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智能手环的PCB设计注意事项

  智能手环,作为近两年比较流行的产品形式,越来越多的受到人们的关注,虽然不能被全部人接受,但是它的产生,确实使电子产品市场产生了一些变化。

  一个智能手环通常由射频电路单元、时钟电路单元、存储器电路单元、传感器电路单元和主控MCU单元等组成,而电路PCB通常集中在较小的范围内,进行单面或者双面贴片,电路板为4层或者6层为主。

  既然那么多功能集中在一个较小的PCB板上,那么在手环的布局和布线中我们要进行格外的注意,现在总结一些注意事项,以供参考。

  首先,分区布局,注意走线保护。

  从上面的PCB电路板中可以看出,智能手环的各个部分电路(不同颜色方框标记)有很好的分区:由于智能手环是数字电路元件集合在一起,在电路设计中只要做好配套的电阻和电容分布,就可以完成一定功能的电路模块,由此使得电路设计更加简洁和便于查找。虽然有些传感器电路单元采用模拟电路技术进行数据采集,一旦将该模块设计为模块,那么,通过相应的连接接口即可完成数据的通信和信息的传递。

  在电路模块布局时,一方面需要注意时钟电路和晶振电路要经过最短的路径到达目标管教,另一方面,在时钟走线时还要注意避让数据线,防止干扰影响系统的稳定。

  在走线时,需要对关键走线进行保护,比如时钟产生电路,晶振电路等是否进行敷铜保护,是否进行环地保护等,一般在设计中会进行保护,对于晶振部分是需要挖铜处理。

  其次,处理好射频电路。

  智能手环在使用时需要和手机进行联动,因此,无线射频部分是关键部分,在这部分设计中,一定要格外注意。现在市面上的智能手环无外乎都是基于蓝牙进行的无线数据传输,因此重点说蓝牙射频的处理。如果智能手环只是用于数据传输而不需要进行声音和音乐的传递,那么低功耗蓝牙是最优选择,在设计时,蓝牙天线形状,天线布局,智能手环外壳材料等都是影响智能手环性能的重要因素。在智能手环PCB设计过程中,一位优秀的射频天线工程师显得格外重要。

  再次,做好ESD防护。

  在之前的文章中我也写过电路ESD方面的一些技术和知识,今天重要说下ESD对智能手环类产品的重要性。不同国家和地区对不同的产品或者同样的产品ESD要求有不同的标准,为了使产品通过相关的检测,在设计时要进行ESD保护设计,在设计完成之后还要进行ESD的检测,确保通过产品适应当地市场的电子检测。

  最后,预留系统升级接口。

  一款智能手环的功能升级是否方便对于使用者或者说智能手环狂热粉丝来说有着重要的意义。若一款产品在适当的时候进行软件的升级(可能是前期硬件设计到某些功能而为了追赶市场软件没有跟上,也可能是修复了一些软件的BUG),这说明产品还在不停的研发过程中,这对于使用者来说是一种良好的心理补偿。现在智能手环的软件升级通常有两种方法:通过USB接口和无线推送的方法。至于采用哪种方法,需要在前期规划和软硬件规划是进行确定。

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