工程师：电子产品项目电路筹划到底该若何去开拓设计？

电子产品项目

硬件工程师，在研发项目设计，更多关注的是如何根据项目的功能哀求，开拓出相应的电路方案；对付一个新的电子产品项目，工程师该如何从零到一开始去展开设计它的电路方案呢？有没有什么好的研发履历可以借鉴呢？

电子产品项目，电路方案到底该如何去开拓设计？相信这是工程师非常希望理解的内容，一样平常可以总结为4点

项目功能需求剖析硬件电路框图方案设计详细电路事理图设计电路功能测试验证

RKE电路板

为了更好的描述电路方案是如何从零开始，通过这4点完成项目的开拓设计，芯片哥以RKE电路项目开拓案例解释

项目功能需求剖析

工程师，在面对一个新的电路研发项目，首先须要处理的事情是剖析项目的功能需求，也便是确定电路方案设计须要实现的目标；只有瞄准项目功能需求目标，才能找准电路方案设计的方向，才可避免一些不必要的方案谈论。

RKE电路项目，也叫做汽车遥控门禁项目，紧张是通过遥控器掌握汽车的解锁与关锁，实现汽车防盗的功能；工程师在电路开拓设计时，可以剖析出它实现的功能包含

1）汽车喇叭的掌握

喇叭的浸染紧张是用于声音的提示，在汽车被盗时，RKE可以通过掌握喇叭发出鸣笛声，用以警告。

2）汽车大灯的掌握

大灯的浸染紧张是用于晚间的照明以及提示，在汽车被盗时，RKE可以通过掌握大灯的闪烁亮灭，用以警告。

3）汽车门禁的掌握

门禁的浸染紧张是用于栓锁汽车，在没有遥控器的条件下，防止其他人轻易地打开汽车。

4）汽车车窗的掌握（可选项）

车窗的浸染类似于门禁，紧张是用于栓锁汽车；在停车时，通过RKE，可以遥控掌握车窗的紧闭。

车窗功能有可能是由BCM掌握，也有可能是由RKE掌握，在此项目案例中省略

5）汽车遥控器的旗子暗记吸收

遥控器的浸染紧张是实现RKE的无线掌握，远程操作即可完成汽车的解锁与上锁等功能；

RKE项目需求剖析

为了更清楚地描述RKE项目的功能，工程师可以用流程图的形式呈现出，以便直不雅观地做出电路剖析。

硬件电路框图方案设计

工程师在剖析完项目的功能需求后，接下来须要做的事情是将抽象的功能流程图转换成详细的硬件电路方案。
以RKE电路项目案例为解释，讲述详细的设计过程是如何展开的

（a）喇叭电路

喇叭，作为一个发声电子元器件；它的电路事情事理是只需接通电源，使电流流过，喇叭便会发生发火声音。

工程师，设计电路掌握喇叭的电源，即可实现掌握喇叭的浸染；详细的电路设计方案是利用达林顿管ULN2003，由于达林顿管的驱动电流比较较普通三极管要大。

（b）大灯电路

一个大灯利用知识：在开启左转向灯或者右转向灯时，会伴随发出“滴答滴答”的声音。

基于此哀求，工程师会利用继电器驱动大灯，紧张是由于继电器在开启或者关断时会产生类似于“滴答滴答”的声音，恰好符合大灯的设计功能。

（c）门禁电路

通过剖析门禁的掌握事理得知，其紧张是利用电机带动杆杠实现栓锁与解锁功能；工程师设计电路掌握电机的正反转，就可以实现门禁的栓锁与解锁。

电机的正反转，实现的路子是掌握电机的电源A与B两端的极性；电源A极性为正﹢，电源B极为负﹣，电机正转；电源A极为负﹣，电源B极性为正﹢，电机反转。

双刀双掷继电器就能很好地办理输出不同极性的电源；同时在门禁电路中采取继电器掌握电机，也是由于在大灯电路中采取了继电器；同一类型器件的大批量采购，可以节约采购的本钱。

（d）遥控电路

对付RKE项目，遥控电路紧张是遥控器旗子暗记的射频吸收电路；为了节约项目的开拓韶光，加快项目研发进度，此处的射频吸收电路则直接采取433MHz的射频吸收模块电路，用于处理遥控器的旗子暗记。

（e）开关量电路

开关量电路，包含按键输入旗子暗记处理电路与车速旗子暗记、碰撞旗子暗记以及发动机转速旗子暗记电路等等；由于这些旗子暗记是属于数字旗子暗记，实质上是同一类型，工程师可以将其统一设计电路处理；详细可以采取数字三极管DTA114为核心器件来设计。

（f）电源电路

RKE电路项目掌握器，其事情的电源是由车载电瓶12V与发电机电源12V供应；显然12V不能直接被其他电路系统处理，例如射频吸收模块电路的事情电压是5.0V。
工程师须要设计电源电路，将12V电压转换成5.0V电压，用以供应其他功能电路事情。
范例的设计方案是采取NCV4264，不是采取常用的78M05，紧张是由于静态功耗成分。

（g）单片机电路

单片机作为全体RKE电路项目的掌握运算芯片，它的选型一样平常是首先确定外围电路的特性，比如

根据外围开关量旗子暗记的输入与输出电路，确定单片机IO引脚的数量；根据外围通信接口的办法，确定单片机SPI与IIC以及UART接口的数量；根据外围电路的旗子暗记最大频率，确定单片机运行的主频；根据外围电路的逻辑运算数据量，确定单片机的RAM与Flash大小；

通过上述的剖析方法以及结合稳定可靠性成分，工程师可以确定RKE电路项目的单片机详细型号，选择为PIC16F1936。

工程师剖析完喇叭电路、大灯电路、门禁电路、遥控电路、开关量电路、电源电路以及单片机电路，能较好地整理设计出RKE项目的硬件电路框图的方案

RKE硬件电路框图

在硬件电路框图中，电源电路是卖力供应全体项目的事情电压，开关量电路是处理各种数字输入输出旗子暗记的电路，单片机是卖力电路的逻辑与数据运算，433MHz遥控吸收电路是作为遥控器旗子暗记的解码电路，继电器是卖力驱动大灯与门禁的电机，达林顿管是驱动喇叭以及继电器。

详细电路事理图设计

确定完硬件电路框图方案，工程师就可以设计出项目的完全电路图了；在此过程中，工程师紧张的事情包含三部分

01 部分

在每个功能模块电路中添加相应的保护器件；如

在电源电路中，添加压敏电阻220KD14保护器件，保护电源芯片不被过压破坏。
在电源电路中，添加防反接二极管1N4007保护器件，保护电源极性接反带来的危害。
在开关量旗子暗记电路中，添加滤波电容104或者102保护器件，保护其他滤波旗子暗记不会影响电路。
在电机驱动电路中，添加压敏电阻330KD07保护器件，保护电机不被高压脉冲击伤。

02 部分

将不同功能的模块电路接口连接到单片机引脚；如

电源电路的输出5V引脚，连接到单片机的电源VCC引脚；开关量输出旗子暗记处理电路，连接到单片机的IO引脚；射频模块吸收电路，连接到单片机的中断引脚；达林顿管的驱动电路，连接到单片机的IO引脚；

03 部分

把电路图中的所有电子元器件与芯片，它的每一个详细参数都准确打算出；如

贴片电阻的阻值、精度、封装以及类型；贴片电容的容值、耐压值、封装、材质以及精度；二极管的型号与封装；三极管的型号与封装；芯片的型号与封装；

在做完这三部分事情后，工程师就基本完成了全体RKE电路项目的事理图设计；详细的详细电路图参考如下

RKE电路事理图----内容较多，图片可能不清晰

RKE电路事理图，详细表示了项目的电路设计方案，包含详细的功能以及参数；

电路功能测试验证

大概工程师会认为，开拓设计完项目的电路方案之后，项目基本上就已经可以结束了；实则不然，项目的电路方案设计只是理论的验证，方案设计只有通过实际的功能测试验证才能得到认可；

一样平常而言，电路功能测试验证的检测标准是判断能否实现项目的全部功能，以RKE电路项目为例解释

按下遥控器的开锁与关锁按键，RKE电路能否实现电机的正转与反转；拨动旁边转向灯开关，RKE电路能否实现旁边转向灯的开启；按下喇叭开关，RKE电路能否实现喇叭发生发火声音；输入碰撞旗子暗记，RKE电路能否实现自动解锁功能；按下大灯开关，RKE电路能否实现大灯的开启；

RKE电路功能测试验证OK

通过对照项目须要实现的功能，工程师逐一地去测试验证设计的电路方案是否可行；如果测试创造问题，则须要不断地去优化设计，改良方案，升级版本，直至末了通过所有的功能测试验证；

末了的结语

电子产品项目，工程师在开拓电路方案，实质上是利用各种不同类型电子元器件与芯片的特性来设计各种不同功能的电路。
依据产品项目须要实现的功能，设计出硬件电路的整体框图方案，然后详细设计出详细的电路事理图，最后进行方案电路的功能测试验证，判断设计的电路方案是否存在不敷之处，若没有达到项目功能设计哀求，则通过不断地优化升级电路方案，直至完成项目的所有功能，这便是电子产品项目电路方案开拓设计的方法。

工程师，现在你会了吗？

本文由【芯片哥】原创撰写，一个做电子元器件与芯片技能开拓与发卖的工程师，喜好就关注芯片哥，和芯片哥一起加油吧！