تخطيط وحدات وظيفية
عند وضع PCB، يجب أولاً تقسيم الدائرة بأكملها إلى وحدات مختلفة وفقًا للوظيفة، مثل وحدات إمداد الطاقة، والوحدات الأساسية MCU، ووحدات واجهة الاتصال، ووحدات واجهة المستشعر، وما إلى ذلك.
يجب وضع المكونات داخل كل وحدة بالقرب من بعضها البعض، مع الحفاظ على المسافة المناسبة بين الوحدات. وهذا يسهل التوجيه ويحسن سلامة الإشارة.
على سبيل المثال، في مشاريعي STM32، يكون التخطيط عادةً كما يلي:
وحدة إمداد الطاقة: يتم وضعها على حافة أو زاوية لوحة PCB، بما في ذلك واجهات إدخال الطاقة ورقائق منظم الجهد الكهربي ومكثفات المرشح.
المنطقة الأساسية لوحدة MCU: يتم وضعها في وسط PCB، وتحيط بها مذبذبات كريستالية، ودوائر إعادة الضبط، ومكثفات الفصل، وما إلى ذلك.
الواجهات الطرفية: يتم وضعها على حافة PCB وفقًا لمتطلبات موقع الواجهة الفعلية، مثل واجهات USB والمنافذ التسلسلية وواجهات CAN وما إلى ذلك.
الدوائر التناظرية: إذا كانت هناك دوائر تناظرية مثل ADC وDAC، فيجب إبعادها عن الدوائر الرقمية ومصادر الإشارة عالية التردد- لتقليل التداخل.
تخطيط تدفق الإشارة
عند تصميم الدائرة، يجب مراعاة تدفق الإشارة، مما يضمن تدفق الإشارات من الإدخال إلى الإخراج قدر الإمكان، وتجنب التدفق العكسي للإشارة أو عبورها.
على سبيل المثال، في نظام الحصول على البيانات، يجب أن تمر إشارات المستشعر أولاً عبر دائرة تكييف الإشارة، ثم تدخل ADC، وأخيرًا تصل إلى MCU. يقلل هذا التصميم من تداخل الإشارة.
اعتبارات الإدارة الحرارية
بالنسبة للمكونات ذات الطاقة العالية-، مثل شرائح الطاقة وأجهزة الطاقة والمعالجات عالية السرعة-، يجب مراعاة تبديد الحرارة أثناء التخطيط. وينبغي لهذه المكونات:
ابتعد عن المكونات الحساسة للحرارة (مثل المذبذبات الكريستالية وأجهزة الاستشعار).
كن قريبًا من حافة ثنائي الفينيل متعدد الكلور أو فتحات تبديد الحرارة.
احتفظ برقائق النحاس الكافية لتبديد الحرارة.
حجز مساحة لتركيب المشتت الحراري إذا لزم الأمر.
في مشاريع إلكترونيات السيارات، كثيرًا ما نواجه بيئات ذات درجات حرارة عالية-، مما يجعل الإدارة الحرارية ذات أهمية خاصة.
ذات مرة، في أحد تصميمات وحدة التحكم في السيارة، أدى التخطيط غير المناسب لرقاقة الطاقة إلى ارتفاع درجات الحرارة المحلية بشكل مفرط، مما يتطلب في النهاية إعادة تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور مع زيادة مساحة النحاس التي تبدد الحرارة.
توافق الهيكل الميكانيكي
يجب أن تتطابق أبعاد PCB ومواضع فتحات التثبيت ومواضع الواجهة مع الهيكل الميكانيكي للمنتج.
قبل التخطيط، من الأفضل الحصول على الرسم الهيكلي ثلاثي الأبعاد للمنتج لضمان إمكانية تركيب PCB بشكل صحيح في المبيت ومحاذاة جميع الواجهات مع فتحات المبيت.
