嵌入式系統輕松入門（3）- 如何確保自己的PCB設計更有意義

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2022-03-18 02:38:56 3

在一個項目中，PCB的設計只是一個具體的實施過程，要讓自己付出的幾周勞動真正meaningful（有意義），前期的工作更是重要，要付出更多的時間和精力、以確保后面做的事情是在正確的方向上。

PCB的設計過程就是將你設想的概念變成實際的、能夠工作的一個系統的過程。舉個簡單的例子 - 節日來臨，你想用LED設計一些炫酷的效果，要針對你設想的場景、具體的用途、可行性、成本等因素來確定自己的方案。

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雖然最終的目標就是一塊印刷電路板（PCB）

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但下面的這個過程還是必不可少的，尤其是企業/團隊要設計的一些嚴肅的產品，即便個人一個簡單的創意要最終開始你的PCB設計，這個過程其實也是不可少的：

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從上圖可以看出，在正式的PCB設計前面的三個步驟（收集創意、綜合評估、方案設計）是非常重要的，需要發散的思維和嚴格的論證，無邊界的外延（信息獲取、參考）和*的收斂（最終的方案）。這個過程體現了一個團隊（或你個人）的綜合能力以及流程的規范化。

在頭腦風暴階段，越多的主意/方案越好，最好多人參與討論，集思廣益，根據自己項目的需求，但不要受到約束，尤其是正式需求的限制。

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經過了多方的信息搜集以及天馬行空的創意，我們需要收斂 - 每個創意、可能性進行可行性分析，從而選出最佳的方案，馬斯克能發射火箭、造電動車，我們不具備那些條件，受限的約束條件讓我們諸多美好的創意進行大幅度的收斂，經驗、嚴密的邏輯分析以及矛和盾的碰撞是這個階段的關鍵：

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在這個期間，要對一些“不確定性”進行“確定”，對一些新的電路、借鑒的別人的電路、代碼進行測試、驗證，以確保這些“依據”真的有據可依。因此面包板要用起來，即便很貴的開發板也不妨買起來，相比于你在后期項目中花費的時間和機會成本，幾千塊錢的開發板也許值得買；必須熟練使用一些仿真軟件和工具做“預演”，此刻多花一個小時的工作，也許會節省你幾個月的時間，也許能夠挽救一個項目。

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正如商業計劃書是寫給創業者自己的一樣，你需要形成一個規范、完備的產品設計方案，以正式文檔的方式，它必須包含一個或多個清晰明了的方案框圖 + 對每個部分的詳細分析論證。

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在我們的設計中方案框圖、原理圖、PCB板圖代表著產品設計中三個關鍵階段的成果 - 從方案框圖可以非常直觀地看出系統的構成、各個功能部件之間的連接關系以及信號流程等。你不需要精確到每個器件的管腳定義以及它們之間的每一根信號線的連接，但足以讓讀圖者了解系統能夠實現的功能，達到的性能指標以及可能產生的成本、設計的周期等。

世間不存在*的方案，即便蘋果公司每一代的產品都不是最*的，只有在當時當刻，結合自己的實際條件和各種約束限制，在折衷之后的“相對較優”的方案。

有了這“相對較優”的方案，我們就可以啟程開始PCB的設計了。

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