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张巧龙

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一块电路板从“出生”到“成年”

张巧龙 发布时间:2019-03-15 14:42:29 ,浏览量:4

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阅读文本大概需要 4 分钟。

 

 0 

 写在前面

 

早上收到公众号上一位朋友的微信消息:

 

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其实这位朋友的描述很准确,在此我补充几点。

 

关于集成电路板的设计及制作流程,可以分为以下两部分工作。

 

 

 1 

 电路图的设计

 

设计电路图,首先要确定需求,从需求中整理出电路功能模块和性能指标等。

(以51单片机蓝牙遥控板为例)

 

电路功能:

控制模块(51单片机控制)

电源电路(DC-DC升降压模块)

...

 

性能指标:

功耗需求(控制版功耗低于200ma)

通信距离通信(蓝牙通信大于20m)

 

在确定电路功能模块和性能指标之后,需要确定电路整体设计方案。

 

设计电路整体方案时,主要有2种参考:

 

第一种:是根据芯片技术手册上给出的参考电路。芯片厂商都会对自己设计过的芯片进行一些外围电路设计。

 

第二种:可以根据互联网查阅一些与我们需求较为接近的别人设计过的电路。

 

注:

  • 对选定的CPU参考设计原理图外围电路进行修改,修改时对于每个功能模块都要找至少3个相同外围芯片的成功参考设计,如果找到的参考设计连接方法都是完全一样的,那么基本可以放心参照设计,但即使只有一个参考设计与其他的不一样,也不能简单地少数服从多数,而是要细读芯片数据手册,深入理解那些管脚含义,多方讨论,联系芯片厂技术支持,最终确定科学、正确的连接方式,如果仍有疑义,可以做兼容设计。

    这是整个原理图设计过程中最关键的部分,我们必须做到以下几点:

  • 对于每个功能模块要尽量找到更多的成功参考设计,越难的应该越多,成功参考设计是“前人”的经验和财富,我们理当借鉴吸收,站在“前人”的肩膀上,也就提高了自己的起点;

  • 要多向权威请教、学习,但不能迷信权威,因为人人都有认知误差,很难保证对哪怕是最了解的事物总能做出最科学的理解和判断,开发人员一定要在广泛调查、学习和讨论的基础上做出最科学正确的决定;

  • 如果是参考已有的老产品设计,设计中要留意老产品有哪些遗留问题,这些遗留问题与硬件哪些功能模块相关,在设计这些相关模块时要更加注意推敲,不能机械照抄原来设计。

 

设计电路,需要选定元器件型号,元器件选型应该遵守以下几个原则。

 

  • 普遍性原则:所选的元器件要被广泛使用验证过的尽量少使用冷偏芯片,减少风险。

  • 高性价比原则:在功能、性能、使用率都相近的情况下,尽量选择价格比较好的元器件,减少成本。

  • 采购方便原则:尽量选择容易买到,供货周期短的元器件;

  • 持续发展原则:尽量选择在可预见的时间内不会停产的元器件;

  • 可替代原则:尽量选择pin to pin兼容种类比较多的元器件;

  • 向上兼容原则:尽量选择以前老产品用过的元器件。

  • 资源节约原则:尽量用上元器件的全部功能和管脚。

     

 

 

 2 

 电路板的制作

 

在设计完电路之后就是进行实验去验证。有2种方法可以去验证。

 

  1. PCB打样焊接测试(首选)

  2. 洞洞板直接焊接测试(次选)

 

注:

  • 洞洞板焊接测试可以满足一些在校学生,可以锻炼其接线以及元器件焊接摆放方法。

  • PCB打样需要资金,如果一次打样失败就需要第二次,周而复始,对于学生而言耗费巨大,而洞洞板呢,电路就算错了,也还有补救的措施,容错率较高。

 

为什么推荐PCB打样测试呢?

 

因为就算洞洞板测试通过了,如果我们想做产品或者是想把作品和项目做的美观且完善,最终的电路还是需要在PCB上验证,既然如此为何不直接PCB打样测试呢?

//end

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   推荐阅读:全国一等奖,他的学习之路。

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