帖子
勛章
關注
任務
電子產品從設計到制作流程 我以前寫的東西，都是某個項目中的一個小片段知識點。對于曾經遇到過類似問題的人，看過之后就會感覺很有用。如果之前沒有遇到過，可能看過之后就忘記了，也可能看了也不明白寫的什么意思。 這篇文章我將會以一個實例來敘述一個產品的完整制作過程。即使這個實例不是你感興趣的，也一定要看下去。因為這其中涉及到了很多的電子設計基礎知識點，涉及到了模擬電子和數字電子方面的很多知識。然而，任何一個電子產品都是基礎知識點的融合，那種很花哨的招式一般是用不上的。 我堅信，即使你現在工作了好幾年了，在這個產品的設計中用到的某些知識，你不一定遇到過。所以，這篇文章不僅僅是適合初學者！多數人看了都會從中受益。 既然是要說一個完整的制作過程，就需要先從需求開始說起。 需求：發(fā)動機數字轉速表（數碼管顯示） 發(fā)動機的轉速信號傳感器一般有三種：磁電、霍爾、光電。磁電用的最多，我們這里也是要做磁電的轉速表。 磁電傳感器有兩條線，出來的信號是正弦波，這個正弦波的幅值和頻率都是隨著轉速的增加而增加。轉速越快，幅值越大，頻率越高。在轉速低的時候，幅值可能只有幾十個mV，轉速大的時候，幅值可能會有15V。頻率一般是從0到幾千赫茲。 在拿到需求以后，我們一般會把這些需求轉化為我們電子類的專業(yè)術語表示。做過項目的都知道，客戶說的，我們可能聽不懂，而我們說的，客戶可能也聽不懂。所以在需求溝通的時候，就需要坐下來談談，電話里邊是很難說清楚的。 拿電子專業(yè)術語來說，我們要做的這個產品，就是：正弦波頻率計。 需求搞明白了，就可以進入設計選型階段了。設計選型階段，主要靠的是行業(yè)經驗和設計經驗。 這里，我們產品的外殼選擇用標準的5135外殼，便于安裝到教具的臺架面板上，數碼管選用0.56寸的，因為這種外殼用0.56寸的數碼管很合適，空間占用比例很好。（5135外殼每個售價1.5元左右，0.56寸的數碼管是2元左右。） 5135外殼配套的電路板尺寸為3.68*6.9，比較小，所以我們盡量用小封裝的電子元器件。我們暫定只要有貼片封裝的，都用貼片的，電阻電容選用0805封裝的。 因為汽車的轉速信號最大是8000轉，一般我們也就是在1000~3000轉之間使用。所以我們選擇4位的數碼管，用芯片TM1620驅動。TM1620是天微電子的一款數碼管驅動芯片，SOP20封裝，這個芯片與單片機采用SPI接口，只需要占用單片機的3個引腳，就可以用單片機控制顯示任何數字了。（TM1620每個售價0.9元左右。） 汽車上的所有用電設備，一般都是蓄電池供電，蓄電池的電壓是12V左右，如果教具上面不需要安裝汽車的蓄電池，一般用12V的開關電源供電。所以我們要做的這個產品，是用12V供電的。 為了避免電源電壓波動對電路造成的影響，我們選擇9~36V輸入、5V輸出的電源芯片XL1509-5.0，該芯片為SOP8封裝。（XL1509-5.0每個售價1元左右。） 信號處理原理是：把正弦波整形為方波，然后交給單片機測量頻率，單片機再負責把這個頻率顯示到數碼管上。這其中，我們要顯示的是轉速，測到的頻率和轉速可能不是一個數，有可能是由一定的比例關系，所以還需要單片機運算一下，為了方便兼容各種車型，我們增加一個校準按鈕。 正弦波整形為方波，人們一般的使用方法是使用比較器或者施密特觸發(fā)器，就是把信號的一條線接GND，另一條線作為輸入。如下圖所示： 但是，我們不能直接使用這種方法。因為，在使用原車ECU的情況下，如果你把信號的其中一個引腳接GND，將會引起ECU報故障。（這一點，完全是行業(yè)經驗。）
|
