本帖最后由 zhao133 于 2024-2-29 14:17 编辑
经过十几年的技术沉淀，自己硬件设计基本上可以实现模块化设计，自己一个人一年下来可以完成100多款板设计、打样，在这里也给大家分享一下几年前在医疗单位做的化学发光检测仪（其实对于我们做电子的人来说，也就是一个自动化设备而已）。简单介绍一下这个项目：产品用于医院的检测设备，设备内置10.5寸液晶屏（跑Linux系统）、内置热敏打印机，用于打印报告，需控制20个步进电机（已经过了几年，不太记得数量了），内置冷藏仓（用于存放试剂），内置机械臂，用于夹取试剂条，通过控制移液泵吸取试剂进行化学反应。由于我们是做电子的，关于化学发光反应部分也不作过多的介绍（其实自己也不太记得，也不太懂 ）。下面给大家分享一下我的设计。
1、Linux系统。当时也评估多一些其他厂家的方案，也考虑过工控机，最后决定自己做，原因：成本优势。我们选取全志的A40i新架构四核64位CPU处理器。由于当时处于疫情，并且刚开始介入医疗行业，所以也遇到了一些坑。
毕竟当时自己已经从事研发十多年了，老板对你的要求不是简单的电路设计工作，并且还要解决问题。我们开始的时候选用的是飞凌嵌入式公司的A40i的开发板，由于开发板设计并没有考虑很多产品级的应用需求，飞凌嵌入式的开发板也只能当做一个验证工具而已，实际开发也不是很难，当然也不是一帆风顺。我当时涉及到 板子遇到的问题是EMC的问题和Linux液晶屏驱动部分不稳定。最后我们只能解决EMC的问题，主要是电源的EMC和LVDS的干扰。如果也有朋友遇到EMC的问题，可以考虑从这两方面整改。电源方面的问题，我们当时通过频谱仪接收天线把干扰源之一确定是电源芯片所产生的。有些DCDC电源芯片干扰特别严重，建议如果大家设计的产品有ECM的要求，先通过规格书确认这个芯片是否通过EMC的测试。LVDS的干扰需通过增加磁珠、共模电感，并且还要用导电胶布把LVDS的数据线包裹起来。然而液晶屏的问题在我离职的时候还未完全解决，直到两个月前跟一个朋友聊到全志A40i的事情才终于搞清楚。（原来是底层驱动的问题，已经通过全志的朋友了解确认）。
2、步进电机驱动板开发。医用或者自动化行业需要精准控制，这是需要考虑步进电机或者伺服电机。伺服电机的成本高，并且软件开发难度大，步进电机开发难度较小，容易实现精准定位，因此在我医疗行业的职业生涯里，我都是选用步进电机作为动力的控制单元。关于主控芯片的问题，当时正好处于疫情，ST的芯片价格是正常的价格10倍左右了，当时有个项目我们之前用ST的芯片正常价格好像是20多，疫情的时候，价格涨到500多。虽然医疗公司不是靠设备赚钱，但是让老板花费更多的价格得到相同的回报是不可能的，于是就看中珠海一家本土的MCU公司极海半导体。从此也正是踏进国产化设计。对于医疗公司来说，国产MCU的最大优势是成本。经过几个方案板子的测试，当时已经可以做到ST与Geehy无缝切换。在我之前发的贴我也提到用极海M0做步进伺服。
在这里也总结一下遇到的一些困难吧，1、步进电机噪声问题。如果对这方面有要求，建议用Trinamic的步进电机驱动芯片。当时我们测试这个芯片的时候也发现有bug，步进驱动在较低电压工作时切换到高电压工作时，芯片输出电流加大（应该是芯片的占空比没有自动调整过来）。2、制冷片的使用。制冷片有一面制冷，有一面制热，制冷片的两面问题不能太大，如果要让制冷片输出更低的问题，需要做好制冷片制热部分的散热。
工作总结就这些，最后就是附上一些图片。
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