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rock_cloud
V2EX  ›  问与答

V 友们有懂电路设计的吗?

  •  
  •   rock_cloud · 2016-02-14 14:11:27 +08:00 · 7019 次点击
    这是一个创建于 3234 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。
    我想做个小设备,然后根据常识找到了一些需要用的传感器和芯片,但是不太懂这些元件挑的好不好,而且需要把这些元件做成电路,请问元件怎么挑选?这种电路应该怎么设计?有没有入门的书可以看的?隔行如隔山啊。。。
    74 条回复    2016-03-01 12:43:48 +08:00
    sennes
        1
    sennes  
       2016-02-14 14:20:10 +08:00   ❤️ 1
    我也许可以帮到你
    不过你提供的信息有点少
    而且,个人觉得新手看书学硬件不是一个有效途径

    你可以说说你买了啥,想做什么 我看介绍你再买点啥 去折腾
    lyping
        2
    lyping  
       2016-02-14 14:23:53 +08:00
    对,信息太少。电子也是大行业。先把需求提清楚吧!
    yemenchun1
        3
    yemenchun1  
       2016-02-14 14:24:43 +08:00   ❤️ 2
    先学 protel 吧,低频的够用了,就是 altium designer,画电路板的.

    至于电路计算什么的,就看个人功底了.

    捷径是看器件的 datasheet,按典型设计连电路.
    rock_cloud
        4
    rock_cloud  
    OP
       2016-02-14 14:26:33 +08:00
    @sennes 啥都没买呢,因为完全不懂。目前大概需要加速度传感器以及 AD 转换芯片,然后需要把测量的加速度数据传输到计算机里进行处理,要求就是加速度测量的采样率比较高,在 10MHz 左右,而且是多路数据,对实时性要求倒不是很高。
    大概就这些,我倒是想通过这个小设备对硬件设计这方面入入门啥的~请多指教~
    lsmgeb89
        5
    lsmgeb89  
       2016-02-14 14:26:40 +08:00   ❤️ 1
    觉得设计电路比写代码难多了……
    rock_cloud
        6
    rock_cloud  
    OP
       2016-02-14 14:29:00 +08:00
    @yemenchun1
    @lyping
    @sennes
    @lsmgeb89 隔行如隔山,请多指教,需求 4 楼那里大概说了说,想通过这个小设备入入门。
    Boyang
        7
    Boyang  
       2016-02-14 14:38:05 +08:00   ❤️ 1
    @rock_cloud 直接用 Arduino 搭原型吧……组装完了写好了代码再把每个模块的原理图拼在一起,简单学一下布线,这是最快的一条路了我感觉
    rock_cloud
        8
    rock_cloud  
    OP
       2016-02-14 14:41:13 +08:00
    @Boyang 看了下 Arduino 的 AD 采样率,貌似是 10000Hz ,略低,不知道有没有可以扩展的 AD 组件?
    Boyang
        9
    Boyang  
       2016-02-14 14:52:58 +08:00
    @rock_cloud 搜了一下貌似有修改算法提高采样率的能到 1.5MHz ,也有自己做 AD 的,或者看看 Due 、 Galile 、 Edison 这类稍微强一些的型号能不能做到,开源的东西嘛玩儿的人总是很多的
    huyinjie
        10
    huyinjie  
       2016-02-14 14:55:42 +08:00
    @sennes 想知道电路这块怎么入门…
    ProjectAmber
        11
    ProjectAmber  
       2016-02-14 14:59:01 +08:00
    > 加速度测量的采样率比较高,在 10MHz 左右。
    纯好奇什么应用要求采样率这么高,不太正常。
    tthy211
        12
    tthy211  
       2016-02-14 15:15:12 +08:00
    ①一般硬件设计步骤:
    1.产品需求计划;
    2.选择元器件;
    3.设计 PCB ;
    4.打样测试,修改。
    5.工厂量产。

    ②元件挑选:
    根据设计需求,选择元器件
    具体参数要阅读 Datasheet 。

    ③书有很多,但适合有一定设计经验的工程师。
    适合初学者的,恕鄙人浅薄,不知。

    个人建议:初学者先多模仿,多参考开源项目,从简单入手。
    rock_cloud
        13
    rock_cloud  
    OP
       2016-02-14 15:20:48 +08:00
    @ProjectAmber 说详细些就是需要通过震动信号的发生时间计算震源位置,由于介质是金属而且精度要求较高因此采样率也需要提高。
    kokutou
        14
    kokutou  
       2016-02-14 15:40:53 +08:00 via Android
    @rock_cloud 难道是做引力波探测器减震系统?!?
    rock_cloud
        15
    rock_cloud  
    OP
       2016-02-14 15:44:16 +08:00
    @kokutou 擦。。。引力波的话精度是不是不够啊=。=
    ProjectAmber
        16
    ProjectAmber  
       2016-02-14 15:45:53 +08:00
    @rock_cloud 加速度计带宽一般只有几十 kHz ,上 10MHz 的 AD 似乎没必要吧?
    rock_cloud
        17
    rock_cloud  
    OP
       2016-02-14 15:48:33 +08:00
    @ProjectAmber 有可以输出模拟信号的加速度计,不知道能不能达到采样率要求
    ProjectAmber
        18
    ProjectAmber  
       2016-02-14 15:54:27 +08:00   ❤️ 1
    @rock_cloud 嗯,说的是模拟输出的加速度计。
    有没有考虑仪器本身的带宽呢。举个例子, ADXL001 它的-3dB 点在 22kHz ,它本身对这一频率以上的信号就不敏感了。这样相当于低通滤波,对你的应用表现出来就是延时。这个影响提高 AD 采样率是消除不掉的。
    sennes
        19
    sennes  
       2016-02-14 15:55:16 +08:00   ❤️ 1
    震动的话,最近我做的项目也有用到。
    用的是 MPU9250 ,传感器本身的采样率也只有 32kHz 。而且这类传感器零漂严重,不太适合检测高频的微小抖动量。(而且一般这些微小抖动我是滤掉的...)

    看楼主的需求,传感器的采样率和数据量都有点大,单片机估计是搞不了的了。
    我做项目是用 FPGA ,不过这东西入门不简单。

    个人建议先调研传感器方面,选好合适的加速度计和多路的 AD 转换芯片(模块)
    而且一般建议买模块吧
    至于处理器这边,以效果来说推荐是用 FPGA 的,不过,入门真的不简单。
    而模块一般是用 SPI/I2C 之类的接口,买回来后用单片机或其他的处理器把时序跑对,数据先采回来看。
    看看瓶颈在传感器还是在处理器端(多路数据的话,一般单片机处理起来比较蛋疼,瓶颈可能在这)

    总结: 先调研传感器,买回来想办法采 , 做这类项目前期 Sensor 的选型和平台的选择比较重要。
    但是最重要的还是先把器件买回来尝试采一下
    sennes
        20
    sennes  
       2016-02-14 15:57:04 +08:00   ❤️ 1
    至于怎么做电路板这些应该是后话,您这类项目前期用现成的开发板+拓展模块来开发足以。
    demo 搭出来以后再考虑把原理图整理出来 lay 板~
    sennes
        21
    sennes  
       2016-02-14 16:04:39 +08:00   ❤️ 1
    另外,您"想通过这个小设备入入门"
    个人认为您这个东西,体积可能是小,可是难度不小。

    然后我上面提及的 FPGA 优点在于处理数字的数据比较厉害(并行的),但是不擅长直接处理模拟信号,需要外加 ADC 。
    FPGA 牌子推荐 xilinx 家的,您要是真的想玩的话,买个 zedboard 开发板绝对够用了(大概是 3k-4kRMB 一个开发板...)。不过我们这边科班出身的研究生都没几个能 hold 得住,门槛确实略高。
    rock_cloud
        22
    rock_cloud  
    OP
       2016-02-14 16:07:45 +08:00
    @sennes 额。。。我先试试做个低精度的试试看。
    问个问题,如何保证多路采样的信号在时间上是正确的?多路信号达到的时间同步应该是非常重要的。
    sennes
        23
    sennes  
       2016-02-14 16:08:05 +08:00
    @huyinjie
    因为您没说具体想做啥。
    您如果真的只是硬件电路"入门"的话,学 ARDUINO 就够了,学一下 coding 、买些套件回来当玩具玩玩。 按照网上一箩筐的教程,接下线,烧录下代码感受一下应该很快可以玩一些简单的传感器、 led 、按键啥的。

    这个阶段属于模块化的搭建电路

    熟悉之后再考虑自己 diy 电路板,做一些有特定功能的东西。
    k9982874
        24
    k9982874  
       2016-02-14 16:10:33 +08:00 via iPhone
    一把电烙铁 一块面包板 arduino 搞起来
    sennes
        25
    sennes  
       2016-02-14 16:13:19 +08:00   ❤️ 1
    @rock_cloud 在逻辑电路里面,信号可以通过一些约束做一些同步(不过做同步有可能会牺牲一些采样率)不过大部分的情况下。不过 delay 会出现在很多情况下,要求精度特别高的时候需要考虑的东西更多了.
    哦,还有,要是用单片机的话,因为处理器内部指令是串行的,所以做同步其实更难,而 FPGA 是真正的并行的,设置一些约束的话, ns 级别的同步都不是事情。

    所以还是建议您先从低采样率(精度应该无所谓)的 demo 先体会一下。
    huyinjie
        26
    huyinjie  
       2016-02-14 16:18:30 +08:00
    @sennes
    要是想做个四轴飞行器呢
    gdtv
        27
    gdtv  
       2016-02-14 16:19:44 +08:00   ❤️ 1
    不推荐从 0 开始学。
    有“ 7 天学会 PHP ” “ 7 天学会 HTML ”…… 但是没有“ 7 天学会电路设计”
    sennes
        28
    sennes  
       2016-02-14 16:20:26 +08:00   ❤️ 1
    综上所述,初期来说您先学习一下 Arduino(单片机) 跑一路的传感器,通过一些方法将数据可视化,直观感受一下是怎么回事会比较好。

    其实因为传感器本身的一些误差、漂移。追求精度和采样率是很困难的事情。
    10 块钱的传感器和 1000 块钱的传感器做事情是一样的,所以为何不先尝试一下 10 块钱的传感器,直观感受一下玩加速度计会有什么坑(我做相关项目掉的坑不少,真的得慢慢尝试和升级 Sensor 和算法)

    至于 FPGA ,我觉得可能不适合您学习(门槛略高),先玩玩 Arduino 吧。
    circsqua
        29
    circsqua  
       2016-02-14 16:21:01 +08:00
    图样,这系统哪里“小”了,应该没有 10MHz 采样率的加速度传感器
    circsqua
        30
    circsqua  
       2016-02-14 16:23:05 +08:00
    听着像学校里的项目(错了别打我)
    sennes
        31
    sennes  
       2016-02-14 16:24:12 +08:00
    @gdtv 哈哈同意,学了 10 年电路,我到底入门了没,我自己都不敢说。


    @huyinjie 可以尝试从开源的飞行器方案开始折腾。花点小钱自己买套件搭一下,感受一下。不过做飞行器不属于入门了。根据不同的方案,平台(处理器)都不尽相同,真不能只言片语就能说清。
    sennes
        32
    sennes  
       2016-02-14 16:27:41 +08:00
    @circsqua 嗯,按照这精度和采样率。做出来的东西应该是军用级别的了。
    哈哈哈听着确实有点像大学实验室的一些基金项目。

    所以只好先推荐楼主降低要求,先试试一般的传感器。



    @rock_cloud 对了楼主,其实 MPU 系列的够您用了, mpu6050 mpu9250 都行,买回来用单片机推起来玩玩先吧。
    rock_cloud
        33
    rock_cloud  
    OP
       2016-02-14 16:36:15 +08:00
    @sennes 多谢您的讲解~~不是学校的项目啦,都毕业了一年多了=。=
    IgniteWhite
        34
    IgniteWhite  
       2016-02-14 16:43:21 +08:00
    学了四年微电子的我表示你做的东西不是“理论入门”。因为直接用开发板搭的东西,平时学校也不教的。课上讲的是原理,这样一路用 FPGA 或者标准流片来做开发算是“科班出身”。

    但是拿个开发板做东西,所有人的起点是相似的,因为各家开发板都是十分易于使用的产品。这叫做“应用入门”。这种入门是不用学习电路设计的。

    大概这就是问题:如果模块化的东西不能满足需求怎么办?这时候仍然不建议再入门理论,也不用深挖 MEMS 原理去挑元器件;这时候你需要问一些内行的人啦,你的老板会理解你的需求吧。
    9hills
        35
    9hills  
       2016-02-14 16:50:29 +08:00
    > 要求就是加速度测量的采样率比较高,在 10MHz 左右,而且是多路数据

    这个的难度不是入门难度啊, lz 上来就挑战 BOSS 么。。。传感器,处理器,处理带宽都得跟上

    http://www.analog.com/en/products/mems/isensor-mems-accelerometer-subsystems.html

    买个 10MHZ 采样的加速度计芯片,我觉得就是一个困难。。。另外 10MHZ 也算是高频板了,不是初学者能搞定的
    lichanglei11
        36
    lichanglei11  
       2016-02-14 16:55:41 +08:00
    曾经接触过一个类似的项目。通过测量振动来对车架进行模态分析。
    用的专业 3 轴传感器加专业的数据采集设备。采集的数据导入工作站通过 Matlab 进行运算分析。
    当时整个系统大概 100 多万美刀而数据采样频率也只跑到了 2048 HZ 而已。
    类似于这样的系统: http://www.plm.automation.siemens.com/en_us/products/lms/testing/test-lab/index.shtml
    很好奇你这个要求 10MHz 的是什么项目。
    9hills
        37
    9hills  
       2016-02-14 17:00:17 +08:00
    @9hills 上文给的 link 中的加速度计,采样频率在 60Hz 左右,精确度 1mg
    huyinjie
        38
    huyinjie  
       2016-02-14 18:47:33 +08:00
    @sennes
    想知道电子这块非科班的应该这样一步步学呢,似乎有个<国外电子与通信教材系列>,那个应该先看那一本呢~
    hienchu
        39
    hienchu  
       2016-02-14 18:56:47 +08:00 via iPhone
    电路这东西,除了自己折腾,不存在所谓的快速入门。
    XianZaiZhuCe
        40
    XianZaiZhuCe  
       2016-02-14 19:16:30 +08:00 via iPhone
    @huyinjie 你是说组装一个,还是完全自己做一个?
    sennes
        41
    sennes  
       2016-02-14 19:27:04 +08:00   ❤️ 2
    @huyinjie 看书名没想起是什么书,一搜发现是我们某些课的教材。
    我只能说,这些书就算啃完,理解完,也不一定能做出点什么。因为对动手做电路没啥实际性的帮助。

    不是专业学硬件这块,又想"入门"硬件,不外乎是想"自己动手折腾下电路,制作自己想要的东西"


    所以推荐的路是

    1. 选择自己喜欢的平台作为学习方向 譬如:
    a.树莓派(适合会 linux 的小伙伴)
    b.Arduino(模块多,教程丰富)
    c. 51 单片机,教程丰富,"比较正统" 不过我个人觉得应该淘汰 51 单片机了...

    2. 按照每个平台的教程,选购一批(一套)器件,一般包含各类传感器、 led 、按键、连接线、面包板等

    3. 按照教程,学习和理解 GPIO 的操控,学习各类传感器的驱动和数据处理方法

    4. 将各个您学会的模块组合一下,优化功能,形成一个"作品"
    mhycy
        42
    mhycy  
       2016-02-14 19:32:31 +08:00   ❤️ 1
    上来就是多路 10MHz 的多路采样。。。
    这要求一点都不低

    不知道数据本身长啥样,就说一个我懂的吧。
    无线广播电视,带宽 8MHz ,为了精度必须过采样这个信号,翻 8 倍 64Mhz 的采样率
    现成 ADC 有 65M 速率的,可直接使用
    为了提高信噪比,降低量化噪声,采样深度 10bit (性能价格平衡)
    这里就产生了 65*10/8=81.25MBytes/S 的数据流, 如果在此基础上要做更深的处理
    例如多路信号进行分集,提高信噪比和指向性,那么就会产生 81.25MBytes/S*N 的数据量

    很明显,即便这个数据能实时的进入 PC 进行处理(必须使用 PCI-E 了),也没法实时的进行运算。
    而分集操作因为传输路径不同还需要做缓存、延迟、叠加处理。。。这内存量是可以计算的。

    别的不多说,先把运算量算清楚需求写清楚再进行下一步学习。
    找器件很容易,买器件很困难,如何有效合理的把这堆器件变成可以运作的实物,这更加困难。
    如何保证这个实物能按自己所想的去做,这就需要设备、技术、经验、精力去实现了。。。

    PS.
    硬件是个坑,我一直没法理解为何硬件工程师的工资水平还不如互联网行业。
    这行业的入门难度与耗费的成本远比写代码要高得多。
    Yoock
        43
    Yoock  
       2016-02-14 19:34:01 +08:00 via Android
    10MHZ 算高频电路了,不好搞的~焊接不好都会有干扰,还是请人设计吧
    sennes
        44
    sennes  
       2016-02-14 19:48:16 +08:00   ❤️ 1
    @mhycy 握爪

    加上器件本身的零漂,温漂。折腾 MEMS 采集出来的数据时候又是个大坑。
    滤好噪声的数据扔进算法以后又是一个大坑

    又比如前期串口传数据, PC 端 matlab 写算法处理,完事以后算法移植到 ARM 又不 work 了

    。。。
    唉 搞硬件就是心酸,而且工资确实不高。

    (吐吐苦水)
    benmaowang
        45
    benmaowang  
       2016-02-14 20:51:17 +08:00
    @sennes 我玩了下 arduino 和树莓派,觉得还比较简单。但怎么进一步学习硬件呢?假如我要自己做块板子, CPU+RAM+FLASH ,再加上以太网口,为了调试可能还得有 JTAG 或 UART ,这算是最基本的了吧,对一个零基础的人该怎么入手呢?


    @mhycy @sennes 我也觉得硬件入门门槛太高了。像软件方面的,看看书基本就能了解一二,无非是做得好不好的问题。但硬件我看来看去还是一头雾水。那么多元器件,要一个个看 datesheet 来选?那么多电阻电容,我怎么就知道该用哪种规格的?
    mhycy
        46
    mhycy  
       2016-02-14 21:05:57 +08:00   ❤️ 1
    @benmaowang
    CPU+RAM+FLASH 光频率就不是入门级别的了。

    Arduino 和树莓派本质上都是写代码而已,硬件部分基本都是即插即用。
    信号频率没有高到要考虑阻抗、干扰、串扰、衰减,也没弱到要考虑放大、噪声。
    仅仅是接上线路,编写代码,以一个凑合的时序,去驱动一个外围的部件。

    然而,真的要做到高频率的或者要求特殊的应用,那就完全不同一个情况了。

    就例如 RAM ,频率上百 MHz 的并行信号
    因为频率高,而且是并行信号,必须考虑到引线长度不同带来的信号延迟进行等长布线。
    (因为各条数据线要与时钟同步)
    在布线的过程中,因为频率的关系,同时需要考虑 PCB 的分布电感、分布电容(二者关系到终端信号的波形)、依赖工具或者经验定出合适的线距,进行蛇形布线。
    在布线的过程中,需要考虑不同引线之间的串扰。
    (不仅仅是信号间的,还有外部来的干扰,与布线对外部的影响)
    很遗憾,这件事是完完全全的经验活,即便理论满分,这也是实实在在需要布线经验去踩坑的。
    需要实实在在的去测量信号波形来完善思路的。

    而这件事依据板子上部件的间距,难度不一,研发成本不一。
    IgniteWhite
        47
    IgniteWhite  
       2016-02-14 21:12:04 +08:00   ❤️ 1
    @benmaowang 你说的那种自己做板子是不用考虑电阻电容的, CPU 那么多管脚,电路那么复杂你怎么分析零极点去。

    能自己配电阻电容的板子是用 74 系列和什么 LM565 、 DAC0832 级别的芯片搭起来的。比如做一个调制解调电路,你十分熟悉 LM565 的 10 个管脚内部的电路,才知道怎么计算电容电阻大小。这个例子算是一个比较具体的“选电容电阻基础知识”。也有一些更基础但不可或缺的原则,比如退耦消除寄生反馈。

    另外你要配电阻电容还需要示波器……我想说的是,你需要搭的东西是计算机体系结构范畴的,以时序和汇编为主,编 JTAG 需要 C ,等等。所以你想自己做的那个并不是收音机等级的高频电路,并没有给你 DIY 选择布线的余地。所以也没必要为 datasheet 和电阻电容头疼啦。
    mhycy
        48
    mhycy  
       2016-02-14 21:14:42 +08:00   ❤️ 1
    @benmaowang

    关于选型,还真的是得在一批原件的 Datasheet 里面选,能有 datasheet 还是好事,没有 datasheet 才坑。
    很多时候满足性能需求的原件是必须签订保密协议,有个合适的订购量才能获取到 datasheet 的。
    (这中间 email 、邮件好几个来回,时间以天算,要是无法购入,还得更换方案)
    更别说有大量的基础原件,不仅选型困难,很多时候还得面对选型以后只能大批量采购或者无法采购的状况。至于买器件遇到假货,买样品遇上假货,调试因为假货浪费好几周时间。。。。那都是家常便饭了。

    另外,一般芯片都会给出推荐的外围电路,至于取值,按照 datasheet 取值、经验取值,实测取值,优化线路做出更好的方案,那就看需求了。
    IgniteWhite
        49
    IgniteWhite  
       2016-02-14 21:54:04 +08:00   ❤️ 2
    @benmaowang 上面的讨论都跳过了电路设计很重要的一步:仿真。以下仿真工具逐级精细。

    CA 级别的是 Proteus ,可以方针基础逻辑,时序和频率。

    板级仿真的有 Altium Designer 和其他 PCB 仿真工具,考虑布线和分布参数。

    电路级仿真的有 OrCAD 的 Capture 系列,其核心方程是电路理论基础的那些个,用回路电流和节点电压那些个东西,加上阻抗微分方程,列个稀疏矩阵,带上元件描述就叫做“网表(netlist)”。基于网标的仿真内核叫作 SPICE (起初由伯克利制订),这里是假设电路元件分立的 PSpice 。在 OS X 平台上也有 MacSpice 和 LTSpice 等,供勤奋的果粉使用。

    芯片级仿真的是 HSpice 系列。 HSpice 是考虑分布参数,考虑芯片的器件、版图、材料的 Spice 衍生产品, H 代表 Hybrid ,即混合参数仿真。 HSpice 主要有 Synopsys 家的 HSpice 和 Cadence 家的 SPECTRA 。 HSpice 的集成电路器件参数集合叫作工艺库,由半导体制造厂商(如 TSMC 台积电和 SMIC 中芯国际)提供。

    器件级仿真的是 TCAD 系列。 TCAD 考虑半导体中五至六个基本物理方程(连续性方程是重中之重)以及繁多的材料参数(晶格常数与布拉格点阵、能带、缺陷、各种势),采用类似力学中的 ANSYS 软件的网格划分求解电学量。在这个层级,可靠性物理显得重要,如果要进行 MEMS 器件研制还需要考虑力电两种应力(用 COMSOL 之类的软件)。主流软件有 Synopsys 家的 Sentaurus 和 Silvaco 家的,以及 Medici 等等。新器件(如 20nm 以下的 FinFET )的开发主要在英特尔、三星、台积电等大厂完成。 TCAD 最初的程序来自 MIT 和 ETHZ (苏黎世理工)。此等级的仿真可以与芯片级仿真接驳,几家主流厂商均提供了软件接口,来进行诸如 FPGA 的 SEU 特性之类的研究。

    其实还可以加一层,就是材料和冶金。这方面是我国最差的地方……扯远了。

    以上概括了电路设计行业的仿真设计情况。在众多同学都已经玩 CUDA 搞人工智能、 EE 都转 CS 的大背景下,本帖中对电路设计感兴趣的小伙伴真是难能可贵。
    yemenchun1
        50
    yemenchun1  
       2016-02-14 22:26:53 +08:00
    @IgniteWhite 也许是我才疏学浅, 对于控制类的电路, 仿真没啥用吧? 就我多经历的, 一个原因是建个器件的准确模型很难, 如果模型不准确仿出来也没有参考价值; 再一个原因是控制信号总是不像模型里面那么理想, 波形总有些小毛刺啊啥的, 而且器件布局传输线效应的影响也很大, 实际的物理情况仿真仿不出来吧? 感觉做硬件还是要以烧板子为主, 计算为辅, 哈哈.
    yemenchun1
        51
    yemenchun1  
       2016-02-14 22:27:27 +08:00
    @yemenchun1 多 -> 所
    sennes
        52
    sennes  
       2016-02-14 22:31:48 +08:00   ❤️ 2
    @benmaowang
    @mhycy

    混 V 站第一次觉得回帖很激动人心(真正硬件相关的主题真不多)
    ---------------------
    @benmaowang 如果已经有开始自己制板的意愿,一开始就来 CPU+RAM+FLASH 是不行的,就算是我自己也没把握自己一个人 lay 这样的板子(估计还要学个五六年!)

    =======================

    不过既然您已经玩过 ARDUINO 了。这边有个基于 arduino 方向学习做 PCB 的路线建议:

    1. 定下项目目的,其实就是先用 ARDUINO 做好原型,并且保证能 work ,系统可以完成你需要的一些特定功能(开发板+模块 验证阶段)
    2. 提取出该原型中的原理图 (简单地说,就是 Arduino 的最小系统电路+实现您功能的外围电路)
    在这一步中,需要调研开发板中的电路有哪些是可以省略的
    3. 学习一款合适自己的 tool 来绘制原理图以及 layout 。
    工具方面,我在工作了,所以使用的是比较专业的 tool 。(用的是 Cadence),您要是仅仅是兴趣的话, Altium Designer 可能会比较适合学习。
    4.原理图绘制完成以后是完善封装,封装就是实体器件在 Pcb 上体现出来的焊盘引脚等。在学习 tool 的时候应该会学到如何绘制封装
    5. 接下来是 layout ,也就是 PCB 布局布线。
    6.最后是交给工厂打板
    7.导出 bom ,买元件器材,准备送去贴片。
    8.调试

    甚至建议可以先做一个 ARDUINO+一排 led 这样一个系统来尝试做板。
    器件+打板+贴片应该花不了多少钱。

    =======================

    制作硬件的根基是原理图的正确性,影响最终板子的是 layout 也就是走线的质量。不过对于单片机来说,一般不涉及高频,所以,走通了就行哈哈。


    最后,根据板子的复杂程度,一个板子再版 6 次应该是正常的(错了就要从 layout 到打板、贴片、调试重走...) 不要想着一次就能成功,具体的坑还很多很多,而且做硬件出错所消耗的时间和金钱是做软件的人无法想象的。像公司的板子,做错了,改版一般大半个月就过去了...

    学习制作电路板,最好的方法就是动手开始折腾,花费相应的时间和金钱,慢慢积累经验。
    至于器件的选型。。。如果仅仅是兴趣的话,一般选用直插的电阻电容,一般数值对了就行,缺点是体积大,优点是自己可以手焊接。 不过您要是选择用贴片的器件也可,在深圳给点人工费贴片的地方很多!.
    IgniteWhite
        53
    IgniteWhite  
       2016-02-14 22:32:57 +08:00
    @yemenchun1 对的,所以说你最开始的回答是最适合楼主的。我这是介绍行业状况~
    lixile
        54
    lixile  
       2016-02-14 23:27:04 +08:00
    学过电子电路 cad 然而 表示卵用没有 根本没具体做过真的板子
    fzinfz
        55
    fzinfz  
       2016-02-14 23:57:09 +08:00   ❤️ 1
    不介意英文的话, youtube 看 EEVblog
    rock_cloud
        56
    rock_cloud  
    OP
       2016-02-15 08:39:24 +08:00
    @fzinfz 这个可以试试,正愁 youtube 找不到好频道=。=
    denghongcai
        57
    denghongcai  
       2016-02-15 08:43:30 +08:00
    10MHz 的加速度计没见过,用模拟的加速度计配个快速 ADC 做好了
    都有对应的模块,淘宝买回来先试试搭积木验证下设计,画板子什么的是后面的事情了
    rock_cloud
        58
    rock_cloud  
    OP
       2016-02-15 08:58:34 +08:00
    @denghongcai 按照前面 V 友们说的来看, 10MHz 属于高频电路,估计像我这样的 0 基础是非常困难的,我打算换个原理。
    mhycy
        59
    mhycy  
       2016-02-15 08:59:26 +08:00
    @rock_cloud
    10M 本身频率不算高,只是这个采样需要面对的数据量非常恐怖难以处理而已。
    mhycy
        60
    mhycy  
       2016-02-15 09:09:39 +08:00   ❤️ 2
    @rock_cloud
    补充:
    程序员入门可以先由应用层切入,就像写代码调用各种库一样,把各种芯片都当成黑盒对待。
    区别仅仅是,你需要知道哪些是模拟信号,哪些是数字信号,电平怎样,时序如何。
    很多时候只要对接上就是软件做的事了(固件 /算法 /数字逻辑)

    这和调用各种库的时候需要了解接口是非常相似的。

    在布板过程中可能要面对各种 EMI 问题,要妥善处理需要的是经验和技术
    但如果仅仅是要 work ,那么还是能按照最基本的布线规则进行布线打样的。
    (和代码类似,代码很多人会写,但性能、边界条件这些额外的处理那就全凭经验和技术了)
    CtrlSpace
        61
    CtrlSpace  
       2016-02-15 09:25:21 +08:00   ❤️ 1
    清华大学出版设的《电子设计从零开始》,绝对是电子入门的好书。
    oska874
        62
    oska874  
       2016-02-15 09:31:12 +08:00
    挑选元器件主要靠经验。有需求可以给介绍专业的硬工,有偿。
    denghongcai
        63
    denghongcai  
       2016-02-15 09:31:24 +08:00
    @rock_cloud 不至于,走线好点直插都死不了,采集部分用 FPGA 先做第一次处理,再上报给 PC 就行了
    mhycy
        64
    mhycy  
       2016-02-15 10:25:06 +08:00   ❤️ 1
    @sennes
    在这倾向于程序的社区,真正的底层硬件一直都被人忽视。
    看那么多的 WIFI 相关的帖子就知道了。
    很多人并不会从 WIFI 的工作原理上考虑问题,只是问换什么样的路由器能满足覆盖要求。

    说起来我现在就是程序员业余学习硬件方向的东西,的确仅仅是兴趣使然想做点东西。
    材料、设备花钱不少(示波器、焊台、焊材、器件、打样),时间花费不少
    还好以前玩远距离无线接收看贴、看书学了些东西,思维上有那么点准备少绕些弯路。
    配合日常泡群看前辈们的讨论,从片言只语中稍微能了解到实际电路的某些经验坑点。
    大概算是能看见门在哪了。。。

    重看了前面的帖子,感觉如果是单纯采样传感器的信号的话,也许可以买个逻辑分析仪录制波形的方式进行短暂记录(梦源有个单通道最高能到 400M 采样率的 USB 逻辑分析仪)
    已订购还没到货,到手了准备试试读取个 ADC 的数据看成不成。
    要是成了的话至少省去了数据记录的大坑,能看看信号到底长什么样,为计算做个准备。
    对于题主的应用,怎么把多个分布的 ADC 的并行数字信号引入到逻辑分析仪算是这种结构的难点了。

    PS.
    对于入门者到底选择直插器件还是贴片器件,我觉得要是焊接工具跟上去了,贴片比直插好用。
    如果是双面板的话直插有时候很难拆(孔径太小,手动吸锡器无效),贴片只要一吹就好了。
    而且只要工具跟得上,除了 BGA 以外,其他的贴片件难度不算太大。
    yoa1q7y
        65
    yoa1q7y  
       2016-02-15 12:04:46 +08:00
    好想做个钢铁侠
    tairan2006
        66
    tairan2006  
       2016-02-15 13:41:14 +08:00
    其实我以前也是会画板子的,不过早已忘光。。

    Protel 比较简单,更现代的用 AD ,不过我记得这两都是收费软件吧。反正硬件领域开源发展很不好…
    greatghoul
        67
    greatghoul  
       2016-02-15 15:49:17 +08:00 via iPhone
    红石电路不知道算不算
    qian19876025
        68
    qian19876025  
       2016-02-15 16:45:54 +08:00
    楼主真觉得你在开黄腔 把 100MHZ 是啥概念 那这种当入门项目?
    http://www.amobbs.com/thread-5196637-1-1.html
    iamzhuyi
        69
    iamzhuyi  
       2016-02-15 16:50:12 +08:00
    @qian19876025 竟然在 v2 看到了阿莫论坛 哈哈哈
    qian19876025
        70
    qian19876025  
       2016-02-15 17:08:19 +08:00   ❤️ 1
    虽然觉得你在开黄腔 但是不打击你激情
    送你科普读物 传感器电子制作 DIY (科学出版社)
    如果有能力想搞点东西 看看 youtube 上康内尔 学校的 那个 ECE 课程应该会有更深的认识
    话说康内尔那些学生项目真心不错 这是教书的那个教授 http://people.ece.cornell.edu/land/ Bruce R. Land
    http://people.ece.cornell.edu/land/courses/ece4760/ 这是 单片机项目 最下面好多学生的工程项目都挺有意思的
    还有麻烦你多用搜索 这种问题在这种社区问真 low 真觉得你是玩票的假货

    推荐几个国外社区
    autodesk 收购的 http://www.instructables.com/
    http://hackaday.com/
    qian19876025
        71
    qian19876025  
       2016-02-15 17:10:16 +08:00
    @iamzhuyi 我可没去那个社区混 那个社区跟 zhihu 一个鸟样恶心 我只是用百度搜出来的
    rock_cloud
        72
    rock_cloud  
    OP
       2016-02-15 18:22:58 +08:00
    楼上童鞋火气略大=。=
    sennes
        73
    sennes  
       2016-03-01 12:32:58 +08:00 via iPhone
    hi 半个月过去了 不知道楼主进展如何
    rock_cloud
        74
    rock_cloud  
    OP
       2016-03-01 12:43:48 +08:00
    @sennes 在看楼上一位童鞋推荐的《电子设计从零开始》,项目先放放~
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