یک کنترلر جداگانه که از طریق سیم به سیستم متصل است، این مجموعه را تغذیه می‌کند، سیگنال محرک فرستنده را تولید می‌کند و داده‌های دریافت‌شده از گیرنده را با استفاده از مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال 16 بیتی پردازش می‌کند. میکروکنترلر موقعیت جسم را محاسبه کرده و این اطلاعات را به‌صورت بی‌سیم از طریق بلوتوث کم‌مصرف (BLE) به یک گوشی هوشمند یا دستگاه دیگر ارسال می‌کند.

مشابه یک ماهی بیرون از آب، این سیستم در خارج از محیط طبیعی خود تا حدودی دست و پا چلفتی عمل می‌کند. این سیستم قادر است اجسام را در زیر آب تا فاصله یک متری شناسایی کند، اما در هوای آزاد تنها به حدود 10 سانتی‌متر محدود می‌شود.

حسگر این سیستم نیز از نظر اندازه اجسامی که می‌تواند تشخیص دهد محدودیت دارد؛ به‌گونه‌ای که برای شناسایی اجسامی با قطر حدود 8 میلی‌متر بهینه‌سازی شده است. اجسام کوچک‌تر یا بزرگ‌تر از این مقدار برای حسگر مشکل‌ساز هستند.علاوه بر این، عوامل محیطی مانند رطوبت و تداخلات الکترومغناطیسی نیز می‌توانند بر دقت عملکرد این سیستم تأثیر بگذارند.

این محدودیت‌های قابل‌توجه به‌طور قطع کاربردهای این فناوری را در حال حاضر محدود می‌کند. با این حال، اگر پژوهشگران بتوانند این محدودیت‌ها را برطرف کنند، این نوآوری می‌تواند آینده امیدوارکننده‌ای در توسعه رابط‌های انسان-ماشین، حسگرهای پوشیدنی، و سیستم‌های پوست الکترونیکی انعطاف‌پذیر داشته باشد.

شرکت STMicroelectronics اولین محصول همکاری استراتژیک خود با Qualcomm Technologies را برای ساده‌سازی توسعه راهکارهای بی‌سیم نسل جدید در کاربردهای صنعتی و مصرفی اینترنت اشیا (IoT) معرفی کرد.

این همکاری به ارائه ماژول‌هایی می‌پردازد که از اکوسیستم قدرتمند STM32 و راهکارهای پیشرو اتصال بی‌سیم Qualcomm Technologies بهره می‌برند.

اولین ماژول این سری، ST67W611M1، شامل یک سیستم-روی-چیپ (SoC) چندپروتکلی Qualcomm® QCC743 است که از قبل با قابلیت‌های Wi-Fi 6، Bluetooth 5.3 و Thread ترکیب شده و به راحتی با هر میکروکنترلر (MCU) یا میکروپروسسور (MPU) سری STM32 یکپارچه می‌شود. این ماژول از پروتکل Matter بر پایه Wi-Fi پشتیبانی می‌کند تا اتصال آینده‌نگرانه‌ای را فراهم کرده و اکوسیستم STM32 را به راحتی به اکوسیستم Matter متصل کند.

برای تسهیل یکپارچه‌سازی سیستم، این ماژول همچنین شامل 4 مگابایت حافظه فلش برای ذخیره کد و داده، و یک کریستال 40 مگاهرتز است. علاوه بر این، یک آنتن PCB داخلی یا کانکتور microRF (uFL) برای اتصال آنتن خارجی نیز در آن تعبیه شده است.

این ماژول از امنیت سخت‌افزاری پیشرفته بهره می‌برد که شامل شتاب‌دهنده‌های رمزنگاری سخت‌افزاری و خدماتی مانند بوت امن و اشکال‌زدایی امن است و به سطح 1 گواهی PSA Certified می‌رسد. این ماژول کاملاً مستقل بوده و مطابق با مشخصات اجباری، از پیش تأیید شده است و نیازی به تخصص در طراحی RF از سوی کاربر ندارد تا راهکارهای کاربردی ایجاد کند.

این ماژول به صورت کاملاً یکپارچه در یک بسته‌بندی LGA با 32 پین ارائه شده و آماده نصب روی برد است و طراحی‌های PCB ساده و کم‌هزینه را ممکن می‌سازد.

این نوع مدارها معمولاً در پروژه‌هایی که نیاز به نظارت بر سطح شارژ باتری دارند، مانند منابع تغذیه یا تجهیزات قابل حمل، کاربرد دارند.
این مدار ساده ولی موثر است و می‌تواند در بسیاری از کاربردهای خانگی یا صنعتی برای نشان دادن وضعیت باتری استفاده شود.

این کلید به کاربر این امکان را می‌دهد که وضعیت باتری را بررسی کرده و LEDهای مربوط به سطح شارژ خاصی را روشن کند. این کلید می‌تواند برای انجام آزمایش‌های مختلف یا نمایش وضعیت شارژ باتری مورد استفاده قرار گیرد.

برد مدار چاپی را تمیز کنید تا هیچ گونه آلودگی یا چربی روی آن باقی نماند.

شابلون: شابلون (Stencil) فلزی یا پلاستیکی را که برای طراحی خاص برد شما ساخته شده، آماده کنید. این شابلون دارای سوراخ‌هایی مطابق با مکان‌های پدهای لحیم‌کاری بر روی PCB است.

شابلون را به طور دقیق روی PCB قرار دهید و مطمئن شوید که سوراخ‌های شابلون با پدهای PCB منطبق هستند.

از ابزارهای تثبیت‌کننده (مانند گیره یا فریم شابلون) برای ثابت نگه داشتن شابلون و PCB استفاده کنید.

مقدار مناسبی از خمیر قلع را روی یک لبه شابلون بریزید.

با استفاده از یک کاردمخصوص یا اسپاتول، خمیر قلع را به صورت یکنواخت روی سطح شابلون پخش کنید.

مطمئن شوید که خمیر به خوبی داخل سوراخ‌های شابلون نفوذ کرده است.

شابلون را به آرامی برداشته و بررسی کنید که خمیر قلع به درستی روی تمامی پدها اعمال شده باشد.

با استفاده از پنس یا دستگاه مونتاژ خودکار (Pick & Place)، قطعات SMD را روی پدهای پوشیده از خمیر قلع قرار دهید.

دقت کنید که قطعات به درستی و با قطبیت صحیح (در صورت نیاز) روی برد نصب شوند.

برد مونتاژ شده را درون دستگاه Reflow Oven قرار دهید یا از هیتر هوای گرم استفاده کنید.

در دستگاه، پروفایل حرارتی مناسب (مبتنی بر نوع خمیر قلع) تنظیم کنید. معمولاً شامل مراحل زیر است:

1. پیش‌گرمایش (Preheat): افزایش تدریجی دما برای آماده‌سازی برد.


2. لحیم‌کاری (Reflow): رسیدن به دمای ذوب خمیر قلع و اتصال قطعات.


3. سرد شدن (Cooling): کاهش تدریجی دما برای تثبیت لحیم‌کاری.

6. بررسی نهایی و تمیزکاری

پس از سرد شدن برد، اتصالات لحیم‌کاری را بررسی کنید و از عدم وجود اتصالات کوتاه (Short Circuit) یا اتصالات ناقص (Cold Solder Joint) مطمئن شوید.

در صورت استفاده از خمیر قلع حاوی فلاکس، برد را با محلول تمیزکننده فلاکس بشویید.

از خمیر قلع تازه استفاده کنید، زیرا خمیر کهنه ممکن است کیفیت لحیم‌کاری را کاهش دهد.
دقت در تراز کردن شابلون و PCB بسیار مهم است؛ هرگونه انحراف می‌تواند باعث اتصال کوتاه یا لحیم‌کاری ناقص شود.

در لحیم‌کاری قطعات حساس به گرما، از پروفایل حرارتی مناسب استفاده کنید.

این روش به دلیل دقت بالا و سرعت زیاد، در تولید انبوه بردهای الکترونیکی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.

یک پلیمر جدید قادر است داده‌ها را در فرورفتگی‌های نانومقیاس ذخیره کند و با ارائه تراکم ذخیره‌سازی بالاتر و پایداری بیشتر، امکان پاک شدن سریع و استفاده مجدد را فراهم می‌کند.

محققان دانشگاه فلیندرز یک پلیمر کم‌هزینه و با تراکم بالا توسعه داده‌اند که می‌تواند داده‌ها را به صورت مؤثر با استفاده از فرورفتگی‌های نانومقیاس ذخیره کند و قابلیت پاک شدن و استفاده مجدد به دفعات را دارد.

این ماده نوآورانه که از گوگرد و دی‌سیکلوپنتادین ساخته شده است، ظرفیت ذخیره‌سازی بیشتری نسبت به دستگاه‌های ذخیره‌سازی سنتی ارائه می‌دهد و توانایی بازیافت سریع آن، جایگزینی پایدار برای آینده ذخیره‌سازی داده‌ها محسوب می‌شود.

ماده نوآورانه برای ذخیره‌سازی داده‌ها
یک ماده پیشگام در ذخیره‌سازی داده‌ها با تراکم بالا، جایگزینی کارآمدتر و پایدارتر نسبت به هارد دیسک‌ها، درایوهای حالت و حافظه‌های فلش ارائه می‌دهد.

این پلیمر کم‌هزینه داده‌ها را به صورت فرورفتگی‌های کوچک ذخیره می‌کند و الگوهای نانومقیاسی را تشکیل می‌دهد که ..

این پلیمر کم‌هزینه داده‌ها را به صورت فرورفتگی‌های کوچک ذخیره می‌کند و الگوهای نانومقیاسی را تشکیل می‌دهد که اطلاعات بیشتری نسبت به هارد دیسک‌های معمولی در خود جای می‌دهد.

این پلیمر توسط آزمایشگاه چالکر در دانشگاه فلیندرز توسعه یافته است و می‌تواند داده‌های ذخیره شده را در عرض چند ثانیه با استفاده از پالس‌های حرارتی کوتاه پاک کند و به دفعات مورد استفاده قرار گیرد.

روش شیمی پلیمر امکان نوشتن، خواندن و پاک کردن داده‌ها را به دفعات فراهم کرده است که برای محاسبات و ذخیره‌سازی داده‌ها اهمیت دارد.

ایده ذخیره داده‌ها به صورت فرورفتگی روی سطح مواد قبلاً توسط شرکت‌های بزرگی مانند IBM، ال‌جی الکترونیکس و اینتل مورد بررسی قرار گرفته بود. هرچند این استراتژی ذخیره‌سازی مکانیکی برخی نمایش‌ها و نوآوری‌های امیدوارکننده را در ذخیره‌سازی ارائه داده است، اما نیاز به انرژی، هزینه‌ها و پیچیدگی مواد ذخیره‌سازی از جمله موانع تجاری‌سازی این فناوری هستند.

محققان ارشد این فناوری، بیان می‌کنند که پلیمر دانشگاه فلیندرز این چالش‌ها را با ساختار فیزیکی منحصربه‌فرد خود که اجازه می‌دهد نیروی مکانیکی داده‌ها را از طریق فرورفتگی کدگذاری کند و ساختار شیمیایی که امکان سازمان‌دهی مجدد سریع پلیمر را هنگام گرم شدن برای پاک کردن آن فرورفتگی فراهم می‌کند، برطرف می‌کند.

«هزینه پایین بلوک‌های سازنده (گوگرد و دی‌سیکلوپنتادین) یکی از ویژگی‌های جذاب این پلیمر است که می‌تواند از توسعه آینده آن در کاربردهای ذخیره‌سازی داده‌ها پشتیبانی کند.»

یک کتابخانه آنلاین بزرگ برای طراحی‌های PCB است که به مهندسان امکان دسترسی به میلیون‌ها مدل CAD شامل نمادها، فوت‌پرینت‌ها و مدل‌های سه‌بعدی را در بیش از ۳۰ فرمت مختلف می‌دهد.
این وب‌سایت با ارائه مدل‌های تأییدشده، به مهندسان کمک می‌کند تا فرآیند طراحی را تسریع کرده و به جای صرف زمان برای ایجاد قطعات، بر نوآوری تمرکز کنند.
همه آنچه را که برای اتخاذ تصمیمات هوشمندانه در طراحی پروژه بعدی خود نیاز دارید، بیابید. در میان بیش از ۱۶ میلیون نماد تأییدشده، فوت‌پرینت و مدل‌های سه‌بعدی جستجو کنید.

از طراحی‌های مرجع هوشمند ارائه‌شده توسط تولیدکنندگان مشارکت‌کننده بهره ببرید تا فرآیند طراحی خود را سریع‌تر آغاز کنید. همچنین اسناد مرتبط و منابع طراحی مانند دیتاشیت‌ها، اطلاعات قیمت‌گذاری، وضعیت موجودی قطعات و مدل‌های شبیه‌سازی را بیابید.
همچنین، این وب‌سایت با تولیدکنندگان مختلفی همکاری دارد تا مدل‌های CAD مربوط به قطعات آن‌ها را در دسترس قرار دهد و به مهندسان امکان می‌دهد تا به راحتی قطعات مورد نیاز خود را بیابند و در طراحی‌های خود استفاده کنند.

شرکت Murata اخیراً کوچک‌ترین ماژول‌های IoT سه‌بانده جهان از سری‌های Type 2FR/2FP و همچنین سری Type 2KL/2LL را برای راهکارهای میزبانی شده عرضه کرده است.

این ماژول‌های فشرده از ارتباطات سه‌بانده شامل Wi-Fi 6، Bluetooth 5.4، و Thread پشتیبانی می‌کنند و با بهره‌گیری از پروتکل Matter، قابلیت تعامل‌پذیری را ارائه می‌دهند.

ماژول‌های سری 2FR/2FP با ابعاد 12.0 x 11.0 x 1.5 میلی‌متر به عنوان کوچک‌ترین ماژول‌های دارای MCU داخلی در این دسته شناخته می‌شوند و برای راهکارهای اقتصادی و یکپارچه بسیار مناسب هستند.

این ماژول‌ها استانداردهای پیشرفته امنیت سایبری و سازگاری با اکوسیستم Matter را در اولویت قرار داده‌اند.

از سوی دیگر، سری 2KL/2LL برای کار با پردازنده‌های قدرتمند با سیستم‌عامل‌های Linux یا RTOS طراحی شده‌اند و ارتباط سه‌بانده با قابلیت‌های پیشرفته را ارائه می‌دهند.

هر دو سری برای کاربردهایی مانند خانه‌های هوشمند، ساختمان‌ها، اتوماسیون صنعتی، مراقبت‌های بهداشتی و دیگر موارد طراحی

طراحی شده‌اند و ویژگی‌هایی نظیر مصرف انرژی کم، عمر باتری طولانی و کاهش تعداد قطعات را ارائه می‌کنند.

پردازنده (MCU): تراشه NXP RW610 یا RW612 با معماری Arm Cortex-M33 و فرکانس 260 مگاهرتز

16 مگابایت حافظه فلش داخلی (FlexSPI)

پشتیبانی از حافظه خارجی

Wi-Fi 6 دو بانده (802.11ax)
Bluetooth LE 5.4
ارتباط رادیوی 802.15.4 برای Thread (فقط در 2FR)

شبکه سیمی: Ethernet (IEEE 1588 RMII/Fast Ethernet)

نمایشگر: رابط LCD (QVGA، SPI/8080)

صوت: پشتیبانی از 4 میکروفون دیجیتال

رابط USB: USB 2.0 با سرعت بالا (OTG)

64 پین GPIO
رابط‌های SPI/I2C/I2S/UART قابل پیکربندی
SDIO 3.0
مبدل‌های ADC 16 بیتی و DAC 10 بیتی

تایمرهای عمومی و PWM

NXP EdgeLock Assurance

NXP EdgeLock 2GO Trust Provisioning

محیط اجرای امن (TEE) با Arm TrustZone-M

شتاب‌دهنده‌های رمزنگاری سخت‌افزاری (متقارن، نامتقارن، هش امن، KDF)

تولیدکننده اعداد تصادفی واقعی (TRNG)

عملکرد فیزیکی غیرقابل کپی (PUF)

تشخیص خرابکاری روی تراشه (ولتاژ، دما، ریست)

ولتاژ تأمین: 3.14 ولت تا 3.46 ولت

ولتاژ رابط: 1.8 ولت، 3.3 ولت

Type 2FR/2FP: 12.0 x 11.0 x 1.5 میلی‌متر (BGA)

Type 2KL/2LL: 7.7 x 8.8 x 1.3 میلی‌متر (BGA)

محدوده دما: -40 تا 85 درجه سانتی‌گراد

رادیویی: FCC، IC، CE، TELEC (بسته به منطقه)
PSA Certified سطح 3
بلوتوث: در انتظار تأییدیه

ماژول 2FR از Thread (802.15.4) پشتیبانی می‌کند، در حالی که ماژول 2FP از این قابلیت برخوردار نیست. مشابه آن، 2KL از Thread پشتیبانی می‌کند، اما 2LL این ویژگی را ندارد. سایر ویژگی‌ها بین این ماژول‌ها عمدتاً مشابه است.

ماژول‌های Type 2FR/2FP در کنار رقبایی مانند u-blox MAYA-W4، MAYA-W2، STMicro ST67W611M1 و ماژول‌های ESP32-C6 قرار می‌گیرند. با این حال، ادعای کوچک‌ترین ماژول IoT سه‌بانده جهان با پشتیبانی از Thread، آن را برای پوشیدنی‌ها و برنامه‌های محدود به فضا بسیار مناسب می‌سازد.

ماژول 2KL/2LL درایورهایی برای Linux، FreeRTOS و Android ارائه می‌دهد و از طریق SDIO v3.0 DDR50 برای Wi-Fi و UART/PCM برای بلوتوث به میزبان متصل می‌شود.

ماژول 2FR/2FP شامل پردازنده زمان واقعی Arm Cortex-M33 بوده و توسط پلتفرم‌های MCUXpresso و FreeRTOS پشتیبانی می‌شود.

کیت‌های ارزیابی برای ماژول Type 2FR در سه‌ماهه اول سال 2025 در دسترس خواهند بود. حداقل سفارش (MOQ) این ماژول‌ها 2000 قطعه است. اطلاعات فنی بیشتر در مستندات صفحه محصول موجود است. قیمت‌گذاری محصولات هنوز اعلام نشده است.

توضیح نمادها و واحدها:
پارامتر V: ولتاژ
پارامتر A: آمپر (واحد جریان الکتریکی)
پارامتر C: درجه سانتی‌گراد (واحد دما)
پارامتر W: وات (واحد توان)
پارامتر mJ: میلی‌ژول (واحد انرژی)
پارامتر °C/W: درجه سانتی‌گراد بر وات (واحد مقاومت حرارتی)

حداکثر ولتاژی که می‌توان بین پایانه‌های درین و سورس اعمال کرد بدون اینکه ترانزیستور آسیب ببیند. در این جدول، این مقدار 40 ولت است.

حداکثر ولتاژی که می‌توان بین پایانه‌های گیت و سورس اعمال کرد که طبق جدول مشخصات این ماسفت برابر ±20 ولت است.

حداکثر دمایی که پیوندگاه (Junction)ترانزیستور می‌تواند تحمل کند. در این جدول، این مقدار 175 درجه سانتی‌گراد است.

حداکثر جریان پیوسته‌ای که می‌توان از پایانه درین عبور داد. این مقدار بسته به دمای پیوندگاه برای ماسفتهای مختلف متفاوت است.

حداکثر توانی که ترانزیستور می‌تواند بدون آسیب دیدن اتلاف کند. این مقدار نیز بسته به دمای پیوندگاه متفاوت است.

مقاومت حرارتی بین پیوندگاه داخلی ترانزیستور و بدنه خارجی آن. این مقدار نشان می‌دهد که با افزایش توان اتلاف شده، دمای پیوندگاه چقدر افزایش می‌یابد.

حداکثر انرژی که ترانزیستور می‌تواند در یک پالس ولتاژ بالا تحمل کند بدون اینکه آسیب ببیند

مقادیر ذکر شده در جدول برای شرایط کاری خاصی معتبر هستند. برای مثال، جریان پیوسته درین در دمای 25 درجه سانتی‌گراد و 100 درجه سانتی‌گراد متفاوت است.

توصیه می‌شود که هنگام طراحی مدار، از این مقادیر به عنوان حداکثر مجاز استفاده کرده و حاشیه ایمنی کافی را در نظر بگیرید.

این مشخصات به شما کمک می‌کنند تا ترانزیستور مناسب برای کاربرد مورد نظر خود را انتخاب کنید.