Современная электроника №6/2024

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 40 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 6 / 2024 Рис . 1. Принципиальная схема платы устройства ОУ MCP6002 в [1] применён счетверён - ный прецизионный и более высокоско - ростной ОУ MS8630 (DA1) с « нулевым » смещением (zero drift), который по сто - имости даже чуть меньше стоимости двух ОУ MCP6002. Напряжение смеще - ния (Offset Voltage) MS8630 составляет всего 2 мкВ против ±7 мВ у MCP6002, а типовая скорость MS8630 составля - ет 1,25 В / мкс (3,8 МГц ) против 0,6 В / мкс (1 МГц ) у MCP6002. Кроме того , ОУ MS8630 с обвязкой занимает немно - го меньше места на плате , чем 2  ОУ MCP6002, в связи с чем размер пла - ты несколько уменьшился ( см . далее ). Во - вторых , вместо диодов 1N4148 при - менены более современные диоды 1N4448 (VD1A–VD2B) с меньшим пря - мым падением напряжения . Всё это позволило поднять частоту выпрям - ленного напряжения с 10 кГц ( в [1]) до 20 кГц ( если не включать конден - саторы C1A и C1B, которые совместно с ОУ образуют интегратор или ФНЧ ). Принцип работы аналоговой части аналогичен принципу работы , описан - ному в [1], поэтому , чтобы не повто - ряться , он не приводится . В цифровой части отличия следующие . Вместо МК EFM8LB12F64 в корпусе QFN24 с программной памятью 64 кБ ( в [1]) применён более дешёвый МК EFM8LB10F16 (DD1) в корпусе QFN32 с программной памятью 16 кБ ( как будет видно из дальнейшего изложения , про - грамма для МК занимает около 1,7 кБ ). Интерфейс с дисплеем – параллель - ный однобайтный . Данные ( байт ) выводятся с порта P1 (P1.0–P1.7) – сиг - налы DB7–DB0. В дисплей также пере - даются сигналы : WR ( запись данных ), DC ( данные / команда ), CS ( выбор кри - сталла – Chip Select) и RES (RESET – сброс дисплея ). Шлейф дисплея подключён к 24- контактному разъёму FPC0.5-24-03 (XD) с верхним расположением кон - тактов . Как следует из справочного листка (datasheet) ST7789, на неиспользуемые выводы ( контакты XD) дисплея тре - буется подавать лог . 1. В связи с этим выводы XD TE, SDA и RD подключе - ны к резистору R1D, который соеди - нён с питанием (+3 В ). Вывод IM1/2 определяет , какой тип интерфейса (SPI или параллельный ) использует - ся . При подаче лог . 0 на вывод IM1/2 используется параллельный интер - фейс , поэтому этот вывод подключён к резистору R2D, соединённому с « зем - лёй ». Выводы IOVCC и VCI ( питание дисплея ) и анод светодиода подсветки (LEDA) подключены к питанию (+3 В ). Катод светодиода подсветки (LEDK) подключён к « земле » через резистор R3D; в этом случае ток через светоди - од подсветки составляет около 13 мА , что соответствует типовому значению . В некоторых случаях в подобных дис - плеях устанавливают транзистор с соответствующей обвязкой , на базу которого подают сигнал BLK, позволя - ющий использовать ШИМ для умень - шения потребления тока ( как правило , в устройствах с батарейным питани - ем ). Но в данном случае необходимо - сти в таком транзисторе нет , и подсвет - ка включена постоянно . Как можно заметить из схемы , биты данных ( сигналы DB0–DB7) подключе - ны к порту P1 таким образом , что бит P1.0 соответствует биту DB7, P1.1 – DB6, … , P1.7 – DB0, или , другими сло - вами , байт , выводимый через порт P1, имеет обратный порядок распо - ложения бит по сравнению с поряд - ком бит , требующимся для правиль - ной передачи информации в дисплей . Эта особенность связана исключитель - но с оптимальностью разводки платы ( см .  далее ), а обратный порядок бит может быть легко скомпенсирован про - граммными средствами , при этом , как будет видно из дальнейшего изложе - ния , на скорость обмена информацией МК с дисплеем эта особенность абсо - лютно не повлияет . Питание платы (DA2, DA3, разъём X П ) и программирование МК ( разъ - ём XB, цепочка R1R2C1) организова - ны аналогично устройству , описанно - му в [1]. Разводка и внешний вид платы Разводка ( рис . 2 а , б ) сделана авто - ром с помощью программы Sprinl LayOut V.6. Размер платы по сравне - нию с платой в [1] уменьшился на 1 мм (25×25 мм против 25×26 мм в [1]). Сама плата ( рис . 2 в ) приклеена пори - стой лентой с двусторонним липким слоем к стеклотекстолитовой пласти - InA C2D RST/C2CK RST/C2CK ADCinA ADCinB InB InB InA DC WR DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 RST/C2CK C2D ADCinA ADCinB DB7 DB6 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 WR DC RES CS CS RES DB7 DB5 +14 +3 +14 +3 -14 -14 -3 +3 -3 +3 +3 +3 +3 +3 +3 -3 -3 V OUT V AVD1A V (LP2950Z3) IN V SUM 13 12 14 DA1.4 R4B 5K R2 1K VD2B 1N4448X VD2A 1N4448X C1A 4,7 C3 0,1 6 5 7 4 12 V- V+ DA1.2 DA1 - MS8630T 2 3 1 DA1.1 C2B 470 2 1 XinB PSLM-02 R2A 10K R2B 10K R3B 10K C4 0,1 R1B 10K R6A 24 C1 1,0 RP1 237 C2 0,1 1 3 2 DA3 L78L03 1 2 3 XB PLL-03 CP2 1,5 R5B 20K 2 1 XinA PSLM-02 R3A 10K R1A 10K GND 24 DB2 15 GND 23 DB3 16 NC 22 DB4 17 TE 21 DB5 18 DB7 20 DB6 19 DB1 14 DB0 13 SDA 12 RD 11 WR 10 DC 9 CS 8 IM1/2 6 RESET 7 IOVCC 5 VCI 4 GND 3 LEDK 2 LEDA 1 XD FPC24/0.5mm C5 1,0 CP1 10,0 R5A 20K 2 3 1 DA2 LM337L R1 1K CP4 1,5 R3D 12 RP2 332 9 10 8 DA1.3 R6B 24 R2D 2,4K 1 2 3 XП PSLM-03 C1D 0,22 R1D 2K VD1A 1N4448X CP3 10,0 C2A 470 VD1B 1N4448X R4A 5K P0.0 1 VIO 2 VDD 3 RST/C2CK 4 P3.7/C2D 5 P3.4 6 P3.3 7 P3.2 8 P3.1 9 P3.0 10 P2.6 11 P2.5 12 P2.4 13 P2.3 14 P2.2 15 P2.1 16 17 P2.0 18 P1.7 19 P1.6 P1.5 20 21 P1.4 P1.3 22 P1.2 23 P1.1 24 P1.0 25 P0.7 26 P0.6 27 P0.5 28 P0.1 32 P0.2 31 P0.3 30 29 P0.4 AGND ADC0.1 - - ADC0.2 DD1 EFM8LB10F16 C1B 4,7