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如何设计好一个硬件电路?

如何设计好一个硬件电路?

我们学习了很多关于元器件的知识,但仍不能随心所欲的设计出我们想要的电路,这是困扰了很多人的问题,追根到底,我们缺少的不是理论知识而是设计电路的思路,以及实战经验。


在设计一款硬件电路时,除了需要掌握硬件设计基础、各种设计软件、工具操作技能等等,更重要的是养成一个良好的硬件电路设计思路,这能帮助你更好的、有针对性的去完成它。如何培养硬件电路的设计思路,下面为大家整理了设计的基本流程。


电路设计思路


1) 总体思路。设计硬件电路,大的框架和架构要搞清楚,但要做到这一点还真不容易。有些大框架也许自己的老板、老师已经想好,自己只是把思路具体实现;但也有些要自己设计框架的,那就要搞清楚要实现什么功能,然后找找有没有能实现同样或相似功能的参考电路板(要懂得借鉴他人的设计思路)。


2) 理解电路。如果你找到了的参考设计,那么恭喜你,你可以节约很多时间了(包括前期设计和后期调试)。马上就copy?NO,还是先看懂理解了再说,一方面能提高我们的电路理解能力,而且能避免设计中的错误。


3) 没有找到参考设计? 没关系。先确定大IC芯片,找datasheet,看其关键参数是否符合自己的要求,哪些才是自己需要的关键参数,以及能否看懂这些关键参数,都是硬件工程师的能力的体现,这也需要长期地慢慢地积累。这期间,要善于提问,因为自己不懂的东西,别人往往一句话就能点醒你,尤其是硬件设计。


4) 硬件电路设计主要是三个部分,原理图,pcb,物料清单(BOM)表。原理图设计就是将前面的思路转化为电路原理图。它很像我们教科书上的电路图。pcb涉及到实际的电路板,它根据原理图转化而来的网表(网表是沟通原理图和pcb之间的桥梁),而将具体的元器件的封装放置(布局)在电路板上,然后根据飞线(也叫预拉线)连接其电信号(布线)。完成了pcb布局布线后,要用到哪些元器件应该有所归纳,所以我们将用到BOM表。


5) 装配pcb,准备BOM表,一般能直接从原理图中导出。但是需要注意的是,原理图中哪些部分元件该上,哪些部分元件不该上,要做到心理有数。对于小批量或研究板而言,用excel自己管理倒也方便(大公司往往要专业软件来管理)。而对于新手而言,第一个版本,不建议直接交给装配工厂或焊接工厂将BOM的料全部焊上,这样不便于排查问题。最好的方法就是,根据bom表自己准备好元件。等到板来了之后,一步步上元件、调试。


6) 调试的问题。当准备调试一块板的时候,一定要先认真的做好目视检查,检查在焊接的过程中是否有可见的短路和管脚搭锡等故障,检查是否有元器件型号放置错误、第一脚放置错误、漏装配等问题,然后用万用表测量各个电源到地的电阻,以检查是否有短路,这个好习惯可以避免贸然上电后损坏单板。调试的过程中要有平和的心态,遇见问题是非常正常的,要做的就是多做比较和分析,逐步的排除可能的原因,要坚信“凡事都是有办法解决”和“问题出现一定有它的原因”,这样最后一定能调试成功。

                                                                                                 文章来源《电子科技世界

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