دقیقاً چه کاری باید انجام شود؟
۱.
هدف پروژه طراحی و آماده‌سازی مدار الکترونیکی یک هشداردهنده گاز شهری ومونوکسید کربن (CO) مناسب تولید انبوه.
تمرکز پروژه بر تعادل قیمت و کیفیت، سادگی، دوام، ایمنی الکتریکی و قابلیت تعمیر است.
۲.
مشخصات کلی دستگاه نوع دستگاه: هشداردهنده گاز CO کاربرد: مصارف خانگی و عمومی منبع تغذیه: فقط برق شهری (۲۲۰VAC) طراحی باید متناسب با شرایط برق نیمه‌پایدار (نوسان و قطعی کوتاه) باشد ۳.
سنسور گاز نوع سنسور: MQ تغذیه سنسور از مدار اصلی استفاده از مدار تقویت سیگنال Op-Amp ساده درصورت نیاز پردازش و فیلتر نویز به‌صورت دیجیتال توسط میکروکنترلر طراح موظف است پیش از نهایی‌سازی، جدول/منحنی کالیبراسیون سنسور را تعریف کند؛ نمایش عدد ppm بدون کالیبراسیون واقعی به‌عنوان مشخصه قطعی قابل قبول نیست تشخیص خرابی سنسور الزامی است: قطع‌شدن سنسور، اتصال کوتاه سنسور و خرابی هیتر سنسور باید به‌صورت جداگانه تشخیص داده شده و به کاربر اعلام شوند ۴.
میکروکنترلر نوع: STM32 ، حداقل با مشخصات: هسته Cortex-M0 یا بالاتر، ADC حداقل ۲ کاناله ۱۲بیتی، رابط I2C، Watchdog داخلی مستقل، حداقل ۱۰ تا ۱۲ خط GPIO آزاد وظایف میکرو: خواندن سیگنال سنسور MQ از طریق ADC پردازش دیجیتال و فیلتر داده‌ها محاسبه و نمایش سطح گاز کنترل نمایشگر کنترل ۳ عدد LED وضعیت کنترل Buzzer کنترل رله خروجی اجرای الگوریتم تشخیص خرابی سنسور (Fault Detection) ۵.
نمایشگر نوع: سون‌سگمنت نوع اتصال: ترجیحاً مبتنی بر ماژول I2C (به‌جای مالتی‌پلکس مستقیم) برای کاهش تعداد پین‌های درگیر میکروکنترلر و ساده‌سازی روتینگ اطلاعات نمایشی: عدد سطح گاز (ppm یا مقدار نسبی)، نمایش پیوسته در حالت عادی و هشدار، و نمایش پیام خطا (SENSOR FAULT) در حالت خرابی سنسور ۶.
وضعیت و هشدار LED وضعیت: سبز (ایمن) / زرد (هشدار) / قرمز (خطر) LEDها باید در چیدمان PCB به‌گونه‌ای قرار گیرند که از روی قاب دستگاه کاملاً قابل دیدن باشند (نه در نقطه کور) Buzzer: فعال در وضعیت هشدار، خطر و خرابی سنسور؛ کنترل Buzzer باید از طریق ترانزیستور/MOSFET Driver انجام شود، نه مستقیم از پایه میکروکنترلر تعبیه حداقل یک دکمه چندمنظوره (Test/Reset) برای تست سلامت دستگاه و قطع موقت آلارم.هربار که آلارم دستگاه فعال میشود کاربر با دکمه ریست صدای آلام را غیر فعال کند یعنی حتی اگر میزان نشت گاز پایین تر از استاندارد تعریف شده آمد دستگاه همچنان آلارم داشته باشد تا وقتی دکمه ی ریست توسط کاربر لمس شد ۷.
خروجی فرمان (Relay Output) نوع خروجی: رله مناسب DC، برای فرمان به تجهیزات جانبی (فن، هود، شیر برقی و ...) درایو رله توسط ترانزیستور یا MOSFET، نه مستقیم از پایه میکروکنترلر استفاده از دیود محافظ (Flyback Diode) الزامی است در صورتی‌که مسیر رله یا هر بخش دیگر برد با ولتاژ ۲۲۰VAC در تماس باشد، ایزولاسیون واقعی (نه صرفاً اپتوکوپلر با گراند مشترک) و رعایت فاصله ایمنی استاندارد (Creepage/Clearance) بین بخش ۲۲۰V و بخش کم‌ولتاژ الزامی است ۸.
منبع تغذیه و توان مصرفی ورودی: برق شهری AC حداکثر جریان مصرفی کل سیستم باید توسط طراح محاسبه و نوع ترانس/منبع بر همان اساس تعیین شود؛ منبع تغذیه باید حداقل ۲۰٪ حاشیه اطمینان داشته باشد خروجی‌های داخلی: ۵V DC برای MCU، سنسور، نمایشگر و Buzzer؛ DC برای رله فیوز ورودی AC باید بر اساس جریان مصرفی واقعی و جریان راه‌اندازی (Inrush) انتخاب شود بخش ورودی ۲۲۰VAC باید در ناحیه‌ای مستقل روی PCB با مسیرهای L/N کوتاه و بدون تداخل با بخش کم‌ولتاژ طراحی شود ۹.
الزامات طراحی PCB طراحی مناسب تولید انبوه؛ مناسب‌سازی عرض مسیر انتقال جریان تعداد قطعات حداقلی با حفظ کیفیت و استاندارد طراحی مسیرهای قدرت جدا از سیگنال مقاومت در برابر نویز و نوسان برق پیش‌بینی محافظت اولیه (خازن فیلتر، دیود محافظ) هیچ Via زیر پکیج میکروکنترلر مجاز نیست امکان تعمیر و تعویض آسان قطعات مصرفی (سنسور، رله) سایز برد: ۵.۵ در ۷.۵ سانتی‌متر — چیدمان LED، Buzzer، سنسور گاز و محل پیچ‌ها باید مطابق دیتاشیت قاب (ارائه‌شده) رعایت شود ۱۰.
تحویل‌های مورد انتظار از طراح طراح موظف به ارائه موارد زیر است: شماتیک کامل مدار فایل PCB (Gerber) لیست قطعات کامل (BOM) سورس‌کد کامل فریمور به‌همراه توضیح کارکرد دستگاه گزارش کالیبراسیون سنسور و مستندات آستانه‌های هشدار
۱۱.
توضیحات تکمیلی طراحی باید اقتصادی و بدون استفاده از قطعات خاص یا کمیاب باشد امکان جایگزینی قطعات با معادل‌های بازار محلی در نظر گرفته شود تمرکز اصلی بر پایداری، سادگی، ایمنی الکتریکی و قیمت تمام‌شده پایین است ۱۲.پس از ارسال برد طراحی شده توسط طراح برد چاپ شده و قطعات لازم برای طراح جهت ساخت نمونه اولیه ارسال میگردد
نکته ی مهم و اساسی:تایید نهایی اتمام و دریافت پروژه جهت پرداخت وجه توسط کارلنسر منوط به ارسال فیلم عملکرد مدار طبق توضیحات بالا در بستر کارلنسر میباشد