Mund të pyesni se çfarë e bën dizajnin e pajisjeve të ndryshme nga dizajni i PCB-së. Dizajni i pajisjeve të ndryshme ka të bëjë me planifikimin e të gjithë sistemit dhe zgjedhjen e pjesëve më të mira elektronike. Dizajni i PCB-së ka të bëjë me mënyrën se si këto pjesë vendosen së bashku në një pllakë. Njohja e këtij ndryshimi mund t'ju ndihmojë të bëheni një inxhinier ose dizajner më i mirë.
Nevoja për dizajn hardueri dhe dizajn PCB aftësi të ndryshme.
Secila prej tyre trajton një hap të ndryshëm në krijimin e një pajisjeje elektronike.
Çfarë është dizajni i harduerit?
Dizajni i pajisjeve do të thotë planifikimi dhe ndërtimi i pajisjeve elektronike. Së pari, ju përcaktoni se çfarë duhet të bëjë pajisja. Më pas, ju vendosni se si do të funksionojnë pjesët së bashku. Kjo ndihmon që pajisja juaj të funksionojë mirë dhe të zgjasë shumë.
Arkitektura e sistemit
Arkitektura e sistemit është një pjesë e madhe e dizajni i hardueritJu bëni një plan që tregon se si lidhen të gjitha pjesët. Kjo ju lejon të shihni se si përshtatet gjithçka përpara se të punoni me detajet. Ja ku janë Hapat kryesorë në dizajnin e pajisjeve:
Bëni një listë të asaj që duhet të bëjë pajisja. Ju thoni se sa e shpejtë duhet të jetë dhe cilat rregulla duhet të ndjekë.
Planifikoni arkitekturën elektrike. Ju zgjidhni se si funksionojnë së bashku gjëra të tilla si procesori dhe memoria. Ju gjithashtu vendosni se si softueri dhe hardueri do të ndajnë punët.
Ndërtoni dizajnin. Ju përdorni mjete të posaçme për të vizatuar fotografitë dhe paraqitjet e para për qarkun tuaj.
Çdo pjesë ndryshon mënyrën se si funksionon pajisja juaj:
Përshkrim | |
|---|---|
Procesori dhe memoria | Këto përcaktojnë se sa e shpejtë është pajisja juaj dhe sa mund të mbajë. |
Ndërfaqet hyrëse/dalëse | Këto e ndihmojnë pajisjen tuaj të komunikojë me njerëz ose makina të tjera. |
Sistemet e energjisë | Këto kontrollojnë energjinë, e cila ka rëndësi për pajisjet portative. |
Shpejtësia e përpunimit | Një plan i mirë e bën pajisjen tuaj të shpejtë dhe të lehtë për t’u përdorur. |
Jeta bateri | Sistemet inteligjente të energjisë ndihmojnë pajisjen tuaj të zgjasë më shumë. |
Qëndrueshmëri | Dizajni i fortë e mban pajisjen tuaj të sigurt në vende të vështira. |
Përzgjedhja Komponenti
Zgjedhja e pjesëve të duhura është shumë e rëndësishme në dizajnin e pajisjeve. Ju kërkoni pjesë që i përshtaten nevojave tuaja dhe funksionojnë mirë së bashku. Zgjedhjet tuaja ndryshojnë se sa mirë funksionon pajisja juaj dhe sa e lehtë është për t'u ndërtuar dhe rregulluar.
kriteret | Ndikimi në Performancë |
|---|---|
Pajtueshmëri | Siguron që të gjitha pjesët të punojnë së bashku pa probleme. |
Kontrollit të Cilësisë | Zvogëlon mundësinë e pjesëve të prishura dhe ndihmon në besueshmërinë. |
Kërkesat e Performancës | Ndihmon pajisjen tuaj të funksionojë në mënyrë të sigurt dhe të mirë. |
Disponueshmëri | Mban projektin tuaj në kohë dhe brenda buxhetit. |
Konsideratat e ciklit jetësor | E bën pajisjen tuaj më të lehtë për t'u rregulluar dhe për të vazhduar punën. |
Cilësi e mirë e harduerit e mban punën tënde në rrugë të mbarë.
Zgjedhjet e zgjuara e bëjnë ndërtimin më të lehtë.
Pjesët e mira do të thotë që ju zgjidhni më pak probleme.
Pjesët e reja e mbajnë pajisjen tuaj të sigurt dhe në gjendje pune të mirë.
Këshillë: Kur përqendroheni në dizajnin e pajisjeve, ndihmoni që qarku juaj dhe produkti të funksionojnë më mirë.
Çfarë është dizajni i PCB-së?
Projektimi i PCB-së është një punë e veçantë në elektronikëNdihmon në ndërtimin e pjesës kryesore të shumë pajisjeve. Në dizajnin e PCB-ve, ju lidhni të gjitha pjesët elektronike. Qarqet e shtypura mbajnë pjesët dhe u japin atyre rrugë për energjinë elektrike. Ato ndihmojnë pajisjen tuaj të qëndrojë e vogël dhe të funksionojë mirë.
Layout dhe Routing
Ju filloni dizajnin e PCB-së duke bërë një planimetri. Kjo do të thotë që ju zgjidhni se ku do të vendoset secila pjesë. Vendosja e mirë ndihmon pajisjen tuaj të funksionojë më mirë. Gjithashtu e bën ndërtimin më të lehtë. Pas vendosjes së pjesëve, ju vizatoni gjurmë. Gjurmët janë vija të holla bakri që lidhin pjesët. Ato lejojnë që energjia elektrike të lëvizë midis tyre.
Ja hapat kryesorë që ndiqni:
Vendosni pjesët në vende të mira për të kursyer hapësirë.
Vizatoni gjurmë për të lidhur të gjitha pjesët.
Kontrolloni nëse dizajni juaj funksionon dhe do të zgjasë.
Duhet të mendoni për integritetin e sinjalit.Për shembull, mbajini sinjalet e dobëta larg vendeve me zhurmë. Vendosni kondensatorët anashkalues pranë kunjave të energjisë. Këto zgjedhje ndihmojnë që pajisja juaj të funksionojë mirë.
Seksion | udhëzime |
|---|---|
Gatishmëria për Rrugëtim Gjurmimi | Vendosni gjurmët në një vijë me pjesët dhe mbajini kapakët e anashkalimit të mbyllur. |
Drejtimi i qarqeve me shpejtësi të lartë | Mbani gjurmët të shkurtra dhe vendosni sinjale të ndjeshme brenda tabelës. |
Çiftet diferenciale | Mbajini çiftet së bashku dhe mos i ndani ato. |
Rrjeta me gjatësi të përputhur | Sigurohuni që disa gjurmë të jenë me të njëjtën gjatësi. |
Shmangni zonat me zhurmë | Mbajini gjurmët e dobëta larg pikave të energjisë dhe atyre analoge. |
Minimizoni përdorimin përmes | Përdorni sa më pak via të jetë e mundur për të mbajtur sinjalet të forta. |
Këshillë: Planifikimi dhe drejtimi i kujdesshëm ndihmojnë që testet e kalimit të bordit të funksionojnë mirë.
Mjetet CAD
Ju përdorni mjete CAD për të projektuar tabela qarqesh të shtypura. Këto programe ju lejojnë të vizatoni tabelën tuaj dhe të kontrolloni punën tuaj. Ato ju ndihmojnë të përgatitni skedarët për prodhimin e tabelës. Mjetet moderne CAD kanë biblioteka, pamje 3D dhe kontrolle gabimesh.Mund t’i gjesh problemet përpara se të ndërtosh.
Disa nga mjetet më të njohura CAD janë:
OrCAD për dizajne të shpejta dhe kontroll të sinjaleve.
Dizajner PCB Allegro për pllaka të mëdha dhe komplekse.
DipTrace për dizajn të lehtë me metodën "tërheq dhe lësho".
EasyEDA për të punuar në internet dhe për të kursyer në cloud.
Fusion 360 për përzierjen e pjesëve elektronike dhe mekanike.
Shumë mjete CAD tani kanë biblioteka të integruara dhe pamje 3D. Mund të punoni me ekipin tuaj në internet duke përdorur cloud-in. Disa mjete përdorin inteligjencën artificiale për t'ju ndihmuar të dizajnoni më shpejt dhe të bëni më pak gabime.
Mjet CAD | Key Features | më të mirë për |
|---|---|---|
OrCAD | Kontrollon sinjalet dhe ka një bibliotekë të madhe pjesësh | Dizajne të shpejta dhe profesionale |
Projektuesi Allegro PCB | Rrugëtim i shpejtë dhe funksionon me MCAD | Borde të mëdha me performancë të lartë |
DipTrace | Zvarrit-dhe-lësho, rrugëzim automatik, modelim 3D | Fillestarët dhe projektet e lira |
Layeda | Ruajtje në renë kompjuterike, funksionon në shfletues, rrugëzim automatik | Punë ekipore dhe qasje e lehtë |
Fusion 360 | Përzien PCB me CAD/CAM/CAE | Projekte elektronike dhe mekanike |
Shënim: Mjeti i duhur CAD e bën projektimin e PCB-së më të shpejtë dhe më të saktë.
Dallimet kryesore
Fokusi dhe Fusha e Veprimit
Është e rëndësishme të dini se projektimi i pajisjeve dhe projektimi i PCB-ve bëjnë punë të ndryshme. Projektimi i pajisjeve ka të bëjë me planifikimin e të gjithë sistemit. Ju zgjidhni pjesët më të mira dhe siguroheni që ato të punojnë së bashku. Projektimi i PCB-ve ka të bëjë me vendosjen e këtyre pjesëve në një pllakë dhe lidhjen e tyre me linja bakri. Çdo punë ka qëllimet dhe problemet e veta.
Ja një tabelë që tregon se si fokusi dhe fushëveprimi i tyre nuk janë të njëjta:
Aspekt | Projektimi i harduerit | Dizajn PCB |
|---|---|---|
Fusha e punës | përfshin zgjedhja dhe integrimi i komponentëve për pajisje | Përqendrohet në rregullimin e komponentëve dhe krijimin e lidhjeve |
Fokus | Përqendrohet në praktikë dhe efikasitet | Prioritizon besueshmërinë dhe përdorimin efikas të hapësirës |
kompleksitet | Kërkon planifikim të kujdesshëm për integrimin e komponentëve | Përfshin zhvillimin e një plani kompleks për të zbutur problemet |
Mjetet dhe softuerët | Përdor CAD për dizajn qark | Përdor softuer të specializuar si Altium Designer |
Kur bëni dizajn hardueri, mendoni se si secila pjesë e ndihmon pajisjen tuaj. Ju dëshironi që pajisja juaj të jetë e shpejtë, e sigurt dhe e lehtë për t’u përdorur. Dizajni i PCB-së ka të bëjë me montimin e të gjitha pjesëve në një pllakë dhe sigurimin që ajo të jetë e fortë. Ju përdorni softuer të posaçëm për të vizatuar pllakën dhe për të kontrolluar për gabime.
Procesi dhe rrjedha e punës
Ekziston një rend i qartë kur prodhon produkte elektronike. Dizajni i pajisjeve vjen i pari. Fillon duke mësuar se çfarë duhet të bëjë pajisja jote. Flet me njerëz dhe shikon se çfarë nevojitet. Bën një plan dhe zgjedh pjesët e duhura. Vetëm pasi të jetë bërë dizajni i pajisjeve, fillon... dizajn PCB.
Ja një tabelë që tregon se si puna kalon nga dizajni i pajisjeve në dizajnin e PCB-së:
Fazat e Ciklit Jetësor të Zhvillimit të Pajisjeve | Përfshirja në Dizajnin e PCB-së |
|---|---|
Kërkesat ose ideja | Përfshin mbledhjen e kërkesave për projektimin e PCB-së |
Projektimi | Projektimi i PCB-së ndodh në këtë fazë |
Prodhim | Prodhimi i PCB-ve është pjesë e prodhimit të përgjithshëm të produktit |
Testim | Testimi i PCB-së përfshihet në testimin e produktit |
Shpërndarje | Shpërndarja e PCB-ve është pjesë e shpërndarjes së përgjithshme të produktit |
Përdorimi dhe mirëmbajtja | Mirëmbajtja e PCB-së është pjesë e mirëmbajtjes së produktit |
dispozicion | Asgjësimi i PCB-ve është pjesë e asgjësimit të produktit |
Filloni me projektimin e pajisjeve. Bëni kërkime dhe krijoni një model të thjeshtë. Vendosni se çfarë duhet të bëjë produkti juaj dhe renditni karakteristikat e tij. Zgjidhni pjesët e duhura dhe kontrolloni nëse ato i përshtaten nevojave tuaja. Pas kësaj, kaloni në projektimin e PCB-së. Përdorni mjete CAD për të paraqitur pllakën dhe për të lidhur pjesët.
Këtu janë disa pika kryesore në lidhje me rrjedhën e punës:
Dizajni i pajisjeve vjen gjithmonë përpara dizajnit të PCB-së.
Dizajni i pajisjeve do të thotë kërkim, planifikim dhe përzgjedhje e pjesëve.
Dizajni i PCB-së ka të bëjë me vendosjen e pjesëve dhe vizatimin e vijave në tabelë.
Flukset e punës agile në projektimin e PCB-ve ju ndihmojnë të ndryshoni gjërat shpejt, por projektimi i pajisjeve është më hap pas hapi.
Gjithashtu, ka trende të reja në të dyja fushat. Dizajni i pajisjeve përdor më shumë pjesë standarde për të kursyer kohë dhe para. Dizajni i PCB-ve përdor pllaka më të forta dhe paraqitje më të vogla për të bërë pajisje më të mira. Dizajnerët përdorin materiale më të mira dhe softuer më të zgjuar për të zgjidhur problemet e reja.
Këshillë: Që pllaka juaj të funksionojë mirë, ndiqni hapat e duhur. Filloni me projektimin e pajisjeve, pastaj bëni projektimin e PCB-së. Kjo ju ndihmon të shmangni gabimet dhe të krijoni produkte më të mira.
Marrëdhënie
Renditja e rrjedhës së punës
Ju filloni çdo projekt elektronik duke planifikuar sistemin. Ju punoni me inxhinierë elektrikë dhe mekanikë për të vendosur kërkesat. Kjo fazë e hershme përcakton se si do të duket dhe do të funksionojë pajisja juaj. Ju vendosni për karakteristikat kryesore, madhësinë dhe performancën. Të gjithë ndajnë ide për t'u siguruar që plani i përshtatet qëllimeve të projektit.
Faza e projektimit konceptual bashkon ekipet për të përcaktuar se çfarë duhet të bëjë pajisja.
Ju nevojitet bashkëveprim i ngushtë për të vendosur faktorin e formës dhe performancën.
Menaxhimi i rrjedhës së punës së PCB-së ju ndihmon të kaloni nëpër çdo hap të ciklit të projektimit.
Çdo produkt mund të ketë nevojë për një rrjedhë pune të ndryshme, kështu që duhet të qëndroni fleksibël.
Pasi të keni përfunduar projektimin e pajisjeve, kaloni te paraqitja e qarkut. Përdorni planin dhe listën e pjesëve nga ekipi i pajisjeve. Vendosni pjesët dhe i lidhni ato me gjurmë. Renditja e mirë e rrjedhës së punës e mban projektin në rrugën e duhur dhe ju ndihmon të shmangni gabimet.
Këshillë: Ndiqni gjithmonë rendin e duhur - planifikoni së pari, pastaj dizajnoni tabelën. Kjo kursen kohë dhe zvogëlon gabimet.
Bashkëpunim
Nuk mund të ndërtosh një pajisje të shkëlqyer vetëm. Bashkëpunimi midis pajisjeve dhe ekipet e projektimit të PCB-ve janë thelbësore. Ju punoni me inxhinierë, furnizues dhe prodhues, ndonjëherë në vende të ndryshme. Puna e mirë në grup ju ndihmon të zgjidhni problemet herët dhe të ndërtoni produkte më të mira.
Këtu janë disa praktikat më të mira për të punuar së bashku:
Takohuni herët me fabrikuesit dhe montuesit për të kontrolluar nëse dizajni juaj mund të ndërtohet.
Kryeni rishikime të rregullta të dizajnit për të dalluar problemet përpara se ato të rriten.
Vendosni mënyra të qarta për të ndarë reagime dhe përditësime.
Përdorni të njëjtat formate skedarësh dhe dokumentacion për të shmangur konfuzionin.
Zgjidhni një softuer dizajni që i lejon të gjithë të punojnë së bashku në kohë reale.
Zgjidhni materialet si një ekip për të përmbushur të gjitha nevojat.
Testoni prototipet së bashku për të gjetur dhe zgjidhur problemet.
Bini dakord për standardet e cilësisë që nga fillimi.
Menaxhoni zinxhirin e furnizimit si një ekip për të mbajtur pjesët në orar.
Vazhdoni të mësoni dhe të përmirësoheni duke ndarë reagime pas çdo projekti.
Shënim: Mjetet e forta të bashkëpunimit ju ndihmojnë të punoni me njerëz në kompani ose vende të tjera.
Kur ndiqni këto hapa, siguroheni që qarku juaj funksionon mirë dhe plotëson të gjitha nevojat e projektit.
Keqkuptime të zakonshme
Role mbivendosëse
Mund të mendoni se projektimi i pajisjeve dhe projektimi i PCB-së janë e njëjta punë. Shumë njerëz besojnë se një person mund t'i trajtojë të dyja detyrat pa probleme. Kjo ide mund të shkaktojë konfuzion në ekipin tuaj. Projektimi i pajisjeve përqendrohet në planifikimin e sistemit dhe zgjedhjen e pjesëve të duhura. Projektimi i PCB-së i merr ato pjesë dhe i rregullon ato në qarkun e qarkut. Kur i përzieni këto role, mund të humbisni detaje të rëndësishme. Për shembull, mund të zgjidhni pjesë që nuk përshtaten mirë së bashku ose të harroni se si lëvizin sinjalet në të gjithë qarkun.
Disa keqkuptime të zakonshme përfshijnë:
Duke menduar se projektuesit e pajisjeve gjithmonë e dinë mënyrën më të mirë për të paraqitur një tabelë.
Duke besuar se projektuesit e PCB-ve mund ta ndryshojnë planin e sistemit pa u konsultuar me inxhinierët e harduerit.
Duke supozuar se të dy rolet kërkojnë të njëjtat aftësi dhe mjete.
Mbani mend: Çdo rol kërkon njohuri të veçanta. Do të arrini rezultate më të mira kur e lini secilin ekspert të bëjë punën e vet.
Ndikimi i Projektit
Keqkuptimet rreth këtyre roleve mund ta ngadalësojnë projektin tuaj dhe ta bëjnë atë më të kushtueshëm. Nëse nuk vendosni kufij të qartë, mund të përballeni me probleme si rritja e fushëveprimit. Kjo ndodh kur shtohen veçori shtesë gjatë projektimit të PCB-së, gjë që mund të vonojë afatin kohor dhe të rrisë kostot. Puna e dobët në grup mund të çojë gjithashtu në probleme të përputhshmërisë. Mund t'ju duhet të ribëni pjesë të projektimit nëse ekipet e pajisjeve dhe PCB-së nuk punojnë së bashku.
Ja disa mënyra se si këto çështje mund të ndikojnë në projektin tuaj:
Karakteristikat shtesë të shtuara vonë mund të shtyjnë afatet tuaja dhe të rrisin shpenzimet.
Mungesa e punës në grup mund të shkaktojë që pjesët të mos përputhen ose të mos funksionojnë së bashku, duke çuar në ripërpunime të mëdha.
Komunikimi i dobët me furnizuesit mund të rezultojë në marrjen e pjesëve të gabuara, duke detyruar ndryshime në minutën e fundit.
Vonesat në reagime mund të nënkuptojnë më shumë rishikime, gjë që e bën projektin të zgjasë më shumë dhe të kushtojë më shumë.
Këshillë: Rolet e qarta dhe komunikimi i mirë ju ndihmojnë të përfundoni projektin tuaj në kohë dhe të shmangni gabime të kushtueshme.
Tani e dini që dizajni i pajisjeve ka të bëjë me zgjedhjen e pjesëve dhe planifikimin. Dizajni i PCB ka të bëjë me vendosjen e pjesëve në një tabelë dhe lidhjen e tyre. Shikoni tabelën më poshtë për të parë se si krahasohen:
Aspekt | Projektimi i harduerit | Dizajn PCB |
|---|---|---|
Përcaktim | Zgjedhja e pjesëve dhe funksionet e ndërtimit | Vendosja dhe lidhja e komponentëve |
Praktikat | Përzgjedhja, projektimi i qarkut, rishikimi i BOM-it | Skema, vendosja, paraqitja |
Tools | Specifikimet, EDA për skemat | EDA për paraqitjen, analizën EMI/SI |
Të mësuarit të ndihmon të zgjidhësh problemet dhe të përmirësosh gjërat. Mund t’i përdorësh këto aftësi për projekte mjekësore, hapësinore ose makinash. Ekspertët thonë se duhet të mësosh strategji DFT dhe të përdorësh mjete simulimi. Kontrollo gjithmonë projektet e tua dhe puno me ekipin tënd. Kushtoji vëmendje të madhe çdo detaji. Kjo njohuri të ndihmon të ecësh mirë në elektronikë.
FAQ
Çfarë aftësish ju nevojiten për dizajnin e pajisjeve?
Duhet të dish rreth elektronikës dhe teorisë së qarqeve. Duhet të mësosh se si pjesët punojnë së bashku. Duhet të lexosh fletët e të dhënave dhe të përdorësh softuerë projektimi. Zgjidhja e problemeve të ndihmon t'i rregullosh gjërat shpejt.
A mund të përdorni të njëjtin softuer për dizajnin e pajisjeve dhe të PCB-së?
Zakonisht përdorni mjete të ndryshme për secilën punë. Projektimi i pajisjeve përdor softuer simulimi të qarkut. Projektimi i PCB-së përdor mjete paraqitjeje si Altium Designer ose EasyEDA. Disa platforma i kanë të dyja, por secila ka veçori të veçanta.
Pse dizajni i pajisjeve vjen përpara dizajnit të PCB-së?
Ju planifikoni sistemin tuaj dhe zgjidhni pjesët fillimisht. Kjo ju jep një listë e qartë e përbërësveDizajni i PCB-së përdor këtë listë për të vendosur dhe lidhur pjesët në pllakë.
Si punojnë së bashku projektuesit e pajisjeve dhe PCB-ve?
Ju ndani shpesh ide dhe përditësime me ekipin tuaj. Projektuesit e pajisjeve zgjedhin pjesët dhe bëjnë plane të sistemit. Projektuesit e PCB-së i përdorin këto plane për të bërë paraqitjen e pllakës. Puna e mirë në grup ju ndihmon të shmangni gabimet.
