我是老温,一名热爱学习的嵌入式工程师
; K# ?+ o& E( d4 ^' U3 x# q关注我,一起变得更加优秀!- E8 D9 b$ r7 Q" s7 \4 Q Z
事情是这样的,我们团队在三个月之前接到了一项硬件产品定制任务,客户想我们帮他定制一款工业网关,简单地罗列一下,产品大概有以下这些功能:
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, c+ @1 j9 k9 ~! r1 }( t# V客户提出的都是常规工业网关所具备的基本功能,这对于专业做工业网关产品的团队来说难度中等,并且以上软硬件功能都已经过客户确认,开发起来问题应该不大。" Z6 `3 d1 M% A' r4 K9 ^# y
因为项目时间紧迫,为了降低设计上的风险,我们硬件上是采用了【核心板+底板】的方式进行设计的,类似于下图的设计方式,(涉及保密,我们的产品不方便上图)
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1 N4 ~6 d' T! N. B; O& @" K图源:立创开源硬件平台) n! x5 H [9 ~: Z2 j
这种设计方式的好处是,团队不用花时间在CPU核心板的设计上,只需要在底板上集成客户需要的硬件接口。4 ~- j. |+ s" P: G& h& m& O: G
经过一个多月的加班加点,团队终于赶在国庆假期前,把首版原型样机的PCBA给到了客户,如无意外(一般都会出现些意外),客户假期后就可以开展模具设计工作了。: ~+ C4 _2 ^5 D" V# h
假期回来后的第一天,老板就召集项目团队开会,说客户拿到产品的PCBA样品后,有些新的想法想跟项目团队一起探讨一下。(我当时就预感到,肯定不是什么好的想法
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老板说,客户觉得我们设计的电路板有点大,想把电路板进一步缩小,面积大概是现在的一半,原因是他国庆假期看见友商有一些更小的网关。& B9 y! f$ N8 b ^3 D5 _ m5 x5 `
这样不仅可以省下电路板和模具的成本,而且做出来的产品也可以方便地内置在第三方工业设备里面,小巧不占地儿。
9 Y+ ^9 m) R/ ^' F6 W。。。。。。(空气突然安静)
; b8 }5 J0 A4 v1 D$ x( v8 |会议室里面没有一个人首先吱声,气氛安静得有点尴尬,(估计大家都已经开始在心里对客户各种问候),老板看见大家都这么安静,刚想趁热打铁开口叫我们散会回去开干。! `3 I& x0 Q h7 ?3 t
作为 PM 的我,此刻马上抢先说了一句:“杨总,我们团队先评估一下这次改动,今天下班前给您具体评估结果。”
' n! \; V% f1 e6 u) Y5 U, J我们目前的硬件设计,在成本允许的前提下已经把PCBA的面积做得足够紧凑了,如果要再进一步缩小面积,就需要把CPU内存和其他芯片接口直接布局在同一块电路板上面了。0 b/ T/ g% s1 y) l& R
(老板和客户估计并不知道这次改动的研发成本有多高)
2 Y- O9 ~; ?, W) L2 k3 E我在网上一股劲地搜索了一轮,终于找到了一款比较紧凑的板卡设计方案,它直接把CPU内存还有硬盘,以及某些功能接口都布局在一块电路板上面,并且还能做到45mm * 70mm 的板子面积。(还有一点就是,它开源
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图源:立创开源硬件平台
& M5 x: O/ I8 A" v$ T9 `& V3 `1 x它还很巧妙地引出了经典 40Pin 排针和高速 39Pin 接口,这种“三明治”式的板卡设计,能有效地利用外壳的纵向空间,从而不影响原来水平空间上的接口功能。
' Q5 T2 r/ h3 F, [! u8 b打开这款板子的原理图和PCB一看,原来它采用的是8层pcb设计,并且还使用了盘中孔工艺,即焊盘中打孔(难怪可以做得这么小巧紧凑)。
- H1 g% Y! k/ q; c我们都知道,随着PCB板厂制作水平的不断提升,盘中孔变得越来越常见和实用,但与此同时,因为盘中孔对工艺有较高要求,某些厂家的盘中孔制作成本也一直居高不下。, R6 f P' c( n5 {. l" ^
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( G2 d7 U7 m" v$ [我知道嘉立创之前一直有在推广盘中孔这种工艺,所以就去他们的官网找了一下信息,好家伙,对于6层以上的高密度PCB,现在嘉立创可以免费使用盘中孔,并且还可以免费加厚至2u''沉金。 l: c8 W- p, {5 x
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给客户定制的工业网关产品,客户要求做到紧凑小巧,那我们完全可以参考上面的CPU一体化+层叠接口扩展的设计方式。(有救了,心头大石终于落地
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1 D: N. E2 Z; C* h. B7 Y* ^% G按照我们原来的芯片选型,这款工业网关产品应该6~8层板就可以Hold得住,具体还要看硬件工程师评估,如果是6层板的话,还可以免费在嘉立创进行打样。: M# P: O0 U! o0 O3 y, }
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2 F; m7 T+ c; ]+ W! p) ?最后,团队花了大概半天的时间,把原来的【核心板+底板】设计方案,整理成了CPU内存硬盘一体化设计,某些功能接口通过层叠的方式进行扩展,并且把改造方案所增加的成本也一并发给了老板,让他去跟客户进行沟通和决策。
6 P) O9 T6 R- t) r; X6 U像这种出了PCBA原型样品再去做硬件方案大改的情况,项目研发成本的增加是在所难免的,但作为项目执行团队,一方面不能当场否定老板和客户的想法,另一方面要尽自己所能,在短时间内给出成本最优的解决方案。" B! S0 E* u* k ^
hai,不说了
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,今天又是心累的一天,明天还要去“安抚”硬件工程师,推进他们去做改版方案后的电路原理图和PCB设计~。" e1 n5 }( Q8 } r4 J
祝我好运,客户下次就别这样改了~( g7 b1 g2 W% K5 F' }" W
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3 F0 a, j/ c& X& h1 M G 不想让嵌入式核心板吃灰,于是,我准备对它下手了!) ]& ]4 j: ]- P8 z9 Y( D
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这些嵌入式主板,确实惊艳到我了!
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; ?! s, [- x# L- D. ] 探讨一下,嵌入式边缘计算技术,前景何在?
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我是老温,一名热爱学习的嵌入式工程师4 Z+ l* F# n5 Z7 k
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