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嵌入式系統輕鬆入門(三)-如何確保你的PCB設計更有意義
2022-03-17 1299

在一個專案中,PCB的設計只是一個具體的實作過程。為了讓你這幾週的努力真正有意義,前期的工作更加重要,要花更多的時間和精力來保證後面做的事情是朝著正確的方向發展的。


PCB的設計過程就是將你想像的概念變成實際可行的系統的過程。 舉個簡單的例子──節日來臨之際,你想用LED設計一些酷炫的效果,你應該根據你想像的場景、具體用途、可行性、成本等因素來確定自己的方案。

雖然最終目標是印刷電路板(PCB)


然而,以下的過程仍然是必要的,特別是對於一些需要由企業/團隊設計的嚴肅產品。即使個人的一個簡單想法想要最終開始你的PCB設計,這個過程實際上也是必不可少的:

從上圖可以看出,正式PCB設計的前三步驟(收集想法、綜合評估、方案設計)非常重要,需要發散性思考和嚴格論證、無邊界延伸(資訊取得與參考)和精準收斂(最終方案) 。 這個流程體現了一個團隊(或你個人)的綜合能力以及流程的標準化。

在腦力激盪階段,想法/方案越多越好。最好多人參與討論,根據自己專案的需要集思廣益,但不要受到限制,尤其是形式上的需要。


在收集了多方資訊和創意想法後,我們需要進行匯聚——對每個想法和可能性進行可行性分析,從而選擇最佳方案。馬斯克可以發射火箭、製造電動車,但我們不具備這些條件。有限的約束讓我們許多美好的想法得到了極大的匯聚。經驗、嚴謹的邏輯分析、矛與盾的碰撞是這一階段的重點:

在此期間,我們應該“確認”一些“不確定因素”,對一些新的電路、借用別人的電路和程式碼進行測試和驗證,以確保這些“依據”確實有效。 因此,如果要使用麵包板,即使是昂貴的開發板也無妨。與你在後期專案中花費的時間和機會成本相比,幾千美元的開發板可能值得購買; 你必須熟練使用一些模擬軟體和工具來進行「預覽」。如果你此刻多花一個小時,你可能會節省幾個月的時間並保存一個專案。


就像商業計劃書是寫給創業家本人一樣,你需要形成標準化、完整的產品設計方案。以正式文件的形式,必須包含一個或多個清晰的方案框圖+各部分的詳細分析論證。


在我們的設計中,方案框圖、原理圖和PCB板圖代表了產品設計中三個關鍵階段的成果——從方案框圖中,我們可以直觀地看到系統的組成、各功能部件之間的連接關係以及訊號流。 不需要精確到每個設備的引腳定義以及它們之間每條訊號線的連接,但足以讓讀者知道系統可以實現的功能、達到的性能指標、可能的成本、設計週期等。


世界上沒有終極的解決方案,即使蘋果每一代產品都不是完美的,也只有當時結合自身實際情況和各種限制的「相對優越」的解決方案。

有了這個「相對優越」的方案,我們就可以開始PCB設計了。



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