طراحی و ساخت برد الکترونیکی با میکروکنترلر

1. شرح کلی پروژه طراحی، برنامه‌نویسی و ساخت نمونه اولیه (Prototyping) یک ماژول الکترونیکی. این ماژول‌ها قرار است به صورت زنجیره‌ای (Daisy Chain) به هم متصل شده و روی قفسه‌های انبار نصب شوند. هدف نهایی، تولید 500 عدد از این برد است؛ بنابراین کاهش هزینه تمام‌شده اولویت اصلی است. 2. مشخصات فنی سخت‌افزار طراح موظف است مدار (Schematic) و برد چاپی (PCB) را با قطعات زیر (یا معادل ارزان‌تر و موجود در بازار) طراحی کند: میکروکنترلر: WCH CH32V003 (معماری RISC-V) - پکیج TSSOP20 یا مشابه ارزان‌قیمت. نمایشگر: سون‌سگمنت 2 رقمی نشانگر وضعیت: 1 عدد LED RGB هوشمند (مدل WS2812B یا مشابه). ورودی کاربر: 1 عدد دکمه فشاری (Tactile Button) برای "تأیید برداشت". ارتباطات: دارای دو سوکت 4 پین (VCC, GND, RX, TX) برای ورودی و خروجی. پشتیبانی از پروتکل UART برای اتصال زنجیره‌ای (Daisy Chain). 3. شرح وظایف نرم‌افزاری (Firmware) فریلنسر باید فرمور (Firmware) بهینه با زبان C برای میکروکنترلر CH32V003 بنویسد که قابلیت‌های زیر را داشته باشد: آدرس‌دهی خودکار (Auto-Addressing): بردها باید در زمان روشن شدن، به صورت خودکار و ترتیبی آدرس‌دهی شوند (نیاز به تنظیم دستی دیپ‌سوئیچ نباشد). برد اول آدرس 1، برد دوم آدرس 2 و ... را بگیرد. دریافت و پردازش پکت دیتا: فرمت پکت: [Address, Color, Number] اگر آدرس پکت با آدرس برد یکی بود: LED RGB را به رنگ مشخص‌شده روشن کند و عدد را روی سون‌سگمنت نمایش دهد. اگر آدرس یکی نبود: دیتا را بدون تغییر به پورت خروجی (برد بعدی) بفرستد (Pass-through). عملکرد دکمه: با فشردن دکمه، پیام تأیید (Done: [Address]) را به خروجی بفرستد و چراغ‌ها را خاموش کند. 4. خروجی‌های مورد انتظار (Deliverables) فریلنسر در پایان پروژه باید موارد زیر را تحویل دهد: فایل‌های طراحی PCB: فایل‌های Altium Designer یا KiCad (شامل شماتیک، PCB Layout، فایل Gerber و BOM دقیق). سورس کد: سورس کد کامل برنامه (کامپایل شده در محیط MounRiver Studio یا مشابه) . نمونه اولیه (Prototype): ساخت و مونتاژ حداقل 10 نمونه برد سالم و تست شده که قابلیت اتصال به هم و ارسال دیتا را داشته باشند. ویدیو تست: یک ویدیو کوتاه که نشان دهد با ارسال کامند از کامپیوتر، بردها روشن شده و با زدن دکمه فیدبک می‌دهند. 5. معیارهای پذیرش هزینه قطعات (BOM) برای تولید انبوه نباید از 100هزارتومان بیشتر شود. PCB باید دو لایه و با ابعاد بهینه (حدود 10x4 سانتی‌متر یا کمتر) طراحی شود. قطعات پیشنهادی باید در بازار ایران (فروشگاه‌های ECA، جوان الکترونیک و...) موجود باشند. نکته: اگر پیشنهاد بهتری برای کاهش هزینه یا بهبود عملکرد (مثلاً استفاده از میکروکنترلر دیگر) دارید، لطفاً در پیشنهاد خود ذکر کنید. اولویت با کسی است که تجربه کار با میکروکنترلرهای ارزان قیمت چینی (مانند CH32 یا STM8) را داشته باشد.