如何使用電路板視覺(jué)指示器實(shí)現(xiàn)可維護(hù)性？

我是新爸爸，讓我告訴你：這很難。我知道每個(gè)人總是告訴你關(guān)于養(yǎng)育子女的雙方，但直到現(xiàn)在我還沒(méi)有真正理解。那個(gè)快樂(lè)，沉睡，可愛(ài)的嬰兒在喂食后大約四十分鐘左右，然后開(kāi)始哭泣。有時(shí)，問(wèn)題是牛奶溫度，有時(shí)是濕尿布，有時(shí)因?yàn)樗鼈兏杏X(jué)像是在哭。在我活著的歲月里，我從沒(méi)想過(guò)會(huì)在一夜之間連續(xù)三個(gè)小時(shí)的睡眠感激不盡。

盡管如此，育兒方面的困難之處在于，即使我的孩子看起來(lái)像是一個(gè)笨蛋盡可能減少噪音，他們?nèi)匀皇俏疑械膼?ài)。想象一下，如果我花了幾個(gè)小時(shí)和幾個(gè)小時(shí)碰到關(guān)鍵的設(shè)計(jì)問(wèn)題，我就可以對(duì)待所有的PCB了 - 不幸的是，我的PCB在遇到問(wèn)題時(shí)不會(huì)哭。它可能看起來(lái)不是一個(gè)巨大的標(biāo)準(zhǔn)，但電子PCB應(yīng)該比我的新生兒更有效地報(bào)告故障或顯示系統(tǒng)的重要狀態(tài)。就像你聽(tīng)過(guò)的最震耳欲聾的尖叫聲之前那樣，那些犀利的面孔，視覺(jué)指示器是一種便宜而有效的方法，可以讓你的PCB與你交談并幫助服務(wù)團(tuán)隊(duì)維護(hù)它。

使用LED作為可維護(hù)性的電路板指示燈

發(fā)光二極管（LED）是每個(gè)硬件工程師的基本電子元件。它便宜且易于連接，使LED成為完美的視覺(jué)指示器，不僅適用于最終用戶(hù)，也適用于服務(wù)人員。

當(dāng)我的設(shè)計(jì)涉及微控制器時(shí)，我已經(jīng)總是包括一個(gè)直接由微控制器輸出引腳驅(qū)動(dòng)的心跳LED。顧名思義，LED會(huì)定期亮起，表明微控制器運(yùn)行良好。如果心跳LED保持完全關(guān)閉或打開(kāi)狀態(tài)，您將立即知道微控制器出現(xiàn)問(wèn)題。

除了指示微控制器的狀態(tài)外，LED還可用于各種場(chǎng)景。例如，通過(guò)將LED連接到發(fā)送和接收連接，可以在視覺(jué)上突出顯示串行通信傳輸。這使得服務(wù)技術(shù)人員可以初步指示傳入和傳出通信的狀態(tài)，而無(wú)需使用嗅探工具或協(xié)議分析器。

您還可以使用LED指示電源和數(shù)字的狀態(tài)投入。這節(jié)省了在初始評(píng)估期間必須用萬(wàn)用表測(cè)量每個(gè)點(diǎn)的麻煩。由于LED有各種顏色可供選擇，因此對(duì)于每種類(lèi)型和指示用途，使用不同顏色更為系統(tǒng)。如果只是我可以讓我的新生兒照亮不同的顏色以滿(mǎn)足所有不同的需求和問(wèn)題。

A閃爍的心跳LED指示微控制器正常運(yùn)行。

那看起來(lái)意味著什么？ LCD提供更智能的故障報(bào)告

LED指示燈在提供詳細(xì)的歷史日志方面存在不足，盡管它們對(duì)于指示系統(tǒng)異常有多么重要。這就是液晶顯示器（LCD）是向服務(wù)技術(shù)人員傳達(dá)故障和事件詳細(xì)信息的更好選擇。當(dāng)然，這要求嵌入式系統(tǒng)具有專(zhuān)用的非易失性存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)日志。

一個(gè)好的嵌入式系統(tǒng)將在系統(tǒng)崩潰的情況下激活其看門(mén)狗定時(shí)器（WDT）并自行恢復(fù)。如果使用LED，維修技術(shù)人員將錯(cuò)過(guò)系統(tǒng)發(fā)生故障的事實(shí)。通過(guò)LCD，維修技術(shù)人員可以輕松瀏覽日志，了解故障類(lèi)型和時(shí)間的詳細(xì)信息。

使用LCD進(jìn)行設(shè)計(jì)的一個(gè)缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴且復(fù)雜。值得慶幸的是，有一個(gè)設(shè)計(jì)解決方案。我將為服務(wù)技術(shù)人員攜帶的外部LCD分配連接器，而不是總是添加板載LCD，從而產(chǎn)生不必要的成本并占用寶貴的元件空間。這將使簡(jiǎn)單的基于字母數(shù)字字符的簡(jiǎn)單LCD成為設(shè)計(jì)中的可視指示器，而不會(huì)增加不必要的額外成本。

一個(gè)簡(jiǎn)單的LCD可以幫助您了解過(guò)去的問(wèn)題。

使用PCB指示符和標(biāo)簽后不要忘記睡眠

閃爍的燈光和錯(cuò)誤代碼很容易被帶走。但是一些最好的視覺(jué)指示器以PCB指示符和標(biāo)簽的形式出現(xiàn)。事實(shí)上，一個(gè)優(yōu)秀的硬件工程師在設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)考慮到可維護(hù)性。除了指示裝配過(guò)程的正確組件外，PCB標(biāo)簽還可以幫助技術(shù)人員診斷問(wèn)題。 PCB標(biāo)簽還可以確保技術(shù)人員可以正確識(shí)別PCB上的各個(gè)部分，以便進(jìn)行故障排除。當(dāng)各種連接器根據(jù)其用途進(jìn)行標(biāo)記并且任何極性敏感引腳都清晰突出顯示時(shí)，它總是很有用。

如果您使用的是智能PCB設(shè)計(jì)軟件，則在PCB上添加標(biāo)簽和標(biāo)識(shí)符是一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程。 Altium的CircuitStudio?。通過(guò)交互式布線(xiàn)和智能電路板設(shè)計(jì)，您可以提高PCB的可維護(hù)性，而不會(huì)給設(shè)計(jì)過(guò)程帶來(lái)不必要的挫折和時(shí)間。