Výroba plošných spojů pro inteligentní cyklistický počítač pro GPS zařízení na kole

Inteligentní cyklistický počítač s plošnými spoji je umístěn na řídítkách, kde je vystaven vibracím, dešti, přímému slunci a náhlým změnám teploty během používání GNSS, bezdrátového připojení senzorů a displeje s vysokou viditelností po celé hodiny. Prémiové cyklistické hlavní jednotky se také připojují k měřičům výkonu, snímačům kadence, pásům na měření tepové frekvence, chytrým trenažérům a radarovému příslušenství prostřednictvím ANT+, Bluetooth nebo Wi-Fi a mohou ukládat rozsáhlé mapy tras do interního úložiště.

Tato kombinace odlišuje výrobní problém od řešení nositelného na zápěstí. Kryt je větší, ale důležitější je odolnost konektorů, nárazy při montáži, umístění RF antény, vodotěsné rozhraní a výkon displeje. Společnost Highleap Electronics vyrábí zákaznicky navržené GPS cyklopočítače a cyklistické hlavní jednotky PCB na základě zveřejněných technických dat.

Třídy produktů pro cyklistické počítače a ekosystém připojených zařízení

Cyklistické počítače sahají od základních GPS hlavních jednotek až po plnohodnotné navigační počítače, displeje s výkonnostními údaji a záznamníky cyklistických dat. Tyto verze sdílejí společnou platformu, ale mohou se výrazně lišit v paměti, zpracování displeje, bezdrátových rozhraních a požadavcích na prostředí.

• DPS GPS cyklocomputeru: Zaměřeno na GNSS navigaci, data o rychlosti/vzdálenosti, ukládání trasy a displej čitelný i na slunci.
• Inteligentní cyklistický počítač s plošnými spoji (PCBA): Přidává ANT+/Bluetooth/Wi-Fi, oznámení z telefonu, synchronizaci s cloudem a ovládání chytrým trenažérem.
• PCB navigačního počítače pro kolo: Spotřebovává více paměti a zpracování obrazu pro mapy, navádění k odbočování a přesměrování.
• Deska plošných spojů hlavní jednotky měřiče výkonu: Prioritizuje spolehlivý bezdrátový příjem signálu ze senzorů, zaznamenávání dat a aktualizace dat z terénu s nízkou latencí.
• Deska plošných spojů pro cyklování datového záznamníku: Může snížit složitost zobrazení a zároveň zvýšit úložiště, vstupy ze senzorů nebo telemetrii.
• Sousední produkty: Displeje pro elektrokola, radarové jednotky pro kola, senzory kadence, měřiče výkonu a moduly pro sledování jízdního kola se s ekosystémem překrývají, ale mají odlišné provedení napájení a krytí.

Proč by měly být ANT+, Bluetooth a Wi-Fi definovány samostatně?

Slouží různým funkcím produktu a mají různé důsledky pro koexistenci, firmware a výrobní testy. Cyklistický počítač s ANT+ deskou může upřednostňovat příjem senzorů ze měřičů výkonu a kadencí, zatímco Bluetooth se běžně používá pro připojení k telefonu a Wi-Fi může být vyhrazena pro synchronizaci map nebo firmwaru.

Koexistence GNSS, ANT+, Bluetooth a Wi-Fi na zařízení na řídítkách

Bezdrátový výkon musí zůstat spolehlivý, i když je produkt umístěn vedle telefonu, měřiče výkonu, radaru a někdy i displeje elektrokola. Deska plošných spojů by měla zachovat prostor pro anténu a zabránit zbytečnému propojení s displejem nebo regulačními hodinami.

• Anténa GNSS: Horní povrch krytu, rámeček a rám displeje ovlivňují příjem satelitních signálů. Mělo by dodržovat pokyny pro napájení a přizpůsobení antény. Výroba RF PCB řízení.
• Bluetooth a ANT+: Sdílené rádio 2.4 GHz může zvládat více senzorů; desku lze zkontrolovat pomocí PCB Bluetooth úvahy o uspořádání a montáži.
• Wi-Fi: Prémiové hlavní jednotky mohou pro synchronizaci map/firmwaru používat Wi-Fi. Součástí testovacího režimu by měla být koexistence rádiových vln a špičkový proud.
• Umístění antény v blízkosti držáku: Kovové spojovací prvky, čtvrtotáčkové upevňovací prvky a držáky elektrokol by neměly zasahovat do schváleného prostoru pro uzamčení.
• ESD a externí porty: USB-C a odkryté kontakty potřebují ochranu, aniž by to ohrozilo vysokou rychlost nebo chování při nabíjení.

Displej Sunlight, dotyková obrazovka a hardware pro mapování tras

Displej může představovat největší trvalou zátěž cyklistického počítače. Elektronická architektura by měla být vybrána s ohledem na venkovní viditelnost, složitost mapy a interakci s rukavicemi/deštěm.

• Rozhraní displeje/FPC: Highleap dokáže sestavit přesně to PCB displeje konektor a napájecí obvody pro LCD, transflektivní nebo jiné schválené panely.
• Varianty dotykových obrazovek: Kapacitní dotykové displeje mohou vyžadovat firmware pro odpuzování vody a další obvody pro řídicí jednotku/elektrostatický výboj; konstrukce s velkým množstvím tlačítek mohou tuto závislost ve vlhkých podmínkách snížit.
• Paměť mapy: Detailní navigace může vyžadovat větší flash/eMMC a vyšší šířku pásma paměti než základní zobrazení rychlosti/kadence.
• Regulace podsvícení: Regulace jasu by měla být testována za definovaného stavu vysokého jasu, protože zahřívání a proud regulátoru mohou být na přímém slunci značné.
• Snímání okolního světla: Umístění senzoru musí mít průhledné optické okénko a nemělo by být zastíněno rámečkem.

Barometr, IMU a data o pohybu pro stoupání a dynamiku jízdy

Moderní cyklopočítače často kombinují nadmořskou výšku z GNSS s barometrickým výškoměrem a inerciálními senzory. Tyto komponenty jsou citlivé na mechanické umístění a okolní prostory.

• Trasa barometrického tlaku: Kryt potřebuje řízené odvětrávání snímač tlaku aniž by se připustila kontaminace kapalinou. Odvětrávací otvor je součástí konstrukce systému, nikoli jen otvorem v desce plošných spojů.
• Orientace IMU: Osy akcelerometru/gyroskopu by měly odpovídat orientaci nainstalovaného zařízení, aby detekce nárazu, proběh pohybu a dynamika jízdy byly správně interpretovány.
• Vibrace: Držák řídítek vystavuje desku plošných spojů neustálým vibracím od vozovky. Těžké díly, konektory a pájené spoje by měly být mechanicky podepřeny.
• Teplota: Sluneční záření a proudění vzduchu mohou způsobit rychlé teplotní změny, které ovlivňují naměřené hodnoty tlaku a nabíjení baterie.
• Kalibrace senzoru: Výrobní postupy by měly rozlišovat základní komunikační kontroly od kalibrace algoritmu OEM.

Déšť, vibrace a mechanická spolehlivost pro plošné spoje cyklistických počítačů

Cyklocomputer je odolné přenosné zařízení, i když se nejedná o průmyslový výrobek. Déšť, pot, prach z vozovky, opakované nabíjení přes USB a nárazy do držáku vytvářejí výrobní problémy, které se na stolním displeji neobjevují.

• Ochrana proti vlhkosti: Selektivní konformní povlak může chránit desku plošných spojů (PCBA), pokud je kompatibilní s odvzdušňovacím otvorem, konektory a kontaktními ploškami.
• Voděodolné provedení: A voděodolné PCB Tento přístup by měl být kombinován s těsněními pouzder, kompresí těsnění a ověřenými kryty portů.
• Uchycení konektoru: Konektory USB a board-to-board by měly být chráněny proti opakovanému zasouvání a nárazům při jízdě.
• Podpora baterie: Uchycení pouzdra a odlehčení tahu kabelu/konektoru by měly zabránit vibracím způsobeným zatížením pájených spojů.
• Izolace připojování a zátěže: Umístění šroubů a podpěr desky plošných spojů by mělo zabránit ohýbání desky kolem BGA nebo keramických součástek.

Výroba desek plošných spojů: montáž, zajištění zdrojů, kontrola a programování

Cyklistické počítače mohou používat husté SoC, RF moduly, paměť a konektory displeje s jemnou roztečí. Proces montáže by měl být uzamčen na prvním kusu před spuštěním kompletní pilotní série.

• SMT montáž: Highleap může poskytnout Sestava DPS pro SoC, rádia, senzory, paměti a konektory.
• Kontrolované získávání: Zařízení GNSS/RF, tlakové senzory, paměťové a zobrazovací konektory by měly splňovat pokyny schválené zákazníkem. získávání komponent pravidla.
• AOI: AOI v deskách plošných spojů (PCBA) dokáže ověřit orientaci konektoru, umístění senzoru a viditelné pájené spoje.
• Programování: Firmware, mapy/testovací obraz a bezdrátové ID by měly být propojeny s revizí hardwaru.
• Řízení variant: Produktové řady mohou sdílet jednu desku s různou pamětí, Wi-Fi nebo populacemi displejů. Možnosti DNI/populace by měly být explicitně uvedeny.

Kontrolní seznam funkčních testů a RFQ pro výrobu plošných spojů pro inteligentní cyklistický počítač

Produkční FCT by měl ověřit každý subsystém dříve, než rozvaděč a zobrazovací panel ztíží přepracování.

• GNSS/bezdrátové: Potvrďte komunikaci s přijímačem GNSS a schválený produkční režim BLE/ANT+/Wi-Fi.
• Displej/UI: Ověřte displej, dotyková tlačítka, bzučák nebo haptický výstup.
• Senzory: Zkontrolujte barometr, IMU a senzory okolního osvětlení.
• Výkon: Měření nabíjení, aktivního proudu a definovaného stavu spánku. Obvody baterie lze porovnat s PCB pro správu baterie postupy.
• Přijetí výrobce: Highleap může implementovat zákaznicky definované funkční testování s firmwarem a zaznamenanými limity.

Highleap může podporovat související hardwarové programy, jako jsou desky plošných spojů pro GPS cyklopočítače , desky plošných spojů pro cyklistické navigační počítače , sestavy desek plošných spojů pro cyklistické hlavní jednotky a zobrazovací desky pro měřiče výkonu . Cyklistické radarové systémy, snímače kadence a displeje pro elektrokola patří do stejného ekosystému cyklistické elektroniky, ale jejich požadavky na napájení, rádiové frekvence a krytí by měly být specifikovány samostatně.