• All
  • 技术积累
  • 行业新闻
  • 通微动态
了解 3D 打印的基础知识,包括 3D 打印作为通用技术的优缺点及其适当的用例。我们还将讨论四种不同的 3D 打印技术。 3D 打印的优点 最低的设置成本 使用 3D 打印的主要优点是没有设置成本和制造时间。 如果您使用其他技术,如注塑成型、机加工、钣金折叠等,您将需要相当大的设置成本,因为您需要拥有必要的设备和工具才能进行制造。 使用 3D 打印,您所要做的基本上就是将3D 模型设计文件 (.stl) 输入所谓的切片器软件,然后从那里输入您的 3D 打印机。在某些情况下,这个过程可能需要不到五分钟的时间。 设备负担能力 3D 打印设备的可负担性是另一个积极因素,因为可以以不到 1,000 美元的价格购买到高质量的 3D 打印机。 与大多数现代制造设备的数万或数十万美元相比。 设计灵活性 另一个鲜为人知的优势是设计的灵活性。对于注塑成型,您可以制作什么样的设计有很多限制。 使用 3D 打印,事情变得更加灵活。肯定有一些注意事项,我们稍后会讨论。但总的来说,您基本上可以 3D 打印您可以想象的任何形状。 主要的警告是,如果设计没有针对 3D 打印进行适当优化,那么之后您将需要做更多的工作来移除支撑。 任何具有悬垂区域的设计区域都需要物理支撑,这样它们就不会在打印过程中坍塌。 但总的来说,它是一种非常灵活的技术,可以让您将几乎任何您能想象到的东西变成现实。 减少浪费 最后一个优势,虽然对每个人来说可能不是一个重要的考虑因素,但对于当今时代的许多初创公司来说将很重要。这一优势在于 3D 打印产生的废物比其他塑料制造工艺要少得多。 对于大多数其他制造技术,您要么从一大块用于加工的材料(例如,预先存在的板材)开始,要么从用于注塑成型的大量液态塑料开始。 在所有这些情况下,生产过程中都会产生一定数量的材料浪费。这是机械加工的一个特殊问题。 在 3D 打印的情况下,基本上没有塑料浪费,特别是如果您可以优化打印以最小化您使用的支撑数量。 这意味着您使用的所有塑料都直接合并到您的最终零件中。这是 3D 打印材料的一个常见卖点,它与致力于减少塑料浪费的公司产生了共鸣。 3D 打印的缺点 难以扩大生产 3D打印的主要问题是扩大生产难度大且成本高。 如果一个零件需要一小时打印,两个零件将需要两个小时打印,等等。所需的人力、时间和金钱往往与您正在构建的零件数量成正比。 使用 3D 打印几乎没有规模经济。这意味着对于大批量生产,与其他制造方法相比,3D 打印变得越来越不经济。 此外,一旦复杂性增加,无论是零件的复杂性还是所涉及材料的复杂性,成本都会迅速上升。 具有多个部件的设计将需要对每个部件进行单独的打印,然后进行组装,而一些复杂的材料可能需要额外的技术,例如加热外壳,或对 ABS 进行特殊的丙酮蒸气后处理等。 与可能非常便宜的最基本的 3D 打印相比,所有这些都会迅速提高价格。 缺乏准确性 使用 3D 打印时的另一个主要问题是它不是很准确。大多数 3D 打印机,特别是在 FDM 领域,只能精确到大约半毫米。 使用某些 SLA […]

3D打印简介

在本文中,您将了解如何在生产环境中组装采用表面贴装技术 (SMT) 组件的印刷电路板 (PCB)。 随着电子产品的小型化和对更智能、更易于使用和更精确技术的需求,表面贴装技术 (SMT) 成为 1980 年代初期印刷电路板组装 (PCBA) 的首选技术。 在表面贴装技术流行之前,通孔技术是一种主流技术,将元件引线(轴向或径向样式)插入裸 PCB 上的孔,然后进行焊接。 电路板的一侧称为“组件侧”,另一侧称为“焊接侧”,这一术语至今仍在使用。 即使在今天,这两种技术仍在使用中,甚至可以在同一块板上共存,都具有各自的优势。 由于通孔技术可实现更牢固的物理连接,因此它被认为是设计高可靠性产品的更好方法,适用于可承受环境压力的坚固甚至商业应用。 对于可能因质量而承受机械应力(即振动)的组件(例如连接器)或较大的组件(例如去耦电容器、变压器等),它也是一个很好的选择。 表面贴装技术,最初称为平面贴装,是一种使用扁平引线或小金属焊盘将电子元件安装到印刷电路板表面的方法。 当需要大批量 PCB 或需要小型化以满足独特要求时,这种技术很有帮助。 与通孔技术不同,表面贴装允许在限制范围内方便地将组件安装在电路板的两侧,因为 SMT 技术需要通孔在电路板层之间建立连接。 图 1:带有通孔元件、表面贴装元件和过孔的电路板 当今的多层 SMT PCB 叠层从 2 层到 32 层不等,最常见的是使用 4 层和 6 层。 在这种情况下,表面贴装技术的优势在于通过增加每平方英寸 PCB 的连接数来进一步减小 PCB 的尺寸。 为了更好地了解复杂程度,让我们看一下 PCB 叠层的内部。 图 2:PCB 叠层 请注意,图 2 中的 PCB 由几层组成。这种材料排列称为“PCB 叠层”,可根据 PCB 要求而有所不同。 叠层的两个关键组成部分是铜箔层——用于导电——和层压层——提供结构和绝缘。   铜箔层被“蚀刻”以绘制特定的布线图案,并且厚度可以变化:较厚的层允许更多的电流流动。 使用的标准铜厚度为 1 盎司。有趣的是,PCB 生产中的铜厚度以盎司 (oz.) 为单位测量,其中将特定重量的铜铺展到 1 平方英尺(等于 1.37 密耳或 0.0348 毫米)。 此外,1.5 盎司和 2 盎司也是标准铜厚度,这将允许相应地更高的电流在电路中流动。 层压层由纤维增强环氧树脂组成。它们有两种基本类型:“Cores”,有预固化的铜箔,以及“PrePreg”,没有铜箔,环氧树脂没有完全固化。  当叠层通过压力和热量组装和固化时,PrePreg 层充当将所有层粘合在一起的胶水。 图 […]

PCB组装制造简介

了解塑料的不同特性,以及如何为您的特定项目选择最好的塑料。 在任何产品的设计中,都会有一个阶段需要您决定物理制造。除了电子产品之外,您将遇到的主要问题是为您的产品外壳选择制造技术。 大多数硬件企业家都在开发中小型电子产品,注塑成型几乎总是首选技术。 虽然近年来 3D 打印已经发展到现代制造业,但它尚未进入注塑的核心市场——大量相同的物品。 当然,随着注塑成型这个价值千亿美元的市场在一个世纪的大部分时间里一直在增长,所提供的材料种类几乎是无限的。 许多制造商会在订购时为您提供数百种塑料的选择。但是你怎么知道哪个是最好的选择呢? 在本文中,我们将介绍最普遍使用的类型,分为四大类塑料——大规模制造、质量、高性能和专业化。 大规模生产热塑性塑料 这些是最普遍的塑料,主要是由于它们的低成本(1,600 至 1,800 美元/吨)和易于成型。这意味着它们是体积重于复杂性和质量的产品的首选解决方案。 例如,您通常会看到这些塑料用于包装食品、大型电器和家居用品。 这些塑料的显着特点是有一个三箭头可回收标志,里面有一个数字,范围从 1 到 6。这些数字代表 PET、HDPE、PVC、LDPE、PP 和 PS。然而,由于有毒烟雾的排放,PVC 很少用于注塑成型部件。 PET、HDPE、LDPE 聚对苯二甲酸乙二醇酯在注塑塑料中是独一无二的,因为它的密度是可以控制的。 高密度和低密度变体各有特点,也有一些共性。它们都是灵活的、耐环境破坏、食品安全和可回收的。 LDPE 变体将更灵活,而 HDPE 将更难。然而,它们不是很耐热,并且不像这些组中的其他人那样容易成型。因此,可以模制的可能形状的复杂性受到更多限制。 聚丙烯 与 PET 一样,聚丙烯非常灵活且可回收。这种塑料最显着的特点是其极强的耐化学性。它将与很少的材料和化学品相互作用,这就是为什么它是胶水容器以及其他用途的首选解决方案。 这使得它非常安全,因为它不会向其内容物释放任何毒素。它也非常易于注射,因为它不会粘附在模具上。 然而,这也有另一面。PP很难与染料等添加剂复合,非专业涂料不会附着。另一个负面因素,它也是易燃的。 像这样的聚丙烯颗粒用于制造注塑成型零件 附言 聚苯乙烯在许多特性上与聚丙烯相反。这不是用于包装的膨胀泡沫。模压聚苯乙烯乍一看就像任何其他塑料一样。 然而,它保留了一些相同的特性:极端的化学反应性,这意味着它非常适合添加剂和染料,同时又轻巧且灵活。它很容易制造成复杂的形状。 这也意味着它非常容易受到化学损伤。特别是,任何石油基化合物都会溶解它。所得浆料通常称为“凝固汽油弹”。不用说,它会带来各种健康风险。 优质热塑性塑料 这些塑料的特点是成本高于批量生产的塑料,通常为每吨 2,200 至 3,000 美元。这是由它们的优越特性所证明的,这意味着它们通常用于较小的产品,对于这些产品来说,工具成本超过了材料成本。 与此列表中的先前塑料相比,它们更耐用且具有更好的视觉渲染效果。电子外壳并不总是由其中一种制成,但它们是迄今为止最常见的选择。 您应该将它们视为您的默认解决方案,除非您的产品需要更专业的材料。 ABS 丙烯腈丁二烯苯乙烯,谢天谢地总是被称为 ABS,在外观方面是最好的热塑性塑料,因此它被用于乐高积木。易于成型且相对便宜,它擅长渲染精细的细节和形状。 它拥有鲜艳的色彩和复杂的纹理,同时保持轻盈和耐冲击。最后,它是一种非常好的电气绝缘体,绝对是电气外壳的有用优势。 与此相反的是,它不擅长任何类型的抵抗。它很容易受到热、阳光、水和其他溶剂的影响。它燃烧时散发出臭名昭著的有毒烟雾,因此请记住,乐高积木和散热器不能混合使用。 这支 3D 笔利用 ABS 塑料线圈来渲染其创作 个人电脑 聚碳酸酯在许多方面可与 ABS 相媲美,但它是一种更坚硬、更环保的材料。它的美学品质也相当不错,并且具有潜在透明的额外优势。 另一方面,它比 ABS 更脆,更容易刮伤,同时是最不安全的食品塑料之一。 ABS/PC 制造中小型塑料外壳最广泛使用的解决方案是以不同比例混合 ABS 和 PC。 把它想象成一个滑块。一方面是 ABS 的轻便、廉价、抗冲击性和视觉特性。另一方面是PC的硬度和耐环境性。 使用的每种塑料的比例将决定混合物的最终特性,从而可以根据产品的使用情况对工艺进行微调。 值得注意的是,所有这些混合物都具有 ABS 和 PC 的共同缺陷——易受各种化学品和溶剂的影响。 […]

如何为您的新产品选择生产塑料

在这篇更新的文章中,我们将回顾当前可用于在 2022 年将蓝牙整合到您的新产品中的微芯片和模块。 分享 蓝牙低功耗(BLE)绝对是新电子硬件产品最流行的技术之一。有充分的理由。 BLE 是一种极低功耗的无线技术,可以使用微型电池供电数年。更好的是,它实施起来也相对简单,而且非常实惠。 有两种方法可以将无线功能(例如 BLE)整合到新产品中:使用模块或使用片上系统 (SoC) 解决方案。 对于大多数产品,我强烈建议您从包含内置天线的模块开始(本文中的所有模块都包含天线)。 这主要是因为一个模块将为您节省数千美元的 FCC 认证费用并简化开发。 还要考虑到,无论何时添加自定义或外部天线的集成,都会为您的团队带来额外的工作和更大的潜在错误。 除非绝对需要定制解决方案,否则最好使用与您的确切模块配合使用的久经考验的天线解决方案。 之后,一旦您达到更高的制造量,您可以从模块解决方案迁移到芯片解决方案,从而降低产品的制造成本并增加您的利润率。 尽管如此,有几个 BLE 模块的价格如此之低,以至于切换到基于 SoC 的定制解决方案可能没有经济意义。 蓝牙 SoC 基本上只是一个带有嵌入式蓝牙无线电的微控制器。对于许多产品,该芯片还可以作为您产品的主微控制器。 但是,对于更复杂的产品,可以使用速度更快的微控制器作为您的主控制器,而蓝牙 SoC 则充当与主微控制器接口的外围设备。 虽然不是绝对必要的,但我强烈建议您使用蓝牙模块,该模块使用您最终可能在更高生产量中使用的相同 SoC。这样做将使转换更容易,需要更少的代码重写。 也许有些令人惊讶的是,许多蓝牙芯片制造商不提供基于其芯片的模块。所以在这些情况下,模块制造商将不同于芯片制造商. 带 BLE 的网状网络 直到 2017 年,BLE 通常是一种非常有限的通信方法,一次只允许一个设备与一个其他设备通信。任何将创建设备“网络”的 BLE 解决方案仍将依赖中央集线器来管理所有设备。 然而,在 2017 年,Bluetooth Mesh 被用作蓝牙 5 的一部分,以满足物联网领域不断增长的需求,在一个地方看到大量 BLE 设备非常普遍(想想一个拥有数十个 BLE 灯泡的智能家居)能力)。 因此,如果您想要具有强大网状网络功能的设备,请寻找蓝牙 5 设备。与 ZigBee 等竞争对手相比,蓝牙网站简要概述了蓝牙网状网络必须提供的功能。 一些显着的差异包括蓝牙网格是一个定义应用层一直到底层物理层的标准。这意味着 Mesh 不依赖任何其他标准来工作。 此外,虽然其他解决方案是基于路由的,但 Mesh 是完全分散的,并使用受控泛洪方法中继消息,其中一个蓝牙设备接收消息,然后将其传播到附近的所有其他设备。 每个设备依次发送消息,直到网状网络中的每个设备都收到消息。 对泛洪进行管理,使得消息不会返回到之前已经发送过相同消息的设备,从而防止所谓的广播风暴,其中设备不断接收和重新传输它们已经接收到的消息。 与路由相比,泛洪的主要好处是它使网络更具可扩展性。 蓝牙 Mesh 能够创建包含数百或数千个设备的网络,而不会显着影响性能。它还降低了单个模块的性能要求。 北欧半导体 芯片解决方案(北欧 nRF51822 / nRF52832) Nordic Semiconductor是蓝牙 SoC 解决方案的领先制造商。他们的 nRF51822 和 […]

低功耗蓝牙 (BLE) 解决方案回顾(2022 年更新)

本文将帮助您为您的特定新产品选择最佳无线技术。根据功能、数据速度、工作范围和成本对各种无线技术进行了审查。 决定您的新产品应该使用哪种类型的无线技术可能是一项艰巨的任务。 当前不仅有大量可用的无线技术,而且随着新技术的不断推出,它也是一个不断变化的目标。 根据您产品的预期功能,您应该相对简单地立即确定需要考虑哪组技术。 例如,如果您需要两个相隔 20米的设备来传输少量数据,那么使用任何长距离或高速无线技术都是没有意义的。 话虽如此,我建议您阅读整篇文章,无论您的产品有什么特定需求,因为您可以大致了解所有可用的无线技术。 点对点技术 点对点只是意味着当两个设备连接在一起进行直接通信时。通常只有两个设备可以参与对等连接。 在下一节中,我将讨论所谓的网状网络技术,它允许许多设备全部互连。 经典蓝牙 最著名的点对点无线技术是蓝牙。 当您将手机连接到蓝牙扬声器时,蓝牙扬声器是手机和扬声器之间的点对点无线连接。 蓝牙主导了对等流音频应用,例如这款蓝牙耳机。 由于工作范围相对较短,蓝牙的功耗相当低。 它的功耗比 WiFi 少得多,也比蜂窝技术少得多,但仍远高于蓝牙低功耗或 Zigbee 等技术。 然而,2016 年推出的蓝牙 5 现在基本上将蓝牙经典 (4.0) 与蓝牙低功耗合并,允许音频流和网状网络都在低功耗规范下。 WiFi直连 WiFi大家都知道,但很少有人听说过WiFi直连。 尽管几乎所有手机和平板电脑都支持它,但这是真的。 与蓝牙类似,但与传统 WiFi 不同的是,WiFi Direct 是一种点对点无线技术。 您可能已经知道,传统的 WiFi 设置了一个接入点,允许许多设备连接到它。 但是,如果您想将数据直接从一台设备传输到另一台设备,而不需要接入点的开销,该怎么办?这就是 WiFi Direct 发挥作用的地方。 WiFi Direct 使用与传统 WiFi 相同的基本技术。它使用相同的频率并提供相似的带宽和速度。 但是,它不需要接入点,允许两个设备进行类似于蓝牙的直接连接。 WiFi Direct 优于蓝牙的优势主要是传输速度更快。 事实上,WiFi Direct 比蓝牙快一百多倍。不过,这种速度是有代价的,而这个代价主要是更高的功耗。 近场通信NFC 近场通信 (NFC) 与本文讨论的其他无线技术有着根本的不同。 NFC 使用两个线圈之间共享的电磁场进行通信,而所有其他无线技术都会发射无线电波。 因为 NFC 通过两个电磁耦合在一起的线圈进行通信,所以工作范围只有大约一英寸或两英寸。两个耦合线圈实质上形成了一个带有空心的变压器。 NFC最常见的用途是在非接触式支付系统中。 虽然支付数据当然是加密的,但 NFC 极短的操作范围也有助于消除附近其他人入侵交易的可能性。 NFC 允许使用无源 NFC 标签。 在这种情况下,被动意味着没有电源。相反,无源标签由 NFC 读取器设备的电磁场供电。通信和电力传输都发生在两个耦合线圈之间。 无源标签的优点是它们简单、便宜、体积小,并且几乎可以无限期使用,因为没有电池。也可以使用包含电池的有源标签。 附带说明一下,无线充电(通过将设备放在充电垫上为设备充电)也利用了两个耦合线圈之间相同的电力传输现象。 低功耗/短距离/低数据网状技术 创建低功耗、低数据网络的常用技术有四种:低功耗蓝牙、Zigbee、Z-Wave 和 6LoWPAN。 如果您的产品是电池供电的,并且需要在短距离内发送相对少量的数据,那么这四种技术中的一种可能是最佳解决方案。 […]

无线技术比较:蓝牙、WiFi、BLE、Zigbee、Z-Wave、6LoWPAN、NFC、WiFi Direct、GSM、LTE、LoRa、NB-IoT 和 LTE-M

在这篇深入的文章中,您将了解如何使用各种开发工具为 STM32 Cortex-M 32 位微控制器开发嵌入式固件。 分享 STM32 系列是一些最流行的微控制器,广泛用于各种产品。 他们还拥有来自多个微控制器开发论坛的出色支持基础。 STMicroelectronics 的该系列微控制器基于 ARM Cortex-M 32 位处理器内核。 STM32 微控制器提供大量串行和并行通信外设,可以与各种电子元件连接,包括传感器、显示器、相机、电机等。所有 STM32 变体都带有内部闪存和 RAM。 STM32可用的性能范围非常广泛。 一些最基本的变体包括 STM32F0 和 STM32F1 子系列,它们的起始时钟频率仅为 24 MHz,并且可提供少至 16 个引脚的封装。 在另一个极端性能方面,STM32H7 的工作频率高达 400 MHz,并提供多达 240 个引脚的封装。 更高级的模型可与浮点单元 (FPU) 一起用于具有严格数值处理要求的应用程序。 这些更先进的模型模糊了微控制器和微处理器之间的界限。 最后,STM32L 子系列专为使用小电池运行的低功耗便携式应用而设计。 开发工具 需要开发工具来开发代码、对微控制器进行编程和测试/调试代码。开发工具包括: 编译器 调试器 在线串行编程器 (ICSP) 通过在线串行编程器 (ICSP) 对 STM32 进行编程。 有多种软件开发工具可用于在 STM32 微控制器上进行代码开发。 这些软件工具可作为集成开发环境 (IDE) 使用,它将所有必要的工具组合到一个集成环境中。 两个常见的开发包包括: Keil MDK ARM (uVison5 IDE) – MDK ARM IDE 是一个非常稳定的开发环境,可以免费下载。它允许开发最大为 32 KB 的程序大小的代码。要开发更大的程序,需要在此处购买许可版本。 CoIDE – 一个免费工具链,它基于精简版的 Eclipse IDE 与嵌入式 ARM 版本的免费 […]

STM32 ARM Cortex-M 32 位微控制器编程简介