Produkcja płytek PCB do inteligentnych komputerów rowerowych GPS i jednostek treningowych

Inteligentny komputer rowerowy PCB znajduje się na kierownicy, gdzie jest narażony na wibracje, deszcz, bezpośrednie światło słoneczne i gwałtowne zmiany temperatury, a jednocześnie przez wiele godzin korzysta z GNSS, bezprzewodowego połączenia z czujnikami i wyświetlacza o wysokiej czytelności. Wysokiej klasy urządzenia główne do jazdy na rowerze łączą się również z miernikami mocy, czujnikami kadencji, paskami tętna, inteligentnymi trenażerami i radarami za pośrednictwem ANT+, Bluetooth lub Wi-Fi, a także mogą zapisywać duże mapy tras w pamięci wewnętrznej.

To połączenie sprawia, że ​​problem produkcyjny różni się od tego w przypadku urządzeń noszonych na nadgarstku. Obudowa jest większa, ale ważniejsza staje się trwałość złączy, odporność na wstrząsy montażowe, umiejscowienie anteny RF, wodoodporność interfejsów i moc wyświetlacza. Firma Highleap Electronics produkuje projektowane przez klientów płytki PCBA do liczników rowerowych GPS i jednostek głównych do rowerów, opierając się na opublikowanych danych inżynieryjnych.

Klasy produktów liczników rowerowych i ekosystem urządzeń podłączonych

Liczniki rowerowe obejmują zarówno podstawowe urządzenia GPS, jak i pełne komputery nawigacyjne, wyświetlacze danych o osiągach i rejestratory danych rowerowych. Wersje te korzystają ze wspólnej platformy, ale mogą się znacznie różnić pamięcią, przetwarzaniem wyświetlacza, interfejsami bezprzewodowymi i wymaganiami środowiskowymi.

• Płytka drukowana komputera rowerowego GPS: Z nawigacją GNSS, danymi o prędkości/odległości, zapisem tras i wyświetlaczem czytelnym w świetle słonecznym.
• Inteligentny komputer rowerowy PCBA: Dodaje ANT+/Bluetooth/Wi-Fi, powiadomienia telefoniczne, synchronizację z chmurą i sterowanie inteligentnym trenażerem.
• Płytka drukowana komputera nawigacyjnego rowerowego: Wykorzystuje więcej pamięci i przetwarza więcej danych do wyświetlania map, wskazówek dotyczących skrętu i zmiany trasy.
• Płytka drukowana jednostki głównej miernika mocy: Priorytetem jest niezawodny odbiór sygnału z czujników bezprzewodowych, rejestrowanie danych i aktualizacje terenowe o niskim opóźnieniu.
• Rejestrator danych cyklicznych PCB: Może zmniejszyć złożoność wyświetlania przy jednoczesnym zwiększeniu pamięci masowej, danych wejściowych czujników lub danych telemetrycznych.
• Produkty sąsiadujące: Wyświetlacze rowerów elektrycznych, radary rowerowe, czujniki kadencji, mierniki mocy i moduły śledzenia rowerów pokrywają się z ekosystemem, ale różnią się konstrukcją zasilania i obudowy.

Dlaczego ANT+, Bluetooth i Wi-Fi należy definiować oddzielnie?

Pełnią one różne funkcje produktu i mają różne implikacje dla współistnienia, oprogramowania sprzętowego i testów produkcyjnych. Płytka drukowana ANT+ komputera rowerowego może priorytetowo traktować odbiór czujników z mierników mocy i urządzeń do pomiaru kadencji, Bluetooth jest powszechnie używany do łączności telefonicznej, a Wi-Fi może być zarezerwowane do synchronizacji map lub oprogramowania sprzętowego.

Współistnienie GNSS, ANT+, Bluetooth i Wi-Fi na urządzeniu montowanym na kierownicy

Wydajność bezprzewodowa musi pozostać niezawodna, nawet gdy produkt znajduje się obok telefonu, miernika mocy, radaru, a czasem wyświetlacza roweru elektrycznego. Płytka PCB powinna zachować odstęp od anteny i unikać niepotrzebnego sprzężenia z wyświetlaczem lub zegarami regulatora.

• Antena GNSS: Górna powierzchnia obudowy, ramka i ramka wyświetlacza wpływają na odbiór satelitarny. Zasilanie i dopasowanie anteny powinny być zgodne z instrukcją. Produkcja płytek PCB RF sterownica.
• Bluetooth i ANT+: Współdzielone radio 2.4 GHz może obsługiwać wiele ról czujników; płytkę można przeglądać za pomocą Płytka Bluetooth rozważania na temat układu i montażu.
• Wi-Fi: Urządzenia główne klasy premium mogą wykorzystywać Wi-Fi do synchronizacji map/oprogramowania. Współistnienie sygnałów radiowych i szczytowy prąd powinny być uwzględnione w stanie testowym.
• Umiejscowienie anteny w pobliżu mocowania: Metalowe elementy złączne, elementy mocujące z możliwością obrotu o ćwierć obrotu oraz uchwyty rowerów elektrycznych nie powinny naruszać zatwierdzonej strefy wykluczenia.
• ESD i porty zewnętrzne: Złącze USB-C i odsłonięte styki wymagają ochrony bez negatywnego wpływu na szybkość transmisji lub ładowanie.

Wyświetlacz słoneczny, ekran dotykowy i sprzęt do mapowania tras

Wyświetlacz może stanowić największe ciągłe obciążenie komputera rowerowego. Architekturę elektroniczną należy dobrać biorąc pod uwagę widoczność na zewnątrz, złożoność map oraz interakcję rękawiczek z deszczem.

• Interfejs wyświetlacza/FPC: Highleap może złożyć dokładny płytka PCB wyświetlacza złącza i obwody zasilające do paneli LCD, transfleksyjnych i innych zatwierdzonych paneli.
• Warianty ekranu dotykowego: Dotykowa technologia pojemnościowa może wymagać oprogramowania sprzętowego odpornego na działanie wody oraz dodatkowego kontrolera/obwodów ESD; konstrukcje z dużą liczbą przycisków mogą ograniczyć tę zależność w warunkach dużej wilgotności.
• Pamięć mapy: Szczegółowa nawigacja może wymagać większej pamięci flash/eMMC i większej przepustowości pamięci niż podstawowy wyświetlacz prędkości/kadencji.
• Regulacja podświetlenia: Kontrola jasności powinna być testowana w zdefiniowanym stanie wysokiej jasności, ponieważ ciepło i prąd regulatora mogą być znaczne w bezpośrednim świetle słonecznym.
• Czujnik światła otoczenia: Czujnik musi być umieszczony w miejscu, gdzie znajduje się wyraźne okno optyczne i nie może być zasłonięty ramką.

Barometr, IMU i dane ruchu do pomiaru dynamiki jazdy i wspinaczki

Nowoczesne komputery rowerowe często łączą pomiar wysokości GNSS z wysokościomierzem barometrycznym i czujnikami bezwładnościowymi. Elementy te są wrażliwe na rozmieszczenie mechaniczne i wpływ czynników zewnętrznych.

• Ścieżka ciśnienia barometrycznego: Obudowa wymaga kontrolowanego odpowietrzenia czujnik ciśnienia bez wpuszczania zanieczyszczeń płynnych. Otwór wentylacyjny jest częścią konstrukcji systemu, a nie tylko otworem w płytce drukowanej.
• Orientacja IMU: Osie akcelerometru/żyroskopu powinny być dopasowane do orientacji zainstalowanego urządzenia, aby wykrywanie kolizji, ślad ruchu i dynamika jazdy były prawidłowo interpretowane.
• Wibracja: Mocowanie na kierownicy naraża PCBA na ciągłe drgania drogowe. Ciężkie części, złącza i połączenia lutowane powinny być podparte mechanicznie.
• Temperatura: Ekspozycja na słońce i przepływ powietrza mogą powodować gwałtowne zmiany temperatury, które wpływają na odczyty ciśnienia i ładowanie akumulatora.
• Kalibracja czujnika: Procedury fabryczne powinny rozróżniać podstawowe kontrole komunikacji od kalibracji algorytmu OEM.

Deszcz, wibracje i niezawodność mechaniczna płytek PCBA komputerów rowerowych

Licznik rowerowy to wytrzymałe, przenośne urządzenie, nawet jeśli nie jest produktem przemysłowym. Deszcz, pot, kurz drogowy, wielokrotne ładowanie przez USB i uderzenia w uchwyt powodują problemy produkcyjne, których nie da się zauważyć na wyświetlaczu na biurku.

• Ochrona przed wilgocią: Selektywny Powłoka ochronna może chronić PCBA, jeśli jest kompatybilny z odpowietrznikiem ciśnieniowym, złączami i polami stykowymi.
• Konstrukcja wodoodporna: A wodoodporna płytka drukowana Podejście to powinno być połączone z uszczelnieniami obudowy, kompresją uszczelek i sprawdzonymi pokrywami portów.
• Retencja złącza: Złącza USB i płytka-płytka powinny być zabezpieczone przed wielokrotnym podłączaniem i wstrząsami na drodze.
• Obsługa baterii: Utrzymanie ogniwa w obudowie i odciążenie kabla/złącza powinny zapobiegać wibracjom, które mogą obciążać połączenia lutowane.
• Izolacja mocowania i obciążenia: Rozmieszczenie śrub i wsporników płytki PCB powinno zapobiegać wyginaniu płytki wokół elementów BGA lub ceramicznych.

Produkcja PCBA: montaż, zaopatrzenie, kontrola i programowanie

Liczniki rowerowe mogą wykorzystywać gęste układy SoC, moduły RF, pamięć i złącza wyświetlacza o małym rozstawie. Proces montażu powinien zostać zakończony na pierwszym elemencie przed rozpoczęciem produkcji pełnej partii pilotażowej.

• Montaż SMT: Highleap może zapewnić Montaż PCB do układów SoC, radia, czujników, pamięci i złączy.
• Kontrolowane pozyskiwanie: Urządzenia GNSS/RF, czujniki ciśnienia, złącza pamięci i wyświetlacza powinny być zgodne z zatwierdzonymi przez klienta pozyskiwanie komponentów zasady.
• AOI: AOI w PCBA może sprawdzić orientację złącza, umiejscowienie czujnika i widoczność połączeń lutowanych.
• Programowanie: Oprogramowanie sprzętowe, mapy/obrazy testowe i identyfikatory sieci bezprzewodowej powinny być powiązane z wersją sprzętu.
• Kontrola wariantów: Rodziny produktów mogą współdzielić jedną płytę z różnymi populacjami pamięci, Wi-Fi lub wyświetlaczy. Opcje DNI/populacji powinny być jawne.

Lista kontrolna testów funkcjonalnych i zapytań ofertowych dla produkcji płytek PCB do inteligentnych komputerów rowerowych

Dział produkcyjny FCT powinien zweryfikować każdy podsystem przed przystąpieniem do prac nad obudową i stosem wyświetlacza, co utrudni przeróbki.

• GNSS/bezprzewodowy: Potwierdź komunikację odbiornika GNSS i zatwierdzony tryb produkcji BLE/ANT+/Wi-Fi.
• Wyświetlacz/interfejs użytkownika: Sprawdź wyświetlacz, dotyk/przyciski, brzęczyk lub wyjście dotykowe.
• Czujniki: Sprawdź barometr, IMU i czujniki światła otoczenia.
• Zasilanie: Pomiar ładowania, prądu czynnego i zdefiniowanego stanu uśpienia. Możliwość porównania obwodów akumulatora. PCB zarządzania baterią praktyki.
• Odbiór w fabryce: Highleap może wdrożyć rozwiązania zdefiniowane przez klienta testy funkcjonalności z oprogramowaniem sprzętowym i zarejestrowanymi limitami.

Highleap obsługuje powiązane programy sprzętowe, takie jak PCB komputera rowerowego GPS , PCBA komputera nawigacyjnego , zespoły PCB jednostki głównej roweru oraz płytki wyświetlacza miernika mocy . Radar rowerowy, czujniki kadencji i wyświetlacze rowerów elektrycznych należą do tego samego ekosystemu elektroniki rowerowej, ale ich wymagania dotyczące zasilania, częstotliwości radiowej i obudowy powinny być określone osobno.