Adım #1 – Ön Tasarım / Topoloji / Ana Bileşen Seçimi
Birçok elektronik tasarımcı geliştirme sürecine hemen şematik devre diyagramını oluşturarak başlar, ancak bu bir hatadır.
Şematik diyagramı oluşturmak için gerekli olan birçok detaya dalmadan önce, ürününüzün gelişimini daha yüksek bir seviyeden analiz etmelisiniz.
Elektronik ön tasarım adımının temel hedefleri, bir blok diyagramı oluşturmak, tüm kritik bileşenleri seçmek, ana riskleri belirlemek ve üretim maliyetini tahmin etmektir.
Adım #2 – Şematik Devre Diyagramı
Artık şematik devre diyagramını tasarlama zamanı. Şematik diyagram, yeni bir evin planına benzer. Tüm çeşitli elektronik bileşenlerin nasıl bağlandığına dair her detayı sağlayan soyut bir diyagramdır.
Şematik devre diyagramını oluşturmak, özel elektroniklerin geliştirilmesinde gerekli olan iki temel adımdan biridir. Şematik tamamlandıktan sonra, soyut diyagramı gerçek dünyadaki Baskılı Devre Kartı (PCB) yerleşim tasarımına dönüştürmek için bir sonraki adım atılır.
Adım #3 – Baskılı Devre Kartı (PCB) Tasarımı ve Yerleşimi
Şematik diyagramı tasarlamak için kullanılan aynı yazılım, şimdi PCB yerleşimini tasarlamak için kullanılmaktadır. Bu yazılımın temel işlevlerinden biri, PCB yerleşiminin şematik diyagramla tam olarak eşleştiğini doğrulamaktır.
PCB tasarım yazılımı, tüm bağlantı izlerini otomatik olarak yönlendirme yeteneğine sahiptir, ancak çoğu tasarımın performansı optimize etmek için manuel olarak yönlendirilmesi gerekecektir. PCB yerleşimi, radyo frekansı devreleri (WiFi, Bluetooth, ZigBee, hücresel, GPS vb.), yüksek güç devreleri ve mikroişlemciler gibi yüksek hızlı dijital devreler için özellikle zor olabilir.
PCB yerleşiminin şematik diyagramda belirtilen gereksinimlerle tam olarak eşleştiğini doğrulamanın yanı sıra, tasarım yazılımı ayrıca iz aralıklarını, iz genişliklerini, delik çaplarını vb. de doğrular. Bu doğrulama süreci, yerleşiminizin PCB üretim sürecinizle uyumlu olduğunu onaylar.
PCB tasarımına başlamadan önce, PCB üreticisinden tüm gerekli spesifikasyonlara sahip olmalısınız. Her PCB üreticisinin farklı işlem spesifikasyonları olacaktır. Belirli PCB üretim süreci için tasarım kuralları, doğru doğrulama için tasarım yazılımınıza girilmelidir.
Adım #4 – Baskılı Devre Kartlarınızı Sipariş Etme
PCB yerleşiminiz şematik ile eşleştiği ve tüm PCB üretim tasarım kurallarını karşıladığı doğrulandıktan sonra, tasarım verilerini PCB üreticisine göndermenin zamanı gelmiştir.
Özel bir PCB üretimi, önce boş baskılı devre kartlarını üretmek ve ardından gerekli tüm bileşenleri lehimlemekten oluşur. Tüm çeşitli elektronik bileşenleri doğru bir şekilde yerleştirmek ve lehimlemek için otomatik yerleştirme makineleri kullanılır. Seeed’in Fusion hizmeti, bu iki adımı da içererek size yüksek kaliteli, tamamen monte edilmiş devre kartları sağlar.
Adım #5 – Mikrodenetleyici Programlama
Mikrodenetleyiciler, çoğu ürün için “beyin” görevi görür ve neredeyse her elektronik üründe bulunurlar. Bazı gelişmiş ürünler, temelde bir mikrodenetleyicinin çok daha hızlı bir versiyonu olan bir mikroişlemci gerektirebilir. Mikrodenetleyiciler genellikle “C” bilgisayar dilinde programlanır ve ortaya çıkan yazılıma firmware denir. Firmware programlamasında uzmanlaşmış birini getirmeniz gerekebilir, ancak bazı devre tasarımcıları da firmware programlaması yapar. Birçok ürün ayrıca ilgili bir mobil uygulamanın geliştirilmesini gerektirebilir. Çoğu durumda, mobil uygulamayı geliştirmek için farklı bir programcıya ihtiyaç duyulacaktır.Adım #6 – Tasarımı Değerlendirme, Hata Ayıklama ve Revize Etme
Üzgünüm, ancak hiçbir ürün tasarımı ilk seferde mükemmel değildir. İlk prototipinizi aldığınızda, herhangi bir sorun için değerlendirme yapmalısınız. Daha sonra keşfedilen sorunları hata ayıklamanız ve gerekli düzeltmeleri tasarlamanız gerekecektir.
Bu adımın tamamlanmasının ne kadar süreceğini tahmin etmek zor olabilir. Bunun nedeni, bulunan sorunların açıkça beklenmedik olmasıdır. Bu nedenle, bunları düzeltmek için gereken süre, sorunu anladığınızda bilinmeyen bir durumdur. Prototipiniz nihai hale gelene kadar muhtemelen 4-6. adımları birden fazla kez tekrarlamanız gerekecektir.
Yazar Hakkında
John Teel, girişimcilere, startuplara, yapımcılara, mucitlere ve küçük şirketlere yeni elektronik ürünler geliştirmelerine ve piyasaya sürmelerine yardımcı olan Predictable Designs şirketinin kurucusudur. John, Texas Instruments’ta kıdemli tasarım mühendisi olarak çalışmış ve şimdi milyonlarca popüler elektronik üründe (Apple’dan bazıları dahil) kullanılan devre tasarımları oluşturmuştur. Ayrıca, 500’den fazla perakende noktasında satılan kendi donanım ürününü de geliştirmiştir.