软糯Q弹的MCU，你见过吗

电子工程世界

2024-10-30 08:00发布于云南电子工程世界官方账号

树莓派的板子为什么一直那么受欢迎？因为它开源，所以具备非常强的灵活性和可玩性。

最近，国外就有一个众筹项目火了，这个项目就把RP2040的板子替换成了柔性板，让它能够安装在任何狭小的空间或者是弯曲的外壳内。（原文页面：https://www.kickstarter.com/projects/top-diy/flexico-flexible-raspberry-pi-pico/description）

付斌｜作者

电子工程世界（ID：EEWorldbbs）｜出品

额

柔性的RP2040



在国外很火的平台KickStarter上，TOP Gadgets发起了FlexiPi这一个众筹项目。根据介绍，FlexiPi在紧凑的空间融合了柔性和性能，它基于RP2040构建，为开发人员、制造商和爱好者提供了无与伦比的灵活性。
图片
从外观来看，FlexiPi外形尺寸与最初的Pico以及大多数规格非常接近。整体与Pico有一些变化，包括一个可编程的RGB LED和一个 USB Type-C 端口。
图片
FlexiPi支持 C/C++、MicroPython、Circuit Python 和 Arduino IDE，可以满足各种项目的需求，从简单的原型设计到复杂的嵌入式应用。
RP2040作为FlexiPi的核心，拥有双核Cortex-M0+，2MB板上闪存，具有PIO（可编程I/O），可以支持开发者定制外围设备和各种应用。
图片
在众筹价格方面，FlexiPi的单件、5件和10件价格分别为20、95和185美元，且每笔交易均包含15美元的全球运费。最基本的软件包价格为20美元，除了FlexPi本身以外，产品还提供涵盖Raspberry Pi Pico、MicroPython和Circuit Python的三个入门指南。
图片
FlexPi关键特性：
  • 外形尺寸和树莓派Pico板子基本一致，尺寸仅21毫米x51 毫米
  • 搭载双核133MHz Arm Cortex-M0+处理器
  • 机上安装WS2812 RGB LED
  • 配备264 KB SRAM和2MB OSPI闪存
  • 2 x UART，2xSPI controllers，2x12C controllers，16个PWM通道，8x可编程I/O
  • 无论是I2C、SPI还是自定义外围设备，FlexiPi的26个GPIO引脚、3个模拟输入和8个可编程I/O状态机都可以轻松定制设置
  • 内置USB1.1功能，支持主机和设备模式，实现最大的通用性。
  • 温度范围-20°C～+85°C，可在1.8V～5.5V直流电压范围内工作，具有低功耗睡眠模式
  • 使用UF2引导加载程序和MicroPython/circuit Python支持的拖放编程意，入门门槛低
  • 附加功能包括片上时钟、温度传感器、低功耗模式和浮点库。
图片

额

从PCB到FPC



从这个众筹项目不难看出，他们将RP2040的PCB更换成了FPC。
软板也称柔性线路板，简称FPC，属于PCB细分领域，可以像PCB一样焊接电子元件，如IC芯片、电阻、电容、连接器等组件，使电子产品能发挥既定的功能。
由于FPC拥有可弯折性、可3D安装等特性，广泛应用于轻薄短小或需要弯曲折叠的电子产品或设备中。
FPC设计其实与PCB设计基本相同，但对成品的弯折上面会有更多考虑。工程师曾在EEWorld论坛表示，FPC折断是初期问题，这个问题不是很难，在后期最要命的是FPC响。
FPC设计最主要应该是减少应力集中，圆角一定要尽可能大，过轴的两端不要有明显的应力产生。FPC还有自身的扭力，过轴部分轴向长度长一些会消弱自身的扭力，但太长会有明显的层与层之间的拍打声。对于FPC摇摆区的屏蔽层使用印刷或涂布导体的制作方法，或者贴合专用于FPC电磁屏蔽的导电布，可以避免出现屏蔽断裂的问题，并且成本上也不会增加。此外，FPC可以设计一条防撕裂线，或者将FPC的铜层改为铜网，增加FPC的挠度。
总之，这样来看，这个QQ弹弹的RP2040需要考虑的东西还挺多的，之后到底能不能从众筹变成实际的量产产品，还需要一定时间。

额

Arm也造过柔性处理器



除了这个众筹项目，实际上Arm公司也尝试过把处理器做成柔性的。2021年7月，Arm公司与柔性电子制造商PragmatIC联合研制的塑料芯片，以《原位柔性的 32 位 Arm 微处理器》为题发表在Nature上。
图片
该芯片名为PlasticArm，Arm公司表示这是 “第一个全功能、非硅的基于Arm 架构的处理器，并称它集成了12倍于此前最好的柔性IC的逻辑门。”
PlasticArm选用Cortex-M0+设计，包含18000个逻辑门、56340个器件、456字节的只读存储和128字节的随机存储。时钟频率最高达29kHz，最大功耗21mW，99%以上为静态功耗，同时可执行16位 Arm Thumb指令集架构和32位Arm Thumb指令集架构子集。
图片
该塑料芯片的晶体管由柔性薄膜半导体铟镓锌氧化物 (IGZO) 制成，比硅芯片中的晶体管更薄。基板材料采用聚酰亚胺，并在其上构建了薄膜金属氧化物晶体管。
图片
这种柔性芯片还挺让人脑洞大开的，之后PragmatIC依然活跃在柔性处理器领域，并表示“在塑料上造芯片，每片不到1美分。”总之，柔性芯片可以弥补一些硬PCB无法适应的场景。不过换材料造芯片倒不是什么难题，难点在于性能指标还有可靠性，所以目前这些距离产业还比较远。

· END ·





欢迎将我们设为“星标”，这样才能第一时间收到推送消息。


和电子工程师们面对面交流经验