消費(fèi)電子產(chǎn)品硬件設(shè)計(jì)的研究

梅瓊珍 王飛

（重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院，重慶 402160）

一、消費(fèi)類電子產(chǎn)品與硬件設(shè)計(jì)概念

消費(fèi)類電子產(chǎn)品是指與電視、廣播相關(guān)聯(lián)的視頻以及音頻產(chǎn)品，比如說，電視機(jī)、音響、攝像機(jī)、錄像機(jī)、收音機(jī)以及影碟機(jī)等。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電子信息技術(shù)不斷改革創(chuàng)新，電話、電腦、電子保健設(shè)備、辦公設(shè)備以及相關(guān)汽車電子產(chǎn)品也被歸屬于消費(fèi)類電子產(chǎn)品的范圍，并逐漸成為當(dāng)下社會(huì)的主流產(chǎn)品，在人們的日常工作生活中占有非常重要的地位。電子產(chǎn)品硬件設(shè)計(jì)是指以產(chǎn)品規(guī)格為基礎(chǔ)，以銷售與服務(wù)成本為重點(diǎn)，利用現(xiàn)代先進(jìn)的技術(shù)，在滿足國家標(biāo)準(zhǔn)以及行業(yè)規(guī)定的情況下，制造信號(hào)完整、規(guī)格齊全、用途廣泛的硬件產(chǎn)品[1]。其中，信號(hào)完整性的要求，電磁兼容性以及時(shí)序模式變化是最為重要的影響因素。當(dāng)下，隨著環(huán)保意識(shí)的不斷深入，企業(yè)在硬件設(shè)備選擇上應(yīng)對(duì)環(huán)保功能多加重視。

二、電子產(chǎn)品硬件設(shè)計(jì)流程

（一）前期準(zhǔn)備工作

硬件設(shè)計(jì)合理與否直接影響消費(fèi)電子產(chǎn)品質(zhì)量與市場份額占比。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)做好前期準(zhǔn)備工作，為消費(fèi)電子產(chǎn)品的硬件設(shè)計(jì)以及優(yōu)化升級(jí)奠定良好基礎(chǔ)。這里的前期準(zhǔn)備工作主要包含以下內(nèi)容：第一，合理籌劃硬件設(shè)計(jì)項(xiàng)目，并根據(jù)不同類別，劃分多個(gè)區(qū)域，開展模塊搭設(shè)工作。在實(shí)際搭設(shè)過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)元件進(jìn)行最優(yōu)化選擇，以滿足圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，加強(qiáng)產(chǎn)品全壽命周期管理，有效提高產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性。第二，在完成圖紙搭設(shè)后，應(yīng)測試硬件測試速度，并做好記錄，存檔備查，為后續(xù)的設(shè)計(jì)審核以及故障維修等提供便利。第三，設(shè)計(jì)人員要端正態(tài)度，對(duì)前期準(zhǔn)備等基礎(chǔ)性工作給予高度重視，優(yōu)化設(shè)計(jì)質(zhì)量，提升服務(wù)質(zhì)量，多措并舉切實(shí)做好消費(fèi)電子產(chǎn)品硬件設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作。

（二）繪制原理圖

前期準(zhǔn)備工作與原理圖的繪制，二者聯(lián)系緊密，相輔相成，是硬件設(shè)計(jì)順利開展的基本前提與重要保障。在原理圖繪制的過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)不同區(qū)域、不同元件、不同電路的模塊功能進(jìn)行綜合考量，并做好標(biāo)記，仔細(xì)核查，確保無誤后，方可封裝。從某種角度來講，原理圖繪制是消費(fèi)電子產(chǎn)品硬件設(shè)計(jì)最為核心的內(nèi)容，不僅在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中發(fā)揮銜接作用，同時(shí)也是設(shè)計(jì)人員查找、糾正紕漏，多方位分析模塊功能的重要依據(jù)[2]。因此，消費(fèi)電子產(chǎn)品的相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)注重原理圖繪制工作，以便完善硬件功能，提高使用效果。

（三）繪制PCB 圖

PCB 圖的繪制是基于前期準(zhǔn)備工作的基礎(chǔ)上，對(duì)硬件設(shè)計(jì)的進(jìn)一步補(bǔ)充與完善。應(yīng)在確定元件位置后，在PCB 圖中導(dǎo)入元件封裝。一方面，要注意元件擺放順序，確保元件位置科學(xué)、合理；另一方面，要注意保障各元件間有效聯(lián)系，符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。此外，要采取有效措施，防止連接關(guān)系出現(xiàn)冗余、重疊問題，避免硬件設(shè)計(jì)違反相關(guān)規(guī)定，影響產(chǎn)品質(zhì)量。最后，由于PCB 圖繪制是硬件設(shè)計(jì)的最后步驟，而類型不同的電子產(chǎn)品，其設(shè)計(jì)需求具有多樣化特點(diǎn)，因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)明確硬件設(shè)計(jì)的綜合要求，全面掌握產(chǎn)品設(shè)計(jì)的限制約束條件、逆向需求以及修正開發(fā)計(jì)劃等，避免因考慮不周，造成產(chǎn)品設(shè)計(jì)存在漏洞。

三、提高電子產(chǎn)品硬件設(shè)計(jì)實(shí)用性的策略

（一）提高元件可維修性

零件的更換與維修，不僅可以延長設(shè)備使用壽命，同時(shí)也是提升產(chǎn)品質(zhì)量的重要措施[3]。因此，消費(fèi)電子產(chǎn)品硬件設(shè)計(jì)應(yīng)從成本視角，開展全經(jīng)營周期管理，盡可能選擇輕便、方便維修、可與其他元件整合的元件，從而為用戶攜帶與使用創(chuàng)造便利條件。因此，消費(fèi)電子產(chǎn)品硬件設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足元件運(yùn)行流暢、外觀美觀大方之外，還應(yīng)為易損耗元件提供維修服務(wù)。以電腦為例，隨著使用年限增加，硬盤不斷讀取/寫入數(shù)據(jù)，造成內(nèi)部硬件老化，電腦運(yùn)行速度越來越慢。而用戶由于考慮存儲(chǔ)器中文件的重要性，不便于重新購買電腦，往往會(huì)選擇維修、更換硬件的方式解決該類問題。

（二）提高元件流暢性

消費(fèi)電子產(chǎn)品在常年使用后，由于元件運(yùn)行過程中互相磨損，加之周邊環(huán)境潮濕等因素，硬件流暢性會(huì)受到十分嚴(yán)重的影響，比如故障率提高，產(chǎn)品實(shí)用性大打折扣等。在這種情況下，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮到硬件損耗的問題，有針對(duì)性地對(duì)重要元件實(shí)施保護(hù)，并對(duì)部分硬件結(jié)構(gòu)予以調(diào)整。尤其是對(duì)于那些易損件，應(yīng)正確掌握更換周期，以改善產(chǎn)品質(zhì)量，提高用戶整體體驗(yàn)感。比如說，智能電話經(jīng)過長時(shí)間使用，由于系統(tǒng)更新快，軟件啟動(dòng)以及屏幕切換速度越來越慢，甚至出現(xiàn)死機(jī)、黑屏、操作不暢等問題。為搶占市場份額，引流精準(zhǔn)客戶，消費(fèi)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員應(yīng)加強(qiáng)硬件損耗管理，從問題根源入手，實(shí)現(xiàn)元件零損耗，用實(shí)力打造產(chǎn)品，以品質(zhì)贏得口碑，推動(dòng)企業(yè)長期、穩(wěn)健發(fā)展。

結(jié)語

綜上所述，隨著電子信息技術(shù)飛速發(fā)展，平板電腦、智能手機(jī)等成為市場新寵，消費(fèi)電子產(chǎn)品迎來良好的發(fā)展機(jī)遇，其市場份額占比迅速增加。然而，由于消費(fèi)類電子產(chǎn)業(yè)迭代周期不斷縮短，其設(shè)計(jì)研發(fā)難度越來越高。因此，相關(guān)硬件設(shè)計(jì)人員應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，實(shí)時(shí)掌握市場需求，充分認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量與實(shí)用性的重要價(jià)值，為消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展提供良好基礎(chǔ)。