info@soselectronic.ro.
Electronica Azi 2.2016 [ 202 ] | www.electronica-azi.ro
27
CONTROL INDUSTRIAL Senzori
W2S-2 - senzorul miniatural pentru industria electronică Senzorii fotoelectrici miniaturali din noua familie de produse W2S-2 pot detecta şi cele mai întunecate nuanţe de negru, chiar şi cele cu mai puţin de 1% remisie a luminii, aşa cum sunt o serie de circuite integrate folosite în industria electronică. Posibilităţile tehnice ale senzorului de a detecta toate tipurile de obiecte deschide noi oportunităţi pentru dezvoltarea de maşini automate pentru industria electronică. Combinând cerinţele minime cu privire la spaţiul necesar de instalare cu domeniile largi de detecţie şi de scanare, W2S-2 este răspunsul în miniatură la cerinţele maxime specifice industriei electronice.
Senzorii din portofoliul COMPEC s-au dovedit utili în toate subdomeniile specifice industriei electronice de la producţia cipurilor la asamblarea complexă şi inspectarea computerelor, smartphone-urilor, tabletelor şi a altor echipamente cu ecran tactil. W2S-2 este primul senzor fotoelectric sub-miniatural dotat cu cea mai nouă şi mai performantă tehnologie cu LED tip PinPoint 2.0 LED-ul folosit emite de 2,5 ori mai multă lumină decât cel folosit în prima generaţie PinPoint. Ca rezultat, nu numai că sunt detectate fiabil şi cele mai negre obiecte, dar sunt detectate şi obiectele de mici dimensiuni precum piesele electronice sau pinii circuitelor integrate.
SIRIC - noua tehnologie ASIC pentru optimizarea performanţelor de detecţie O nouă caracteristică a senzorilor optici din familia W2S-2 este de asemenea chipsetul ASIC (Application Specific Integrated Circuit) dezvoltat de către SICK. Chipsetul SIRIC foloseşte cantitatea crescută de lumină specifică LED-ului PinPoint 2.0 astfel încât rezultatul constă în game mai mari de detecţie şi rezerve
Primul senzor fotoelectric miniatural cu funcţia IO-Link şi funcţii de tip Smart Sensor Gama de detecţie poate fi setată cu precizie la nivel de milimetru, prin intermediul interfeţei de comunicaţie IOLink. Includerea de funcţii Smart Sensor precum funcţii de numărare, de suprimare a detecţiilor false, precum şi includerea unei baze de timp sunt toate funcţii care uşurează implementarea funcţiilor de control la nivel de software.
funcţionale îmbunătăţite pentru toate tipurile de senzori fotoelectrici (difuzi, retroreflexivi şi cu rază continuă). În acelaşi timp, SIRIC permite şi suprimarea extrem de precisă a fundalului, crescând astfel fiabilitatea detecţiilor în special în cazul obiectelor şi suprafeţelor critice şi miniaturale, aşa cum sunt întâlnite în industria electronică.
28
Senzor WL2GS-2 retroreflexiv pentru obiecte transparente Obiectele transparente precum foliile de protecţie a telefoanelor mobile sau a plăcilor de cablaj imprimat pot fi detectate chiar şi când spaţiul de instalare este foarte limitat. Senzorul WL2GS-2 posedă cea mai redusă carcasă Electronica Azi | Martie 2016
CONTROL INDUSTRIAL Senzori ce poate fi integrată în acest gen de aplicaţii. În plus, senzorul oferă performanţe optice superioare la detecţia suprafeţelor reflectorizante prin intermediul spotului luminos puternic focalizat şi strălucitor datorat tehnologiei PinPoint 2.0. Stările de funcţionare pot fi selectate prin intermediul interfeţei IO-Link, de exemplu poate fi vizualizată de la distanţă detecţia foliei transparente. Senzor de proximitate WTB2S-2 cu suprimarea fundalului şi spot luminos liniar
Primul senzor fotoelectric de proximitate cu spot liniar şi într-o carcasă subminiaturală oferă o multitudine de funcţii şi caracteristici folositoare. Spotul luminos liniar combină precizia maximă de detecţie cu punctul de comutare la detecţie cu repetabilitate crescută pentru a asigură că semnalul de comutaţie este constant pe durata timpului de procesare a unui obiect, chiar dacă sunt prezente deschideri, spaţii sau alte obiecte în raza de detecţie. Ideal pentru detecţia plăcilor subţiri de cablaj imprimat.
WTV2S-2 cu sistem optic V Sistemul optic V este un sistem patentat care permite detecţia şi a celor mai subţiri, transparente şi strălucitoare obiecte precum foliile de împachetare, ecranele afişajelor electronice, oglinzile şi panourile cu grosimi de până la 20mm. Setarea distanţei de detecţie se realizează foarte precis prin intermediul potenţiometrului local dedicat cu 3 poziţii sau cu ajutorul interfeţei IO-Link, de la distanţă. Detecţia obiectelor plate precum plăcile de cablaj imprimat se poate face şi în cazul în care acestea sunt transportate pe benzi ■ speciale cu role conveioare. Autor:
Mihai Priboianu Aurocon COMPEC SRL
distribuitor autorizat sICK: Aurocon COMPEC SRL (www.compec.ro)
Variantă
Gamă de detecţie
Dimensiuni spot luminos
WTB2S-2 cu suprimare fundal şi teach prin IO-Link sau cablu. Presetat la 45mm
4...110mm
Φ3mm la 40mm
4...90mm
8mm × 2mm la 40mm
1...15mm
Φ2mm la 8mm
1...30mm
Φ2mm la 15mm
3...60mm
Φ5mm la 60mm
WTV2S-2 V optics
1...30mm
Φ2,5mm la 20mm
WL2S-2
0...1200mm
Φ12mm la 250mm
WL2SG-2
0...1200mm
Φ12mm la 250mm
WSE2S-2
0...2500mm
Φ23mm la 500mm
WTB2S-2 cu suprimare fundal şi game fixe de detecţie
Electronica Azi 2.2016 [ 202 ] | www.electronica-azi.ro
29
SISTEME EMBEDDED
news
Noi circuite de monitorizare energetică de la Microchip Microchip anunţă extinderea portofoliului său de circuite integrate de monitorizare energetică, prin lansarea MCP39F511N. Fiind capabil de a oferi calcul energetic standard, precum şi monitorizare evenimente pentru două sarcini electrice, acest dispozitiv precis şi înalt integrat facilitează proiectarea şi reduce costurile de dezvoltare pentru sisteme
de monitorizare energetică de exterior, prize inte ligente, magistrale de alimentare, surse de tensiune CA/CC şi alte aplicaţii de distribuţie energetică. Circuitul include trei convertoare analog / digitale (CAD) pentru tensiune şi două determinări curent – sarcină, un motor de calcul pe 16 biţi, memorie EEPROM şi o interfaţă flexibilă pe 2 fire.
Circuitul integrat dublu - canal pentru monitorizare energetică, MCP39F511N, permite proiectarea de sisteme, maşini şi aparate electrocasnice cu consum energetic ridicat, reducând dezvoltarea de firmware şi numărul de circuite integrate necesare pentru monitorizarea energetică a unor sarcini multiple. MCP39F511N poate monitoriza două sarcini de curent cu o eroare de numai 0,5% pe întreg domeniul dinamic de 4000:1. Acest lucru este posibil datorită referinţei de tensiune integrate cu variaţie redusă şi a performanţelor de măsurare de curent pe fiecare canal de 94,5 dB ale SINAD. Capacitatea de măsurare a puterii active, reactive şi aparente, a acumulării de energie activă şi aparentă, curentului şi tensiunii RMS, frecvenţei de linie, şi a factorului de putere în combinaţie alte caracteristici integrate, avansate, permit proiectanţilor de dispozitive de înaltă performanţă reducerea costurilor cu materialele necesare şi a intervalului de timp până la lansarea pe piaţă a produsului. MCP39F511N este evidenţiat de placa demonstrativă de monitorizare energetică ADM00706 de la Microchip (MCP39F511N Power Monitor Demonstration Board). Microchip Technology www.microchip.com/MCP39511N-020116b www.microchip.com/Metering-020116a
Microchip oferă compilatoarele MPLAB® XC PRO cu licenţă economică, cu reînnoire lunară Microchip anunţă o nouă licenţă economică şi flexibilă, cu abonament lunar, pentru linia sa de compilatoare C, ediţiile PRO MPLAB® XC. Compilatoarele MPLAB XC8, XC16 şi XC32 oferă complexitate redusă şi cea mai bună viteză de execuţie şi dimensiune de program pentru toate cele ~1400 de microcontrolere PIC® (MCU) şi controlere de semnal digital dsPIC® (DSC), şi sunt disponibile cu 3 nivele de optimizare: Gratuit, Standard şi PRO. Prin oferirea de licenţe PRO cu abonament lunar, Microchip furnizează proiectanţilor cu MCU pe 8-, 16- şi 32-biţi capacitatea de a utiliza cele mai bune optimizări de program şi caracteristicile cele mai complexe doar atunci când este nevoie de ele în ciclul de proiectare. Abonaţii vor primi de asemenea versiuni actualizate ale compilatorului MPLAB XC, fără necesitatea unui abonament de întreţinere activ Microchip MPLAB XC HPA (High Priority Access). Spre deosebire de majoritatea abonamentelor software, această licenţă nu este bazată pe cloud, proiectanţii putând utiliza compilatoarele offline. Compilatoarele Microchip MPLAB XC oferă suport pentru sistemele de operare Linux, Mac OS® şi Windows®. Suplimentar, MPLAB XC este parte a lanţului de unelte integrate de compilatoare compatibile şi depanatoare / programatoare, care operează în cadrul platformei universale, opensource MPLAB X, reducând atât curbele de 30
învăţare, cât şi investiţiile în unelte. Compilatoarele MPLAB XC sunt de asemenea compatibile cu vechile MPLAB IDE. Abonamentul se reînnoiește lunar automat, şi poate fi oprit şi repornit în orice moment. Suplimentar, versiunile gratuite sunt
disponibile pentru descărcare, incluzând şi opţiune de evaluare PRO pentru 60 de zile. Microchip Technology www.microchip.com/Compilers-120115a
Electronica Azi | Martie 2016
SISTEME EMBEDDED
news
NYU WIRELESS, SiBeam şi NI – banc de testare pentru a accelera drumul către Ultra-Fast 5G
Centrul de cercetare NYU WIRELESS a anunţat că va construi o platformă programabilă avansată pentru a proiecta rapid, a prototipa şi a valida tehnologii vitale pentru undele milimetrice (mmWave) din spectrul radio, cheia potenţială pentru lansarea următoarei generaţii de comunicaţii wireless de mare viteză, sau 5G. Creată de NSF (National Science Foundation), platforma va fi una dintre primele de acest fel disponibilă pentru cercetare în zona academică, guvernamentală şi industrială, în domeniul tehnologiei mmWave. Comunicaţia în benzile de frecvenţe foarte înalte ale undelor milimetrice se bazează pe transmisii puternic direcţionale, în care energia este concentrată în fascicule înguste. Sistemele de prototipare actuale mmWave utilizează antene direcţionale corn, montate pe articulaţii cardanice cu rotaţie mecanică. Aceste sisteme mecanice sunt prea mari şi lente pentru aplicaţii mobile. Noua platformă radio definită software (SDR) va integra o matrice de defazare electrică, fără componente fizice în mişcare şi cu acţionare aproape instantanee. Echipamentul de la SiBEAM sponsor afiliat al NYU WIRELESS va oferi partea da RF a acestui banc de testare. Echipamentele de la National Instruments (NI), celălalt sponsor afiliat NYU WIRELESS, vor oferi un sistem de procesare masivă în banda de bază şi lăţime mare de bandă pentru a crea prototipuri mmWave capabile de transfer mare de date şi latenţă foarte redusă. Atât SiBEAM, cât şi NI vor oferi suport cercetătorilor de la New York University. Ca parte a programului, suportul va fi acordat şi la transmiterea sistemului către alte grupuri formate din universităţi şi reprezentanţi industriali pentru a accelera dezvoltarea tehnologiei mmWave. Frecvenţele mmWave de peste 10 GHz reprezintă noua frontieră în bătălia pentru extinderea capacităţii reţelelor celulare şi locale, pentru a face faţă creşterii lăţimii de bandă necesare în viitor. Spectrul mmWave poate oferi de 200 de ori capacitatea alocărilor spectrului celular de astăzi, iar 5G este proiectat să devină de mai mult de 1000 de ori mai rapid faţă de 4G. NI este furnizor de sisteme bazate pe platforme ce permit inginerilor şi oamenilor de ştiinţă să rezolve cele mai mari provocări inginereşti. Cu ajutorul software-ului său de proiectare, LabVIEW, au fost dezvoltate câteva demonstraţii de comunicaţii mmWave. SiBEAM este o companie lider în domeniul RF mmWave, iar matricea sa de defazare cu câştig ridicat este una dintre cele mai sofisticare componente ale sistemului. Prima versiune a sistemului va opera în banda de 60 GHz, care este una dintre cele în care Comisia Federală de Comunicaţii, în urma cercetărilor de la NYU WIRELESS şi ale celorlalţi, a decis să mute tehnologia mmWave spre comercializare.
Xsens MTi seria 1 – cele mai recente tehnologii inerţiale MEMS
Pentru mai multe informaţii cu privire la Grant, vizitaţi www.nsf.gov/awardsearch/showAward?AWD_ID=1602173&Historical Awards=false
Mouser Electronics, Inc. dispune acum pe stoc de seria 1 a MTi, module de urmărire a mișcării de la Xsens. Aceste module senzoriale 3D încorporează cele mai avansate tehnologii de senzori şi miniaturizare MEMS pentru a oferi o soluţie completă de urmărire a mişcării pentru aplicaţii industriale de mare volum sau pentru aplicaţii casnice. Cu o precizie dinamică de 1 grad RMS (abatere medie pătratică) pentru ruliu şi tangaj, MTi seria 1 este printre cele mai precise dispozitive de monitorizare 3D din clasa sa. Modulele Xsens MTi seria 1 sunt disponibile la Mouser Electronics în trei configuraţii: MTi-1 – unitate de măsurare inerţială (IMU), MTi-2 – unitate de referinţă verticală (VRU), sau MTi-3 – sistem de referinţă atitudine şi poziţie (AHRS). Toate cele trei configuraţii scot la ieşire date de inerţie şi câmp magnetic; modulele MTi-2 şi MTi-3 adaugă date de acceleraţie, ruliu/tangaj, urmărire poziţie; iar modulul MTi-3 include de asemenea date de referinţă de giraţie. Protocoalele de comunicaţie standard industrial ale modulului (I2C, SPI, UART) permit inginerilor să particularizeze date, frecvenţe şi format de ieşire, în vreme ce procesele pe placă ale modulului reduc sarcina procesorului de aplicaţie pentru a reduce consumul energetic global al sistemului final. Mouser dispune de asemenea pe stoc de kit-ul de dezvoltare pentru seria 1 Xsens MTi, ce include un modul montat MTi-3 AHRS şi o suită software completă MT, cu opţiuni de vizualizare şi înregistrare de date, ferestre de configurare intuitive şi posibilităţi de export date pentru utilizare în alte programe. Software-ul inclus în kit-ul de dezvoltare conţine şi programe sursă pentru comunicaţii şi biblioteci pentru procesarea datelor.
SiBEAM, Inc www.sibeam.com
Mouser Electronics www.mouser.com
Electronica Azi 2.2016 [ 202 ] | www.electronica-azi.ro
31
SISTEME EMBEDDED
news
Primul produs flash Serial Quad I/O™ (SQI™) pentru industria auto de la Microchip Microchip anunţă lansarea produselor NOR flash pentru aplicaţii auto, cu domenii mai largi de tensiune şi de temperatură de operare. Cu familia de produse SST26VF SQI, Microchip devine singurul producător industrial ce oferă un dispozitiv Serial Quad I/O Flash cu domeniu extins de tensiune, care respectă cerinţele de temperatură din indus-
tria auto. Noua familie de produse, disponibilă cu densităţi de 16-, 32- şi 64- Megabiţi, operează în clasele 2 şi 3 pentru industria auto şi extinde tensiunea de operare de la 2,7V la 2,3V la o temperatură de până la 105°C. SST26VF oferă numeroase caracteristici şi avantaje împreună cu tehnologia patentată de înaltă per-
formanţă SuperFlash® a SST, îmbunătăţind semnificativ siguranţa în funcţionare şi performanţa, inclusiv timpii de ştergere cei mai mici din industrie, reducând de asemenea consumul energetic pentru lăţimi de bandă mari într-un design compact. Familia SST26VF consumă 15 mA în condiţii de operare tipice de mare viteză, lucru de care beneficiază aplicaţiile auto unde cerinţele de economie energetică sunt în permanentă creştere. Robusteţea celulelor de memorie în tehnologie SuperFlash conduce la noi nivele de rezistenţă la cicluri de rescriere şi o retenţie excelentă a datelor cu erori extrem de reduse şi performanţe ridicate la temperaturi mari. Toate aceste caracteristici sunt parametri critici prevăzuţi în cerinţele de calitate şi siguranţă din industria auto. Produsul suportă de asemenea un ciclu mare de viaţă cerut de industria auto. Elemente cheie: • SST26VF SQI Flash oferă funcţionalitate îmbunătăţită şi consum energetic redus • Operare în clasele auto 2 şi 3 cu tensiuni reduse de până la 2,3V şi temperaturi până la 105°C • Consum tipic de 15 mA în condiţii tipice de operare de mare viteză (economie energetică) • Combină siguranţa tehnologiei SuperFlash® cu timpii cei mai rapizi de ştergere pentru un design compact cu lăţime mare de bandă Microchip Technology www.microchip.com/SuperFlash-020816a
SPB209 accelerate™ - modul Wi-Fi/Bluetooth pentru aplicaţii industriale, medicale şi casnice H&D Wireless din Suedia este un adevărat specialist Wi-Fi, dezvoltând modulul SPB209 cu dimensiuni de numai 14 mm × 14 mm × 2,5 mm, unul dintre cele mai mici module ce combină WLAN 802.11a/b/ g/n/ac, Bluetooth 4.2 Smart Ready™ (adică Bluetooth Classic şi Bluetooth Smart™) şi NFC. Modulul este proiectat pentru operarea simultană sau independentă a diferitelor tehnologii. Fiind ideal pentru aplicaţii industriale, el suportă un domeniu de temperatură de la -40°C la +85°C, iar longe vitatea este garantată. Modulul poate fi cu uşurinţă conectat la un controler gazdă prin interfaţă SDIO cu 4 sau 8 biţi. Suplimentar interfeţei Bluetooth, pentru operare Bluetooth este disponibil un UART şi o interfaţă PCM. Aplicaţiile audio beneficiază de PCM-ul integrat (pulse code modulation). Sunt de asemenea disponibile interfeţe I2C şi GPIO. Prin configurarea de antenă 1×1, sunt fezabile viteze de transfer de date PHY de până la 433 Mbps şi prin Bluetooth de până la 3 32
Mbps. Varianta de modul mai mare (19mm × 14mm × 2.5 mm) conţine şi o antenă ceramică. Interfeţele wireless oferă o putere de ieşire de până la +18 dBm în mod 802.11b şi 15 dBm în mod 802.11a/g/n sau mai mult de +8 dBm cu operare Bluetooth. Pe durata modului de transmisie Wi-Fi,
modulul consumă în funcţie de mod între 320 mA şi 489 mA, ceea ce este excelent pentru un modul care combină atâtea tehnologii. În modul profund de aşteptare (deep sleep) consumul de curent este extrem de redus, de numai 160 µA. Posibilitatea de criptare hardware AES pe 64 de biţi sau 128 de biţi şi mecanismele de securitate integrate, precum 64/128biți WEP, WPA, WPA2 asigură un înalt nivel de securitate a datelor. De asemenea, sunt suportate funcţii precum WPS. Suplimentar modului de staţie WLAN, în firmware este implementat un punct WLAN μAccess cu suport de până la 10 clienţi şi Bluetooth. Noul standard de transmisie de date Wi Fi Direct este deja suportat de sistem. Pentru suport software este oferit astăzi un driver Linux, dar în curând şi alte platforme precum Android, Windows, WinEC7 şi altele vor fi suportate. MSC Technologies www.msc-technologies.eu Electronica Azi | Martie 2016
SISTEME EMBEDDED
news
Soluţie senzorială de monitorizare a ritmului cardiac de la Silicon Labs Silicon Labs a lansat o soluţie senzorială optică de monitorizare a ritmului cardiac, destinată pentru a reduce costul şi complexitatea aplicaţiilor de monitorizare a ritmului cardiac (HRM) cu montare la încheietura mâinii. Noua soluţie Si1144 HRM include un modul senzorial optic de joasă putere împreună cu un microcontroler economic energetic EFM32™ Gecko pe care rulează algoritmul avansat HRM al Silicon Labs. Modulul senzorial Si1144 de mică dimensiune
integrează un senzor optic, un LED verde, drivere LED suportând până la 2 LED-uri externe, convertor analog/digital (CAD), control logic şi interfaţă digitală I2C. Conform estimărilor de piaţă ale Silicon Labs, în anul 2018 vor fi vândute pe an 100 de milioane de unităţi de dispozitive HRM, dintre care marea majoritate vor fi dispozitive purtabile la încheietura mâinii. Soluţia Si1144 HRM de la Silicon Labs se adresează acestei mari (și în creștere) pieţe de dispozitive purtabile: benzi de fitness pentru monitorizarea activităţii, pedometre şi ceasuri inteligente, dar oferă în același timp, capabilităţi HRM echipamentelor de gimnastică, cântarelor de baie şi dispozitivelor de monitorizare pentru persoanele vârstnice. Monitorizarea ritmului cardiac este una dintre cele mai căutate tehnologii de detecţie biometrică pentru oameni de toate categoriile: de la atleţi pro fesionişti ce caută să-și îmbunătăţească performanţele sportive, la oameni normali interesați să desfăşoare o activitate sportivă sănătoasă. Determinarea precisă a HRM permite calculul exact al caloriilor consumate, simplificând menţinerea unui regim alimentar. În mod uzual, măsurarea ritmului cardiac era limitată la utilizarea unor benzi pe piept legate la un dispozitiv extern, precum un ceas specializat de fitness sau un telefon inteligent. Aceste soluţii HRM au o unică problemă: benzile de piept sunt Electronica Azi 2.2016 [ 202 ] | www.electronica-azi.ro
neconvenabile şi adesea incomod de purtat, în vreme ce telefoanele mobile sunt dificil de monitorizat în timpul alergării sau mersului cu bicicleta. Tehnologia HRM cu purtare la încheietură schimbă jocul monitorizării biometrice, oferind o cale mai convenabilă şi mai confortabilă de a măsura ritmul cardiac. Rezultatele măsurării au variaţii mari, şi multe dintre aceste soluţii HRM sunt costisitoare şi neeconomice energetic, reducând durata de viaţă a bateriilor.
Caracteristici cheie ale modulului HRM Si1144-AAGX • Detecţie precisă a pulsului la încheietură, cu performanţe rivalizând cu soluţiile cu bandă de piept • Alegerea a doi algoritmi pentru a suporta HRM static şi opţional dinamic (compensarea mişcării) utilizând date de la un accelerometru extern • Modul optic de soluţie HRM cu microcontroler Pearl Gecko MCU conţinând nucleu ARM CortexM4 pentru proiecte de înaltă performanţă, economice energetic sau cu Cortex M3-bazat pe Jade Gecko MCU pentru proiecte mai simple, sensibile economic • Circuit integrat HRM cu lentile de LED verde, fotodiodă de înaltă sensibilitate, CAD cu zgomot redus, drivere LED, blocare optică şi comunicaţii/ întreruperi gazdă • Două drivere LED pentru a suporta două LED-uri externe • Consum energetic ultra-redus pentru durată mare de viaţă a bateriilor: curent de aşteptare < 500 nA, cu tensiune de alimentare de la 1,71V la 3,6V • Comunicaţie serială I2C cu o viteză de transfer de date de până la 3,4 Mbps • Modul în capsulă LGA cu 10 terminale, 4,9 mm × 2,85 mm × 1,2 mm Silicon Labs www.silabs.com
Modul senzorial pulsoximetru şi ritm cardiac
Proiectanţii de sisteme pot diminua durata de timp până la lansarea pe piaţă a produselor purtabile şi de monitorizare a stării de sănătate cu ajutorul MAX30102, modul senzorial integrat pulsoximetru şi determinare ritm cardiac de la Maxim Integrated Products. Modulul este o soluţie ultra-economică din punct de vedere energetic, un sistem complet, ce reduce dimensiunile şi conduce la o uşurinţă ridicată de proiectare a aplicaţiilor. Echipamentele purtabile pentru monitorizarea semnelor vitale sunt într-o rapidă evoluţie, iar integrarea analogică este inima acestei tendinţe. Proiectele discrete, multi-componente sunt rapid înlocuite de soluţii modulare integrate şi sisteme pe cip (SoC). MAX30102 integrează LED-uri roşii şi IR pentru modularea pulsurilor LED în vederea determinării saturaţiei cu oxigen şi ritmului cardiac. Avantaje cheie • Ultra-joasă putere: extinde durata de viaţă a bateriilor; operează cu o singură sursă de 1,8V şi o sursă separată de tensiune de 5V pentru LED-urile interne • Economie de spaţiu: menţinerea unei soluţii de dimensiuni foarte reduse fără a sacrifica performanţele optice sau electronice; integrează LED-uri interne, foto-detectoare, elemente optice şi electronică cu zgomot redus cu rejectarea luminii ambientale • Uşor de proiectat: platforma de evaluare cu modulul integrat şi un accelerometru, furnizează o soluţie cu ajutorul căreia clienţii pot evalua rapid modulul Disponibilitate • Disponibil în modul optic cu 14 pini (5,6 mm × 3,3 mm × 1, 55 mm). • Domeniul temperaturii de operare de la -40°C până la +85°C. • Este disponibil un sistem de evaluare. • Pentru mai multe informaţii despre MAX30102, accesaţi pagina de internet: http://bit.ly/MAX30102. Maxim Integrated www.maximintegrated.com 33
Dispozitive pentru comunicaţie fără fir Autor: Bogdan Grămescu
În ultimii ani, o cerinţă foarte importantă a clienţilor faţă de soluţiile industriale, casnice sau de birou, este aceea ca sistemul (indiferent de tip) să integreze dispozitive pentru comunicaţie fără fir. Fie că este vorba despre comanda de la distanţă a unor echipamente, fie că este vorba despre comanda unor periferice, fie că este vorba despre transmiterea unor date sau de conectarea la internet, eliminarea firelor conduce la optimizarea spaţiului ocupat şi la simplificarea modului de lucru/operare, dar deschide şi noi posibilităţi de comunicare şi transfer de date între echipamentele mobile. În funcţie de aplicaţie, de raza de acţiune, de mediul de operare etc., au fost dezvoltate mai multe soluţii cu avantajele lor specifice. RS furnizează module, antene, produse finite şi unelte de dezvoltare corespunzătoare următoarelor tehnologii de comunicaţie fără fir: Bluetooth, Zigbee, WLAN, ISM Band, GSM, GPS, GPRS, RFID. RS oferă produse de la lideri de marcă, printre care putem menţiona Telegesis, RF Solutions, Telic, CEP, şi mulţi alţii. În cele ce urmează vă sunt prezentate câteva exemple.
Adaptor wireless USB pentru Raspberry Pi • Status RoHS: Conform • Nr. stoc RS: 892-0012 • Cod de producător: Wifi Adaptor Acest dispozitiv este un adaptor USB WiFi al Fundaţiei Raspberry Pi. Acest dispozitiv compact este perfect pentru Pi-ul dvs.
Caracteristici & Avantaje • Performanţe fantastice cu recepţie puternică WiFi • Uşor de utilizat - se introduce în portul USB al Pi şi e gata pentru a fi utilizat • Dimensiune compactă: 30 mm × 16 mm × 8 mm • Suport pentru sistem de operare Raspbian şi NOOBS • 802.11 b/g/n • USB 2.0 • Cipset BCM43143 • Viteză maximă de transfer de date 150 Mbps • Logo Raspberry Pi — este original Caracteristici tehnice Interfaţă Protocoale de securitate Tehnologie wireless Viteză transfer de date www.compec.ro
34
USB NOOBS, Raspbian 802.11 b/g/n 150Mbit/s Wireless & Display Electronica Azi | Martie 2016
PRODUCT NEWS Modul RFID RWD-MIFARE de la RF Solutions • Status RoHS: Conform • Nr. stoc RS: 617-1984 • Cod de producător: RWD-MIFARE Modulul MicroRWD este un transponder RF complet. Modulul MicroRWD MF LP (Low Power) este o soluţie completă de citire şi scriere pentru plăcile de 13,56 MHz Mifare Classic (versiunile 1k, 4k şi Ultralight) şi suportă operaţii fără contact “Mifare” cu plăcile interfaţă duală precum Mifare ProX, Smart MX ( JCOP) şi alte tipuri. Plăcile DESfire şi Mifare PLUS sunt suportate numai cu achiziţia unui număr de serie. Întreaga soluţie este găzduită într-o capsulă DIL cu 24 de pini, necesitând numai o antenă şi o sursă de tensiune de 5Vcc. Versiunea MicroRWD MF LP se comportă similar versiunii standard, cu excepţia faptului că are un consum de curent în mod activ de mai puţin de 150 µA. Precum şi la alte module RWD, toate comenzile şi răspunsurile de date sunt printr-o interfaţă simplă RS232. Suplimentar, versiunea RWD MF LP are ieşiri de date auxiliare pe pinii OP0 / OP1 ce pot fi programaţi pentru ieşire automată UID (număr serial) sau alte date bloc precum semnale seriale asincrone pe 9600 baud serial sau protocol Wiegand. Toate aceste caracteristici pot fi configurate şi pornite/oprite prin stabilirea parametrilor RWD EEPROM. Caracteristici tehnice Interfaţă de magistrală Tip componentă Dimensiuni Domeniul temperaturii de operare Tensiune de alimentare
Modul WiFi Microchip RN1723-I/RM100 3,3V, 802.11b/g UART • Status RoHS: Conform • Nr. stoc RS: 869-6227 • Cod de producător: RN1723-I/RM100 Dispozitivul RN1723 de la Microchip este un modul WLAN integrat 802.11b/g. Pe placă există un pachet de reţea TCP/IP, accelerator criptografic, subsistem de management energetic, ceas de timp real, interfaţă senzorială, transceiver de 2,4 GHz şi amplificator de putere RF. Caracteristici tehnice Standarde de securitate Interfeţe de magistrală Protocol suportat Dimensiuni Domeniul temperaturii de operare Tensiune de operare
WEP, WPA, WPA2 UART 802.11b/g 27 mm × 18 mm × 3,1 mm -40°C +85°C 3,3V
www.compec.ro
Wireless & Display
Modul ZigBee Telegesis ETRX357 • Status RoHS: Conform • Nr. stoc RS: 722-7259 • Cod de producător: ETRX357
TTL Citire / Scriere 30,5 mm × 18 mm între -40°C şi +85°C 4 → 6V
www.compec.ro
Wireless & Display
Modul WiFi cu antenă Modulele Telegesis ETRX351 şi ETRX357 sunt module ZigBee 2,4GHz de joasă putere, bazate pe cele mai recente soluţii Ember EM351 şi EM357. Aceste module de generaţia a treia au fost proiectate pentru a fi integrate în orice dispozitiv fără necesitatea unei experienţe RF. Utilizând pachetul EmberZNet ZigBee, ETRX35x permite adăugarea în cadrul produsului dumneavoastră de capabilitate de reţea puternică fără fir şi rapida aducere a lui pe piaţă. Interfaţa unică a modulului tip linie de comandă stil AT permite proiectanţilor să integreze rapid tehnologie ZigBee fără software complex. Pentru dezvoltarea de aplicaţii particulare seria ETRX35x se integrează cu uşurinţă în mediul de dezvoltare Ember InSight. Pentru modulele ETRX357 este disponibil şi un kit de dezvoltare cu numărul de stoc RS 722-7274.
• Status RoHS: Conform • Nr. stoc RS: 897-7497 • Cod de producător: WF111-A WF111-A Bluegiga este un modul complet integrat 2,4GHz, 802.11 b/g/n, dezvoltat pentru aplicaţii portabile alimentate cu baterii, care au nevoie de conectivitate Wi-Fi. WF111-A integrează radio IEEE 802.11 b/g/n, antenă sau conector antenă U.FL şi interfeţe SDIO sau CSPI. WF111-A furnizează o soluţie Wi-Fi economică şi simplă, pentru dispozitive care rulează pe placă un sistem de operare şi un pachet TCP/IP, dar are încă avantajele unui modul: factor de formă mic, integrare simplă şi certificare. www.compec.ro Electronica Azi 2.2016 [ 202 ] | www.electronica-azi.ro
Wireless & Display
Caracteristici tehnice Interfeţe de magistrală suportate Interfeţe de reţea suportate Sensibilitate receptor Dimensiuni Domeniul temperaturii de operare Putere maximă de ieşire Tensiune de operare www.compec.ro
UART Serial, WPAN -95dBm 25 mm × 19 mm × 3 mm -40°C ... +85°C +8dBm 2,1 → 3,6V dc Wireless & Display
35
PRODUCT NEWS
Kit-uri de dezvoltare pentru semiconductoare analogice Puteţi crea cele mai bune aplicaţii electronice cu cele mai noi kituri de dezvoltare de la RS. Alegeţi din gama noastră de produse kit-urile pentru Microcontrolere, DSP, Management energetic şi logică programabilă.
Kit de evaluare LDC1312 – inductanţă / digital • Status RoHS: Conform • Nr. stoc RS: 902-8498 • Cod de producător: LDC1312EVM Modulul de evaluare LDC1312 demonstrează modul de utilizare al tehnologiei de detecţie inductive pentru detecţia şi măsurarea prezenţei, poziţiei sau compoziţiei unor obiecte ţintă conductive. Cipul LDC1312 este un convertor de inductanţă / digital pe 12 biţi cu 2 canale, cu tehnologie I²C pentru detecţie inductivă. Modulul include pe PCB două exemple de bobine senzoriale, conectate la cele două canale ale LDC1312. Microcontrolerul MSP430 este utilizat pentru interfaţarea convertorului inductanţă-digital la un computer gazdă. După cum s-a menţionat LDC1312/1612 EVM includ doi senzori PCB, în fapt inductori legaţi în paralel cu condensatoare de 330 pF 1% COG/NP0, formând un circuit LC. LDC1314/1614 includ două spaţii suplimentare la care pot fi conectaţi doi senzori. La prima conectare a modulului de evaluare prin port USB, el va iniţia o serie de aprinderi / stingeri de LED roşu şi verde pentru a indica auto-testul. Atunci când acest auto-test se finalizează, LED-ul verde se aprinde, ceea ce indică conectarea EVM la computerul gazdă. www.compec.ro
Senzor de monitorizare BioMon • Status RoHS: Conform • Nr. stoc RS: 877-6938 • Cod de producător: ILE-BI01-GRIR-SC201 Dispozitivul de monitorizare a sănătăţii Biomon Eco1, de la Intelligent LED Solutions (ILS), este un modul ce conţine senzorul Biomon SFH 7050. Aceste matrice de LED-uri compacte şi puternice sunt realizate utilizând o placă FR4. Ea oferă un management termic optim. Dispozitivul Biomon Eco1 nu necesită niciun radiator suplimentar. În inima fiecărui Biomon Eco1 este un SFH7050, un senzor 3 în 1. SFH 7050, de la OSRAM Opto Semiconductors, este primul lor senzor optoelectronic integrat. Senzorul BioMon este proiectat pentru pulsoximetrie reflectivă (n.t. - determinarea saturaţiei oxigenului în sângele periferic) şi monitorizare automată a activităţii de fitness. El utilizează 3 LED-uri (roşu, verde şi IR) şi o fotodiodă pentru colectarea informaţiilor biometrice. SFH 7050 este ideal pentru aplicaţii senzoriale de monitorizare a ritmului cardiac, pulsoximetrie şi proximitate. Lumina verde este cea mai bună opţiune pentru măsurarea pulsului pe încheietură. Roşu sau infraroşu sunt în general preferate pentru măsurarea pulsului pe deget, deoarece ele pot de asemenea măsura şi conţinutul de oxigen al sângelui (pulsoximetrie). În combinaţie cu fotodioda, LED-ul IR poate fi de asemenea utilizat ca senzor de proximitate. www.compec.ro
Semiconductoare
Placă de extensie cu senzori de proximitate, lumină şi gesturi • Status RoHS: Conform • Nr. stoc RS: 906-4637 • Cod de producător: P-NUCLEO-6180X2
Semiconductoare
ADS1118 – kit de evaluare pentru măsurarea temperaturii • Status RoHS: Conform • Nr. stoc RS: 842-6980 • Cod de producător: 430BOOST-ADS1118
P-NUCLEO-6180X2 este un pachet de evaluare care oferă cunoaşterea capabilităţilor de detecţie luminoasă, a domeniului şi a proximităţii ale senzorului VL6180X, în combinaţie cu microcontrolerul de ultrajoasă putere STM32L053R8.
Pachetul 430BOOST-ADS1118 oferă o soluţie rapidă şi economică de evaluare şi dezvoltare cu ADS1118 a unor aplicaţii ce utilizează termo cupluri tip K. Pachetul este distribuit cu firmware preîncărcat pentru dispozitivul MSP430G2553. • Temperatura curentă indicată în °C sau °F • Afişarea unui prag de temperatură programabil • Temporizator programabil • Canal de intrare opţional • Comunicaţie UART opţională www.compec.ro
36
Placa de extensie prezintă VL6180X, un modul cu senzor de proximitate, de gesturi şi detecţie a luminii ambientale ALS (Ambient Light Sensing). VL6180X este bazată pe tehnologia Time-of-Flight, STMicroelectronics FlightSense™. Ea este o placă ce oferă prezentarea şi evaluarea capabilităţilor de detecţie a luminii, de detecţie a proximităţii şi a domeniului. Cu unul sau mai multe module VL6180X pot fi dezvoltate aplicaţii elementare de recunoaştere a gesturilor. Modulul este compatibil cu familia de plăci STM32 Nucleo, dar şi cu conectorul Arduino UNO R3. NUCLEO-L053R8 este o placă de dezvoltare STM32 Nucleo-64 cu microcontroler STM32L053R8T6. Semiconductoare
www.compec.ro
Semiconductoare Electronica Azi | Martie 2016
PRODUCT NEWS Kit de evaluare senzor de umiditate SHTxx • Status RoHS: Conform • Nr. stoc RS: 898-6722 • Cod de producător: EK-H4-Flex
• Status RoHS: Conform • Nr. stoc RS: 836-8711 • Cod de producător: EVAL-AD7091R-4SDZ
1-101608-02 EK-H4-Flex de la Sensirion este un kit de evaluare de înaltă performanţă pentru seriile SHTxx de senzori de umiditate. El furnizează un sistem de evaluare uşor de utilizat pentru senzori de temperatură şi umiditate pe un PCB flexibil, şi afişează şi valorile măsurate. EK-H4-Flex permite utilizatorilor să evalueze gama SHTxx de senzori de umiditate fără a fi nevoie de crearea propriului hardware sau software. El poate de asemenea să fie utilizat independent sau conectat la un PC prin intermediul porturilor USB. Seria SHTxx de senzori de umiditate şi temperatură de la Sensirion este proiectată pentru diferite aplicaţii şi este bazată pe tehnologie CMOSens®. CMOSens® integrează puterea CMOS cu tehnologia avansată MEMs (microelectro-mecanică). Aplicaţiile pentru seriile SHTxx includ echipamente de respiraţie, umidificatoare, imprimante, detecţie intrare apă, control inteligent al condensului şi supervizarea clădirilor. www.compec.ro
Placă de evaluare pentru convertorul analog/digital AD7091R-4
Semiconductoare
Kit de evaluare ADC3244 • Status RoHS: Conform • Nr. stoc RS: 902-8458 • Cod de producător: ADC3244EVM Modulul de evaluare ADC3244 demonstrează performanţele convertorului analog-digital de joasă putere de 14 biţi canal dublu. El include și stabilizatoare de tensiune. Intrarea pentru convertorul A/D poate fi conectată la o sursă de semnal de 50 Ω singleended. În ceea ce priveşte intrarea de semnal de ceas, aceasta este oferită printr-o intrare de transformare, ce poate fi conectată la o sursă de ceas de 50 Ω single-ended. Accesul la registre este oferit prin conexiunea USB de pe placă şi printr-o interfaţă grafică cu utilizatorul.
Plăcile de evaluare de la Analog Devices: EVAL-AD7091R-2SDZ, EVAL - AD7091R-4SDZ şi EVAL-AD7091R8SDZ sunt proiectate astfel încât utilizatorul poate evalua toate funcţionalităţile convertoarelor analog/ digitale (CAD) pe 12 biţi AD7091R2, AD7091R-4 şi AD7091R-8. Plăcile de evaluare pot fi controlate cu ajutorul plăcii EVAL-SDP-CB1Z (762-0207) care permite utilizatorului controlul cu ajutorul unui PC prin intermediul portului USB, utilizând software-ul plăcii SDP. Kit-ul de evaluare conţine: placa de evaluare, kitul de fixare cu şuruburi şi adaptorul de alimentare de la reţea. Componentele de pe placă sunt: amplificator operaţional AD8031, amplificator operaţional dual AD8032, stabilizator liniar LDO ADP3303, referinţă de tensiune REF193 şi conector de control SDP ( J13). Caracteristici: capabilitate de funcţionare independentă, software de analiză şi control disponibil pe website-ul producătorului. www.compec.ro
Semiconductoare
Placă de evaluare pentru senzorul de impact ADIS16228 • Status RoHS: Conform • Nr. stoc RS: 831-6296 • Cod de producător: ADIS16240/PCBZ Dispozitivul pune în evidenţă posibilităţile de utilizare ale senzorului de impact ADIS 16228. Printre aplicaţiile ce pot fi dezvoltate cu ajutorul plăcii de evaluare de tip senzorial pot fi menţionate detecţia la cădere sau impact, moni torizarea stării unor echipamente. • Accelerometru digital cu 3 axe, ±19g • Înregistrator programabil de evenimente • Operare de joasă putere, curent de mod aşteptare: 100μA • Funcţie de activare şi înregistrare • Memorare a acceleraţiei de vârf • Ceas de timp real • Senzor de temperatură integrat • Sursă de tensiune între 2,4V şi 3,6 www.compec.ro
Semiconductoare
EVM-urile furnizează o platformă pentru evaluarea ADC3xxx care este un convertor analog/digital pe 12 sau 14 biţi, cu două sau patru canale, interfaţă serială LVDS cu o viteză de eşantionare de 25, 50, 80 şi 125 Msps. ADC3xJxx este un convertor analog/digital pe 12 sau 14 biţi, cu două sau patru canale, cu interfaţă conformă JESD204B cu viteze de eşantionare de 50, 80, 125 şi160 Msps. Această familie de convertoare necesită numai o sursă de1,8V, beneficiind de intrări flexibile de divizoare de ceas, furnizând caracteristici interne îmbunătăţite pentru performanţe 1/f (ADC32xx, ADC34xx) şi SFDR. www.compec.ro Electronica Azi 2.2016 [ 202 ] | www.electronica-azi.ro
Semiconductoare
37
PRODUCT NEWS
“ABC-ul Condensatoarelor” un nou manual tehnic produs de Würth Elektronik eiSos
Inductor de putere WE-HCI Würth Elektronik extinde gama de inductanţe de curent mare WE-HCI de dimensiune 2212.
Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG, producător de componente electronice și electromecanice, a publicat un nou manual cu privire la tehnologia de fabricare a condensatoarelor.Compendiul “ABC-ul Condensatoarelor - Bazele, Caracteristicile și Tipurile de condensatoare” de aproape 80 de pagini, este disponibil în limbile germană și engleză și poate fi comandat acum accesând www.we-online.com/abc Autorul Stephan Menzel face o introducere în tehnologia condensatoarelor și descrie o gamă largă de tipuri de condensatoare cu proprietățile și parametrii lor. Cartea poate fi folosită atât pentru iniţierea studenților, dar şi pentru împrospătarea şi consolidarea cunoştinţelor în ceea ce priveşte condensatoarele și utilizarea lor în diverse aplicaţii. “Este important pentru Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG să ofere cunoștințe tehnice și să le împărtășească cu clienții. De exemplu, am prezentat deja cunoștințele noastre tehnice sub formă de manuale care acoperă domeniile de inductoare, transformatoare, dispozitive electromecanice precum și simulare cu LTspice. Datorită faptului că firma noastră îşi extinde în prezent portofoliul de condensatoare, se impune acum apariţia noii cărţi. “ABC-ul Condensatoarelor” este un manual de referință care prezintă concis relațiile și caracteristicile tehnice care apar în tehnologia de fabricaţie a condensatoarelor”, explică autorul Stephan Menzel, manager al departamentului de dezvoltare, secţiunea Condensatoare din cadrul companiei Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG.
La ce trebuie să fim atenţi Menzel, care conduce departamentul de producţie de condensatoare electrolitice din aluminiu și polimeri la Würth Elektronik, explică în cartea sa raporturile dintre câmpul electric și permitivitate, precum și structura și principiul de funcționare al unui condensator. Parametrii și caracteristicile electrice precum și relațiile dintre acestea sunt prezentate astfel încât utilizatorii să știe ce trebuie luat în considerare atunci când trebuie să aleagă un condensator. Manualul cuprinde o prezentare detaliată a tipurilor de condensatoare existente și o bibliografie. Würth Elektronik www.we-online.com 38
Această componentă SMD a fost dezvoltată special pentru aplicaţii SMPS (Switched Mode Power Supply) şi este optimizată pentru valori de inductanţă foarte mare, care sunt cu 50% mai mari decât cele din familia anterioară de produse. Bobina este construită din bandă plată, reduce alternativ şi pierderea de curent la valorile neglijabile şi permite utilizarea în convertoarele buck şi boost care au curenți nominali din gama Amperi. Această componentă este chiar foarte interesantă pentru aplicaţii de filtrare, plăci grafice, laptopuri, calculatoare industriale şi plăci de bază, de asemenea. Un amestec special de materiale de ferită de MnZn acoperă bobinele din toate părţile şi izolează componenta magnetic, chiar şi la cea mai înaltă gamă de frecvențe (MHz). Această bobină de înaltă performanţă este disponibilă cu inductanţe de la 6.8μH la 82μH şi curenţi de saturaţie de la 8,5 la 31A. Gama de temperaturi de lucru este specificată pentru -40°C până la +125°C. Würth Elektronik www.we-online.com
WE-DD – bobina de stocare pentru aplicații SEPIC și Flyback Inductanța de stocare a seriei WE-DD are două înfășurări identice per componentă. Dimensiunea 1210 are o inductanță mare de scăpări și este proiectată pentru utilizarea în controlere de comutație cu tensiunea secundară non-stabilizată, pentru SEPIC, CUK şi convertoare flyback.
Linia de produse conține diferite tipuri de inductivități de 10, 22, 33 și 47µH și rezistență maximă de 0,04; 0,08; 0,1 și 0,13Ω. Curentul maxim de saturație este de 8A. La cerere, Würth Elektronik poate să producă versiuni personalizate de transformator 1:1. Alte variante disponibile pe stoc sunt: 7332, 7345, 1260 și 1280. Würth Elektronik recomandă procedura de lipire reflow pentru componentele din seria WE-DD și specifică temperatura de operare între -40 și 125°C. Würth Elektronik www.we-online.com Electronica Azi | Martie 2016
PRODUCT NEWS
Würth Elektronik eiSos completează seria WR-TBL cu noi blocuri terminale cu acționare prin apăsare Würth Elektronik eiSos completează seria sa de succes - WR-TBL - cu trei noi blocuri terminale cu acționare prin apăsare; totodată, noile module sunt disponibile acum și în varianta cu pasul de 5.08mm și 7.50mm. Mecanismul cu arc înlătură conectarea prin șurub; de asemenea, direcția de conectare a cablurilor în blocurile terminale se poate face orizontal sau la 45° cu opțiuni de la 2 la 12 pini. Alte versiuni sunt disponibile la cerere. Blocurile terminale din seria WR-TBL sunt certificate UL/cULus și VDE, suportă intervalul de tempe ratură -30°C ... +120°C și au o conductivitate de până la 10A/750VAC. Mulțumită celor doi pini de conectare per contact, blocurile terminale prezintă o stabilitate mecanică foarte bună atunci când sunt montate pe o placă de circuit imprimat. Blocurile terminale suportă un spectru larg de secțiuni transversale a cablurilor, de la AWG30 (0.05 mm²) până la maxim AWG16 (1.31 mm²). Toate produsele sunt disponibile ex-stoc. Mostre gratuite din noile blocuri terminale sunt disponibile imediat. Würth Elektronik www.we-online.com
Würth Elektronik eiSos prezintă noi modele de cleme cu conexiune în colivie cu arc din seria WR-TBL Würth Elektronik eiSos a adăugat 26 de noi blocuri terminale la portofoliul său de produse de conectare bazate pe tehnologia “cage clamp” (conectare prin clemă arc). Noile cleme de prindere au pasul de 3.50, 3.81, 5.00, 5.08, 7.50, 7.62 și 10.16mm, dar există și variante noi de blocuri terminale cu pasul de 6.35, 9.52 și 10.00mm. Direcția de prindere a cablurilor în blocurile terminale se poate face orizontal, vertical și în unghi la 45°. Blocurile terminale din seria WR-TBL bazate pe tehnologia “cage clamps”, sunt certificate UL/cULus și VDE, operează în gama de temperatură -30°C … +120°C și au o conductivitate de până la 32A/750VAC. Blocurile terminale su portă un spectru larg de secțiuni transversale a cablurilor, de la AWG30 (0.05 mm²) până la maxim AWG10 (5.26 mm²). Toate produsele sunt disponibile ex-stoc. Mostre gratuite din noile versiuni WR-TBL sunt disponibile acum. Würth Elektronik www.we-online.com Electronica Azi 2.2016 [ 202 ] | www.electronica-azi.ro
Module de Putere de la Würth Elektronik eiSos: Magl³C-FDRM Würth Elektronik eiSos a lansat un nou grup de produse: Module de putere folosite la convertoare DC/DC, FPGA, DSP-uri MCU & MPU și interfețe I/O. Noua gamă poartă numele Magl³C.
Würth Elektronik eiSos este un lider European în dezvoltarea, fabricarea și vânzarea de componente pasive și electromecanice. În urmă cu patru ani, compania a început să ofere, de asemenea, componente active pentru piața de electronice. Primul grup de produse cuprindea diode TVS, urmat de LED-uri. Familia Magl³C reprezintă acum primele componente active pentru electronica de putere. Würth Elektronik a lansat o gamă de regulatoare stepdown dintre care cinci module cu tensiune de ieșire variabilă și două module cu tensiune de ieșire fixă. Ambele tipuri oferă auto-resetare pentru supra tensiune și supracurent. Aceste module se utilizează în industrie și în telecomunicații, domeniul feroviar și inginerie medicală pentru convertoare DC/DC, FPGA-uri, DSP-uri, MCU & MPU, interfețe I/O etc. Modulele cu tensiune de ieșire fixă (Magl³C-FDRM) de 3,3V/5,0V au integrat câte un condensator de intrare și de ieșire, rezultând o eficiență maximă de până la 95%. Nu este necesară nicio componentă externă pentru convertoarele DC/DC, reducând astfel costurile listei de materiale (BOM-ului), depozitare și producție. Cu o gamă de tensiune de intrare de la 5V la 18V, aceste module sunt utilizate la surse de alimentare de 12V cu o capabilitate de curent de până la 3A. Modulele cu tensiunea de ieșire variabilă (Magl³C-FDRM) au o gamă de tensiune de intrare de la 6V la 42V și o gamă de tensiune de ieșire de la 0,8 la 24V cu frecvență de comutare reglabilă (200kHz până la 800kHz) și un soft-start programabil pentru flexibilitate adițională. Würth Elektronik eiSos oferă, de asemenea, note de aplicaţii pentru tensiuni diferite. Acestea pot fi găsite la http://katalog.we-online.com/en/pm. De asemenea, sunt disponibile plăcile de dezvoltare. Acestea vor permite utilizatorului un test rapid și simplu de funcționalitate a modulului și integrarea circuitului într-o schemă. Exemple de aplicare vor fi furnizate în fișe tehnice, astfel încât clienții pot proiecta aplicarea lor în conformitate cu standardele EN55002 EMI clasa B. Würth Elektronik www.we-online.com Despre Würth Elektronik eiSos Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG este producător de componente pasive şi electromecanice pentru industria electronică. Würth Elektronik eiSos face parte din grupul Würth, are un număr de 5000 de angajaţi şi este reprezentată în 50 de ţări. Compania este reprezentată de o echipă proprie de distribuţie în aproape toate ţările din Europa, precum şi în Statele Unite, Asia şi America de Sud. Fabricile de producţie sunt situate în Europa, Asia şi America. Gama de produse include componente EMC, ferite, bobine, varistoare, componente RF, componente pentru semnal şi comunicaţie, module de putere, LED-uri, transformatoare, conectori, elemente pentru surse de alimentare, switch-uri şi tehnici de asamblare. Mai multe informaţii la adresa: www.we-online.com
CONTACT Florin Ivanciuc - Country Manager România florin.ivanciuc@we-online.com Tel: 0744 77 35 30 39
High Quality Die Cut Utilizând o gamă largă de materiale combinate cu tehnologii digitale, LTHD Corporation, transformă materialele speciale în repere customizate asigurând rezultatul potrivit pentru necesităţile clientului. Experienţa acumulată în cei peste 15 ani de către personalul implicat în proiectarea şi producţia die-cut-urilor asigură un nivel de asistenţă ridicat în selectarea materialelor şi a adezivilor potriviţi, optarea pentru o tehnologie prin care să se realizeze reperul solicitat de client precum şi: • Asistenţă la proiectarea reperului • Realizarea de mostre - se pot produce într-un timp scurt mostre ale produsului dorit pentru a fi testat de client • Controlul calităţii - LTHD Corporation este certificată ISO 9001:2008 şi ISO/TS 16949/2009. Avantajele tehnologiilor digitale folosite asigură atât calitatea superioară a produselor obţinute printr-o calitate şi precizie constantă a tăieturilor cât şi, în acelaşi timp, reducerea la minim a costurilor rezultate din pregătirea producţiei (nu se utilizează matriţe sau dispozitive dedicate). Datorită flexibilităţii tehnologiilor utilizate nu există nicio limitare din punct de vedere al complexităţii produselor realizate: garnituri, kit-uri de etanşare, panouri de control, plăcuţe de identificare, folii de protecţie.
Diferitele tehnologii folosite în realizarea die-cut-urilor - printare, asamblare, decupare - fac ca produsele oferite de către LTHD Corporation să satisfacă cele mai diferite cerinţe ale clienţilor. Apariţia unui nou proiect, a unei noi solicitări din partea clienţilor este pentru echipa LTHD Corporation, o nouă provocare pe care cu ajutorul experienţei acumulate, a tehnologiilor utilizate şi a unei varietăţi mari de materiale speciale folosite, o finalizează cu succes, asigurând o calitate ridicată şi o livrare “Just in Time!” a produselor dorite de către clienţi. Viteza de răspuns ridicată asigurată de tehnologiile digitale, se reflectă atât în realizarea cu uşurinţă şi fără costuri suplimentare a modificărilor produsului iniţial cât şi în timpul de pregătire al producţiei, astfel orice modificare apărută în proiectul iniţial este realizată şi trimisă într-un timp extrem de scurt clientului pentru testare şi omologare.
Gama de produse oferite de LTHD Corporation, cuprinde: • • • • • • • •
40
garnituri panouri de control printate elemente de montare şi asamblare din materiale dublu adezive spume de filtrare kit-uri de etanşare repere izolatoare distanţiere amortizoare de vibraţii
Electronica Azi | Martie 2016
PRODUSE ESD LTHD Corporation, bazându-se pe flexibilitatea tehnologică de care dispune vine în întâmpinarea clienţilor din industria electronică oferindu-le produse speciale pentru ambalare şi depozitare. Pungile protectoare ESD oferă un mediu sigur de ambalare pentru componentele şi subansamblele electronice sensibile la descărcări electrostatice. Datorită flexibilității de care dispunem, pungile antistatice nu au dimensiuni standard, acestea fiind produse în funcție de cerințele și necesitățile clienților noștri. LTHD Corporation satisface cerințele clienților săi indiferent de volumele cerute. Pungile antistatice Moisture sunt pungi care pe lângă proprietatea de a proteja produsele împotriva descărcărilor electrostatice, mai protejează și împotriva umidității. Datorită rigidității materialului din care sunt făcute, aceste pungi se videază, iar produsele aflate în pungă nu au niciun contact cu mediul înconjurător ceea ce duce la lungirea duratei de viață a produsului. LTHD produce aceste pungi antistatice utilizând materii prime de calitate superioară 3M, compatibile cu cerințele RoHS și care corespund standardului IEC61340-5-1.
Din gama foarte diversificată de produse, LTHD Corporation mai produce și cutii din polipropilenă celulară cu proprietăți antistatice. Aceste cutii se pot utiliza pentru transportarea sau depozitarea produselor care necesită protecție împotriva descărcărilor electrostatice. Materia primă folosită este conformă cu cerințele RoHS. Această polipropilenă antistatică poate fi de mai multe grosimi, iar cutiile sunt produse în funcție de cerințele clientului. Grosimea materialului din care se face cutia se alege în funcție de greutatea pe care trebuie să o susțină aceasta. Dimensiunile cutiei sunt customizabile. Din această polipropilenă se mai realizează și separatoare pentru a compartimenta o cutie și pentru a folosi tot spațiul de care se dispune. Treptat, aceste cutii din polipropilenă antistatică vor înlocui cutiile de carton aflate la ora actuală pe piață deoarece acestea păstrează mediul de depozitare mult mai curat și lipsit de particulele de praf. La livrare, clientul poate alege dacă produsul va fi asamblat sau desfășurat. Materia primă pentru aceste produse este existentă tot timpul pe stoc în depozitul nostru din Timișoara.
Electronica Azi 2.2016 [ 202 ] | www.electronica-azi.ro
41
Premium Quality .... LTHD CORPORATION, vă stă la dispoziţie, cu toate informaţiile de care aveţi nevoie ca profesionist implicat în procesul de identificare. Capabilităţile noastre proprii de producţie sunt definite prin: • cantitatea dorită este produsă şi livrată ... Just in Time ! • pentru a veni în întâmpinarea nevoilor clientului utilizăm diferite tipuri de materiale de la hârtie până la materiale speciale. • utilizăm echipamente digitale şi tehnologii care asigură o viteză sporită de producţie, datorită unui timp foarte scurt de pregătire şi procesare a producţiei. Soluţii de identificare, etichete, tag-uri. Aplicaţii în industria electronică Identificarea plăcilor cu circuite integrate (PCB) şi a componentelor - LTHD Corporation vă pune la dispoziţie mijloacele cele mai potrivite pentru a asigura lizibilitatea identităţii produsului dumneavoastră în timpul producţiei. PCB Rework şi trasabilitate - Uneori, în procesul de asamblare al plăcilor electronice veţi avea nevoie să protejaţi anumite zone ale acestora pentru a evidenţia anumite probleme de calitate sau pentru a asigura o manipulare corespunzătoare protejând produsul împotriva descărcărilor electrostatice. Aplicaţii în industria auto Compania noastră a dezvoltat o unitate de producţie capabilă de a veni în întâmpinarea cerinţelor specifice în industria auto. În Octombrie 2008 am fost certificaţi în sistemul de management al calităţii ISO/TS 16949:2002. Soluţii de identificare generale Identificarea obiectelor de inventar, plăcuţe de identificare - LTHD Corporation oferă materiale de înaltă calitate testate pentru a rezista în medii ostile, în aplicaţii industriale şi care asigură o identificare a produsului lizibilă pe timp îndelungat. Etichete pentru inspecţia şi service-ul echipamentelor - Pentru aplicaţii de control şi mentenanţă, LTHD Corporation oferă etichete preprintate sau care pot fi inscripţionate sau printate. Etichete pentru depozite - LTHD Corporation furnizează o gamă completă de etichete special dezvoltate pentru identificare în depozite. Aplicaţii speciale Pentru aplicaţii speciale furnizăm produse în strictă conformitate cu specificaţiile de material, dimensiuni şi alţi parametri solicitaţi de client. Security Labels - toată gama de etichete distructibile, capabile de a evidenţia distrugerea sigiliului prin texte standard sau specificate de client. Benzi de mascare - benzi rezistente la temperaturi înalte, produse din polymidă cu adeziv siliconic rezistent până la 500°C, ce poate fi îndepărtat fără a lăsa reziduuri. Disponibile într-o gamă largă de dimensiuni cum ar fi: grosime - 1mm, 2mm, 3mm şi lăţime 6mm, 9mm, 12mm, 25mm. Etichete cu rezistenţă mare la temperatură - o întreagă gamă de etichete rezistente la temperaturi ridicate, realizate din materiale speciale (polyimide, acrylat, Kapton® etc.) utilizate pentru identificarea componentelor în procesul de producţie. Etichete standard şi inteligente - ca furnizor de servicii complete putem pune la dispoziţie etichete în orice formă, culoare, material, pentru orice tehnologie. RFID Systems - vă punem la dispoziţie sisteme RFID complete incluzând şi proiectarea sistemului cu etichete inteligente, hardware şi software necesar. Signalistica de siguranţă a muncii - LTHD Corporation este furnizor pentru toate tipurile de marcaje de protecţie şi siguranţă a muncii incluzând signalistica standard, de înaltă performanţă şi hardware şi software utilizat pentru producţia acestora. Etichete printate - tehnologia digitală folosită de LTHD Corporation oferă posibilitatea realizării de etichete printate și preprintate conform cerințelor clienților. Tipărirea etichetelor se face în policromie, utilizând diverse tehnologii la o rezoluție de până la 1200 dpi. LTHD Corporation a ajutat peste 500 de companii să-și poată satisface necesarul de soluții de identificare (etichete, riboane). Dispunem de materialele necesare, iar tehnologia pe care o folosim în debitarea etichetelor ne permite să executăm oricât de multe sau puține etichete și cel mai important, oricât de complicate ar fi ca design. Este ceea ce noi facem cel mai bine. Cu linia completă de echipamente de la LTHD Corporation puteti imprima, codifica și aplica etichetele așa cum doriti în mediul dvs. de lucru. Pentru a ajuta operațiile de manipulare legate de produse vă oferim de asemenea, o linie completă de cititoare de coduri de bare 1D și 2D, cât și cititoare RFID și unități de colectare portabile a informațiilor, etichete policromie 1200 dpi. O etichetă este de cele mai multe ori partea ce rămâne vizibilă și care reprezintă interfața între producătorul lor și clientul care are nevoie de ele. Pare banal, dar eticheta este cea care vinde produsul și prin care producătorul acestora se regăseşte în produsul final. Dar acest lucru nu definește nici pe departe calitatea acestei etichete. O etichetă trebuie să fie folosită în mod practic scopului pentru care a fost produsă. Astăzi, companiile folosesc etichete speciale pentru nenumărate aplicații: identificarea produselor, livrări de marfă, coduri de bare aplicaţii RFID, procese pe linia de producţie, control și inventariere, preţuri, promoţii și multe alte scopuri. Pentru a satisfice pe deplin aceste aplicații, etichetele trebuie să adere la o varietate de suprafețe: aluminiu, carton, sticlă, oțel, plastic și multe altele. Selectarea etichetei care vă este necesară este foarte importantă. Sperăm să putem să vă ajutam în luarea deciziilor corecte.
42
Electronica Azi | Martie 2016