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电路系统设计制作过程和需要注意的一些问题

电路系统设计制作过程和需要注意的一些问题

电子电路设计涉及的东西很多。首先是你需要根据具体的需要和应用去设计电路图。这是整个设计中最重要的一个环节。这个环节你需要考虑的问题很多。就拿数据采集系统来说。

首先:最先想的的肯定是你需要用什么处理器,这需要根据你的系统采集,发送数据的速度决定。如果就是一个简单的温湿度的数据采集,那么你可以用带射频功能的处理器,比如cc2530等等。数据量较大一些的就需要选择一些高速的处理器。这些需要综合考虑,你处理器的运行速度,I/O口速度,是不是集成你需要的功能模块,比如网口模块,usb模块等等。当然这里面还有一个很重要的问题就是开发难度。毕竟一个资料多,应用广的芯片,你可参考的设计就会多,出现问题解决的也会比较快。

第二:各个模块的电路设计。这个就是基于选定处理器后,其他电路的设计,比如无线电路的设计,网口电路设计。这个是一个细化的过程。而各个模块中最重要的是那个模块呢。估计很多人可能都是到,是电源模块。和一个技术人员交流的时候,她说以前一个老技术教导他们,说你们不要想什么数字电路重要,模拟电路重要,程序重要,硬件重要的,最重要的就是电源。没有好的电源会给系统带来灾难性的故障。比如我的电源噪声很大,那么模拟电路肯能就受不了,有用信号都被噪声淹没,最后测得的都是噪声。比如电源功率不够,具体的看的话就是电流不够,系统都没法运行。所以制约整个系统设计的最重要因素,就是电源的设计。在做过的一个电路中,我们按照芯片的功耗计算,电源电流完全够,可是最后还是不够。最后发现,因为很多芯片资料给的是静态电流,运行的时候是波动的,而且还会有外部的无源元件也会消耗电流。

所以设计电路在原理图设计的时候这些问题是都需要考虑到的,需要仔细推敲,不然到最后成型后再不停的改设计方案,会让人很头疼。

第三:查错。这个过程是最后核实的过程。一旦系统原理图有一点小小的问题,都可能导致你最后PCB设计的重新开板,成本是很高的。常见的就是功能引脚的连接。比如串口收发引脚和你所用的串口是公头还是母头而不一样的,很多细节问题。还有就是闲置引脚的处理。一般芯片手册会注明,仔细看手册会很有帮助。

原理图设计完成,你就需要进行PCB的设计。PCB设计的最重要的前提就是要好的对应的封装,封装是应该在你电路设计,芯片选型的阶段就定了的。这里只是根据选型的结果制作封装库。只有对应的准确的封装库,最后做成的PCB才不会有问题。后续的PCB的布局设计,最好也是在理解电路的基础上,才会有事半功倍的效果。

接着就是调试。调试其实是对你电路设计的验证。所以调试必须对电路的原理很清楚,知道什么地方该出什么信号,什么效果。调试的时候应该是一步步调试,比如先调电源模块,再到处理器。。。如果你整个电路都很焊接上,那么出现问题,你也很难知道是哪里出现了问题。模拟电路部分调试麻烦点,数字部分,只要原理对, 处理器能工作,后面就是程序的调试了。

如果在原理图设计时,系统存在缺陷,调试不成功。那么就需要你再去修改方案,重复进行上面的工作,这是个很费时的方法。因此在电路设计最初的时候就应该考虑全面,防止返工重新设计。

简要的说,电路设计时,首先考虑实现功能,不管是电路,还是芯片,各种参数都要满足你系统的要求。第二是性能,就是你在满足基本要求后,要留出充足的余量,防止意外状况。第三,仔细推敲你的电源设计,电源废了,整个系统就废了,前面提到的功能性能全白费了。
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