本帖最后由 zhao133 于 2024-3-14 09:18 编辑
前段时间有个项目要用到485的温湿度采集功能，于是在网上买了RS485高精度工业级采集器模块。现在项目结束后闲下来于是把模块进行拆解分析，感觉这个模块做得不够完美，毕竟人家的产品是针对通用的，在某些特定场合使用并不具备优势。于是就花了一点时间开始设计自己的RS485高精度工业级采集器模块。
1、首先做的事情是竞品分析对比，下图是我也做了一个两者之间的对比
从表格上看，我做的方案在MCU上成本不具备竞争力，但是我们设计需要考虑的的综合成本，其中包括物料采购成本（即元器件的价格、采购员的工资成本）、工程师的工资、投入的人力资源、开发难易度等，当然还要考虑产品的售后和各种时间成本等。综合各方面的因素我最终我还是选择极海的M0。
通过嘉立创的电子商城上获取到两者之间的存款和参考价格，做一个简单的成本和风险分析。毕竟这几年的中美贸易战，很多工程师都投入了不少时间把关键的芯片换成国产芯片。为了减小后续的麻烦，最终还是选择了价格比ST的8位机要高一些的极海M0+作为主控芯片。
2、关键电路、电路单元设计 很多刚毕业的小伙子，接触到比较大型的板子或者程序的时候，心里总会有点慌（我毕业的时候也是），这么复杂的电路，怎么做出来的，涉及到的知识面这么广，我真的有能力做好吗，或者经过几年的工作锻炼和积累，能做好吗？其实我们遇到大型的项目时，要学会怎么把复杂的简单化，怎么拆分成多个模块，模块与模块之间是的连接关系搞懂，那我们就可以很顺利的把设计做好。现在我给大家分享一下我是如何设计和选型的
1、电路单元拆分。 这个项目我们可以把电路拆分成显示器、MCU、电源模块、温湿度模块、485模块。当然MCU也可以拆分成晶振模块、复位电路、MCU。对于大型电路而言我更喜欢按照功能拆分，这样的好处是方便更换和维护。
2、需求分析及实现。 该项目是在特定场合使用，工况比较明确，整机功耗较低，因此电源模块部分我选用LDO，理由：LDO电路更简单，电路的纹波和噪声比DCDC电源要小。其他的模块相对而言比较好分析，在此我也不作过多的分析了。
3、电路模块之间的连接关系建立。 各个模块之间到底是怎么连接起来的，这个我们需要对各个关键电路的特点弄明白。比如我们的MCU在这里起到的作用的大脑，涉及到外部通信，其中包括温湿度模块的数据读取、显示信息的输出、外部通讯的解析和产生等。理解完各个模块之间关系后，我需要分析接口如何实现。主控模块与温湿度模块之间通过I2C接口实现数据交换（数字接口），主控芯片与显示器之间通过SPI接口实现数据交换（数字接口）、485也是数字接口。整个电路并未存在模拟量的信息需要采集，因此我们设计的时候主要考虑模块之间的IO口的承受电压即可。想办法实现让各个模块相同电压下满足正常工作，如果存在个别模块工作电压与其他模块不一样的时候，这时需要接口设计需考虑电平转换。
3、PCB设计与样板调试
电路原理设计完之后，我们就可以开始PCB的设计，我们设计的时候先在PCB工程里把规则设置好，比如最小间距、走线线宽等。设计完成再做一下DRC检查，如果DRC没报错，那么我们的设计就完成，接下来我们就可以外发PCB打样和制作样板。
4、总结
设计需有理论和依据
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