Tips and tricks della progettazione hardware - Stefano Panichi

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1. Tips and tricks della progettazione hardware a cura di Stefano Panichi
2. Definizione degli obbiettivi: sapere cosa vogliamo • definire con il cliente le caratteristiche fondamentali del prodotto • funzionamento • alimentazione • collegamenti, connettori • dimensioni, scatola, se applicabile o vincoli dimensionali • farsi dare le specifiche dei dispositivi che andranno a collegarsi con il prodotto • definire un budget
3. Schema a blocchi: come vogliamo realizzarlo • definire i singoli blocchi funzionali • hardware, software e firmware: lo sviluppo deve procedere insieme • meglio fare prima il firmware dell'hardware • definire come i blocchi devono interagire fra loro • scrivere una prima bozza della documentazione
4. Destinazione d’uso: individuare il mercato di riferimento • consumer • costo, estetica, facilità d'uso • civile • costo, semplicità di installazione • automotive • affidabilità, vibrazioni, temperature, costo • industriale • precisione, affidabilità • medicale • sicurezza, affidabilità • militare/spaziale/aereonautico • affidabilità, robustezza, vibrazioni, temperature
5. • campo di funzionamento • alimentazione, temperatura, ecc • robustezza • condizioni ambientali, vibrazioni, stress meccanici • immunità ai disturbi, scariche elettrostatiche • precisione • affidabilità • efficienza • funzionamento a batteria • miniaturizzazione • estetica • design • COSTO Destinazione d’uso: individuare gli aspetti chiave del prodotto
6. Scelta dei componenti: trovare il componente migliore al costo più basso • costo e reperibilità • vedere i prezzi e le disponibilità sui siti online • rimpiazzabilità (alternative) • i componenti piu economici sono anche quelli piu reperibili • non è vero che i micro più performanti sono quelli piu cari • non fidatevi dei rappresentanti • tenetevi aggiornati
7. Schema elettrico: connetti e dimensiona • nel dubbio testare il singolo circuito • circuiti piu efficienti dissipano meno calore e durano di piu • robustezza ai corto circuiti • pensare ai collegamenti errati • dispositivi di limitazione (resistenze, fusibili) • immunita ai disturbi • schermature • percorsi di massa • componenti critici • condensatori elettrolitici e tantalio • optoelettronici: led, lcd
8. Circuito stampato: il componente più importante • fondamentale la disposizione dei connettori • partire dai pin del micro • smd o tradizionale • single side è meglio e costa meno • ridurre il numero di diametri di foratura • ridurre il numero di strati • evitare gli angoli acuti • usare piste larghe e isolamenti più elevati dove si può
9. Prototipo: finalmente ci siamo • testare l'alimentazione • testare i vari blocchi • utile per il collaudo in fase di produzione • nei circuiti di potenza limitare la corrente e/o la tensione • fare almeno 2-3 prototipi
10. Certificazione: un passaporto per il mondo • stabilirlo in fase di definizione del progetto • ogni mercato ha il suo ente certificatore • ogni nazione ha le sue normative • fare i test preliminari sul primo prototipo per fare subito correzioni prima della preserie • test standard • sicurezza elettrica (per dispositivi non selv) • emissioni elettomagnetiche • immunità ai disturbi
11. Collaudo: verificare che tutto funzioni al 100% • spesso il collaudo è un elemento trascurato del progetto • se possibile inserire sistemi di autodiagnostica nel circuito • sfruttare il micro per effettuare il collaudo • inserire test point nei punti critici del circuito • alimentazioni, segnali non testabili dal micro • collaudo di prodotto, di lotto, funzionale, burn-in • tracciabilità di prodotto
12. Documentazione: una parte noiosa ma fondamentale • la documentazione si dovrebbe scrivere nel corso del progetto • annotarsi le cose fondamentali nel corso del progetto • inserire dei commenti e note sullo schema e nel codice • scheda tecnica • revisioni • storico del progetto