模块化的硬件是什么?

关键的外卖

• 学习什么是模块化的硬件。

• 找出为什么你需要模块化的硬件。

• 探索策略模块化的硬件设计。

模块化的硬件电路分为几个多氯联苯

我从来没有庞大的粉丝,现成的家具。是否这是一个桌子,桌子,书架,我在宜家购物商店和自己组装件。除了享受这个过程,我喜欢这样的事实,他们在需要的时候很容易拆卸。

我偏爱模块化不仅限于家庭家具但是是真实的电子设计。我开始探索模块化硬件这几年,大多数电子产品都建立在一个电路板。今天,几乎所有行业的模块化设计是一种受欢迎的方法。让我们看看什么是模块化的硬件,它的好处是什么。

模块化的硬件解释

模块化的硬件是一个概念,一个电路分成模块,而不是一个完整的设置。在电子设计中,这意味着将一个完整的电路划分为几个多氯联苯。多氯联苯是然后通过电缆或连接器连接到对方。

这个概念并不新鲜,如果你看看电脑组装。一个带有插槽的主板显卡,声卡,和其他外围设备是模块化的硬件。

在电子技术中,平台的模块化设计趋势是强调Arduino、覆盆子π,BeagleBoard,允许的独立的模块连接在一个生态系统。模块化的概念为设计师提供了更多的自由去探索可能以更低的成本。

你为什么需要模块化硬件?

模块化的硬件很容易重用、测试和升级

的确,少麻烦当你创建一个整个电路的PCB。不过,在有些情况下,采用模块化的方法是更好的选择。

空间的限制

有限制多少可以挤到PCB组件。如果你产品有限的空间设计、单板的设计可能不适合进入围栏。将设计划分为几个模块,确保他们都适合机械约束。

考虑到产品在过去十年和萎缩物联网的出现,模块化的硬件是一个概念,作为一个设计师,你不能没有。

易于升级

在电子产品的设计,有一些组件发展比别人快。例如,I / O模块相当标准微控制器和网络集成电路每2 - 3年更新一次。

一些组件可能在产品的生命周期变得过时。通过保持快速变化的组件在同一模块,你将只需要返工的一小部分电路时需要升级。

可重用性

可能的情况是,有些地方的设计,可以复制到其他产品。例如,同样的单片机模块可能的工作湿度日志和警报控制器。

通过保持设计模块化,可以很容易地重用相同的模块不同的产品。它可以节省成本的重新设计时,你会得到更低的单位成本产生更多相同的模块。

测试和故障排除

当你有成百上千的PCB组件,它可以很难测试和故障诊断。尤其如此,当你测试原型有许多未知数是否设计功能齐全。

构建模块化硬件允许测试是有限的特定部分的电路不通过破坏的痕迹。故障排除和维护更方便,因为有缺陷的模块可以检测并轻易取代。

关键策略设计模块化的硬件

有一些策略,将使你在正确的方向上对模块化的硬件设计:

分开的部分

你需要决定你需要多少模块创建以及如何组组件。通常情况下,嵌入式系统可以分为单片机,通信,I / O,权力和类似物。

互连

最后,模块需要集合函数作为一个整体。你需要考虑如果他们与连接器或堆放与电缆。模块需要稳定和功能的高速信号往往与board-to-board连接器。

可伸缩性

一个sub-module可以用于各种产品

(alt文本:印刷电路板)

当你工作在一个模块时,你应该想到未来可能的应用和设计的可伸缩性。例如,你可以使用只有80%的单片机的I / O引脚但是你可以备用针路由到接口连接器未来的目的。

机械精度

这是一场噩梦如果你发现模块不能组合在一起,因为你偏差几毫米的互连连接器。也有情况下模块超过z轴上的外壳的大小。

模块化的硬件上工作时,总是确保你有正确的坐标,如果你使用可叠起堆放的连接器。

它帮助如果你使用支持ECAD-MCAD PCB软件集成反检查机械约束在3 d视图,允许两队之间的无缝集成。节奏快速的,这是建立这样一个功能,使您可以轻松地与一个机械设计师在设计模块化的硬件。

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