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嵌入式系统轻松入门(3)- 如何确保自己的PCB设计更有意义

发布时间:2022-03-18作者来源:澳门新葡萄新京威尼斯987浏览:1928

在一个项目中,PCB的设计只是一个具体的实施过程,要让自己付出的几周劳动真正meaningful(有意义),前期的工作更是重要,要付出更多的时间和精力、以确保后面做的事情是在正确的方向上。


PCB的设计过程就是将你设想的概念变成实际的、能够工作的一个系统的过程。举个简单的例子 - 节日来临,你想用LED设计一些炫酷的效果,要针对你设想的场景、具体的用途、可行性、成本等因素来确定自己的方案。

虽然最终的目标就是一块印刷电路板(PCB)


但下面的这个过程还是必不可少的,尤其是企业/团队要设计的一些严肃的产品,即便个人一个简单的创意要最终开始你的PCB设计,这个过程其实也是不可少的:

从上图可以看出,在正式的PCB设计前面的三个步骤(收集创意、综合评估、方案设计)是非常重要的,需要发散的思维和严格的论证,无边界的外延(信息获取、参考)和精准的收敛(最终的方案)。这个过程体现了一个团队(或你个人)的综合能力以及流程的规范化。


在头脑风暴阶段,越多的主意/方案越好,[敏感词]多人参与讨论,集思广益,根据自己项目的需求,但不要受到约束,尤其是正式需求的限制。


经过了多方的信息搜集以及天马行空的创意,我们需要收敛 - 每个创意、可能性进行可行性分析,从而选出[敏感词]的方案,马斯克能发射火箭、造电动车,我们不具备那些条件,受限的约束条件让我们诸多美好的创意进行大幅度的收敛,经验、严密的逻辑分析以及矛和盾的碰撞是这个阶段的关键:

在这个期间,要对一些“不确定性”进行“确定”,对一些新的电路、借鉴的别人的电路、代码进行测试、验证,以确保这些“依据”真的有据可依。因此面包板要用起来,即便很贵的开发板也不妨买起来,相比于你在后期项目中花费的时间和机会成本,几千块钱的开发板也许值得买;必须熟练使用一些仿真软件和工具做“预演”,此刻多花一个小时的工作,也许会节省你几个月的时间,也许能够挽救一个项目。


正如商业计划书是写给创业者自己的一样,你需要形成一个规范、完备的产品设计方案,以正式文档的方式,它必须包含一个或多个清晰明了的方案框图 + 对每个部分的详细分析论证。


在我们的设计中方案框图、原理图、PCB板图代表着产品设计中三个关键阶段的成果 - 从方案框图可以非常直观地看出系统的构成、各个功能部件之间的连接关系以及信号流程等。你不需要精确到每个器件的管脚定义以及它们之间的每一根信号线的连接,但足以让读图者了解系统能够实现的功能,达到的性能指标以及可能产生的成本、设计的周期等。


世间不存在[敏感词]的方案,即便苹果公司每一代的产品都不是最完美的,只有在当时当刻,结合自己的实际条件和各种约束限制,在折衷之后的“相对较优”的方案。


有了这“相对较优”的方案,我们就可以启程开始PCB的设计了。





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