忙碌工程師的一周紀事

2014年春季的某一週的紀事

星期一 (Blue Monday)
新的馬達控制板已經焊好了.可是,換了新的CPU後,腦袋也要跟著換.除了要學新的IDE環境外,程式的寫法也要稍做改善.在工程記事本上寫下幾各重要的關卡待突破的:
1 熟悉IDE環境
2 弄懂Flash的下載程序
3 除錯用LED的ON/OFF
4 PWM與Timer開啟
5 中斷ISR的啟動與測試
6 10 bit ADC開啟
7 狀態控制與程式的結合
8 ...
學習新的東西是很辛苦的,但是我還是樂此不疲. 許多coding的工程師過了40歲以後,就改做業務了,客戶更相信你的能力了. 不過,我身兼兩職,偶而還是要寫一些重要的程式.

星期二
Coding碰到一些難題.AD一直回傳錯誤的值. 這次沒有詳細看原廠的IDE Tutorial. 直接上機操作後,發現問題時再來找解答. 在google上鍵入"ADC code example",看了幾個實例. 其中的寫法跟我的類似,可是我的程式卻不能動. 看了又看,沒有差別阿?! 可是,就是不動.
遇到問題後,千萬不要在原地打轉. 換個位置先把PWM打開. 拿來Tek的數位示波器,先看一下波形對不對. PWM對馬達的重要性是不言可喻的. 我的理想狀況是:如果PWM的啟動正常後,接下來就是把AD值傳給PWM. 這樣就可以在示波器上看到AD值了

下午工作暫停.特地到職訓局儀電班作經驗分享.
要談的事情很多,可能一天一夜都講不完. 所以,挑重點講了:同學您在這裡不是要把8051單晶片搞懂.而是要把整個學習過程完整地記錄下來. 過程才是最重要的,因為,以後你碰到不一定是與8051有關的.知道如何面對問題,然後處理問題才是最重要的.

有學員問到:我們都不是本科系畢業的,請問老師,"學歷很重要嗎?",我的回答很直接,你的第一份工作會跟學歷有點關連.當你要找第二份工作時,老闆在乎的是,你的第一份工作在做甚麼?做到哪個階段? 做多久? 學歷反而不重要了.

星期三
這天安排出差. 到認識的馬達廠洽公. 談的多半是如何讓準備出口的控制板更不容易損壞,而且提高控制板的robust性,這些改善方法80%與程式寫法有關,最近想找一些Reliability的書來看.

出差回高雄之前,特地去嘉義大學拜訪某教授,除了互相分享經驗外,還談了許多事情.很少有如此身段柔軟的教授,懂得很多又相當健談.老師不好意思,晚上九點多了,打擾太久了.

星期四
早上又有零件商來拜訪,特別交代:這些零件的交期請務必告知一下,不能讓出貨開天窗了. 有人說跟零件商不必太客氣. 我可不認為這樣是對的,

有一次去台北的Mintron敏通公司拜訪,在會客室上有一段話很有意思,特別用相機拍下來.

下午去參加Cypress的CapSense研討會,觸控的輸入方式這幾年太夯了,看來這些應用會越來越多.心裡又有許多應用產生了,Cypress的產品太強了,不過價格並不親民.

星期五 (Thanks God It's Friday)
PWM與ADC程式都調整好了,風扇當然一試就動作了. 工程師的手當然很賤,馬上把轉速調到最高速,果然,風扇開始哇哇叫了. 功率模組與保護電路都有正常啟動,所以,就放心地操一下吧!! 處理過數十件無刷馬達的case,除非客戶給的馬達本身有問題,否則很少"動不起來的".

下午有訪客來,拿500A的電流測棒要看0.1A的正弦電流波形,當然是看不到的.我們都是用自製的URD Current Probe配合電路來看波形. Tektronix好的電流測棒都要NT五萬以上,實在花不下去.

連續忙了五天,每天在工作桌的時間超過10小時. 可是,可是,每天晚上的2200-2300,我一定出現在高應大的操場上.中年大叔適當與適度的運動絕對是必要的.

PCB layout的鐵則 2

線路零件的排列應該與線路圖上畫法類似或相同

   設計工程師一定要遵循此原則:線路零件的排列應該與線路圖上畫法相同，以方便設計工程師除錯，更重要的是類比線路一定要遵循此原則，相關的零件要儘量接近否則易導致干擾.高頻電路要當成類比電路來處理.

   不過,新的設計工程師所畫的電路可能行不通? 這是因為現在許多工程師把整個電路都一股腦都畫在一起,這會使得Layout工程師無所適從. 正確的電路圖畫法應該是已功能圖來區分. 與MCU有關的電路畫在一起,而與OP信號處理有關的電路也該放在一起,相同的道理,電源相關輸入的電路也要擺在一起.這會讓人在layout時,把相關的零組件放在一塊兒。

   

   PCB製作完成後,接著換Firmware工程師出場.進行零件焊接與基本功能驗證等等.此時的工程師一定是左手拿線路圖,右手拿電烙鐵,進行整體的功能驗證與軟體除錯.如果電路畫得太離譜或layout零件位置擺得太過分時,一定是罵聲連連的.

   經常聽到有些人埋怨Layout工程師把零件位置擺得很差?我都會回應一句:
   
   請這位 Layout工程師 焊接第一塊Prototype雛形板就好了. 
   
   這是因為他如果沒有把相關元件擺在一起時,第一次焊接零件就會遇到"正確零件位置"找不到的窘境.沒錯,就手掌大的PCB而已,可是你就是找不到 R14 擺在哪裡.
   
   再重新排一次零件位置時,Layout工程師就抓得到訣竅了,所謂"不經一事不長一智"的道理正是如此.

電路圖中IC16與IC17a組成一個精密的電壓參考源(Vref)

零件的排列方式幾乎與電路完全相同,雖然會多佔一些
PCB空間,可是值得這樣做

PCB layout的鐵則1

1.    除非客戶同意，不可任意更改所有零件的編號。

PCB的Layout很有趣,就好像在畫圖一樣,而且永遠有改善的空間,這也跟寫C程式一樣,一直都有修正的地方.我曾處理過上千件的電路板的Layout工作. 

   個人覺得[原則1]最為重要. 當我們嘔心瀝血地完成了電路設計後,老實說:已經不知道零件的編號排到幾號了,有些電路是新增的,有些圖則是從先前的電路複製貼上的.所以,零件的編排順序是很亂的.有些IC是以ICx,ICx+1來排,有些是Ux Ux+1排列.

   但是縱使如此,Layout工程師還是不能將這些零件重新編號(Renumber). 雖然keyin時很痛苦,但這個原則是絕對不能被破壞的.因為,PCB製做好後,進行除錯任務的人是當初規畫電路圖的工程師,而不是Layout工程師.

   曾經有一次被Layout的工程師將我的所有電路Renumber一次.這才發現所有的零件編號跟我當初規劃的編號完全不一樣,這下可慘了,我的重要零件直無法確定擺在哪裡? 還要一個一個零件去核對,真的很辛苦的.

   Layout工程師畫的電路圖是排零件(Layout)專用的,所以它專注是Netlist的完整性,可是設計工程師的電路圖是依照功能(Function Basesd)來規畫的,兩者訴求的重點完全不一樣,不可不謹慎.

旗威科技的無感測FAN BLDC 控制器 PCB,電路設計規畫約兩周,
但是先前的熱身與學習約花了五年的時間

有RS485 Modbus通訊能力,能與PLC或電腦連線運作

好久沒有拿電烙鐵焊接零件了,
今天幫忙同事焊接了幾個DIP小零件,
感觸良多

突然發現:某個電解電容與SMD電容太接近了,下一個量產版本應該要做調整.
當初為了美觀,把Switcher IC擺到背面(Solder Side),結果是:量產時這個零件要二次加工,原因竟是零件太厚了,過完錫爐後的剪腳無法執行,而且有可能讓刀具受損!!

Layout工程師應該也焊幾片Prototype的電路板,他才知道哪些零件的位置有問題.
許多事情動手做之後,就會有許多收穫,不是嗎?

PCB Layout 絕對不是把所有零件都擺上去就好了