ຄວາມຕ້ອງການຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຫຼັກສໍາລັບ PCBA Baby Monitor
ຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍຂໍ້ກໍາຫນົດ. ຢ່າຄາດເດົາເງື່ອນໄຂຂອງຫ້ອງເດັກ.
ຕົວກໍານົດການດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມແລະການດໍາເນີນງານ
ParameterRequired SpecWhy It matterersOperating temperature0°C to 45°CNursery heaters and open windows toleranceHumidity10%--90% non-condensingHumidifiers and drool ແລ່ນຕໍ່ເນື່ອງ 72 ຊົ່ວໂມງ ຕໍາ່ສຸດທີ່ພໍ່ແມ່ລືມຄິດຄ່າDrop survival1.5 m ໃສ່ຜ້າພົມ RF ເດັກນ້ອຍ 1% ຫົວໜ່ວຍເດັກນ້ອຍຂີ່ລົດຖີບ
ສະຖາປັດຕະຍະກໍາພະລັງງານສໍາລັບການດໍາເນີນການ 24/7
Power Rail Component ຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖື ຄຸນນະສົມບັດການສາກແບດເຕີລີ່ສາຍສາກທີ່ມີລະບຽບຄວາມຮ້ອນປ້ອງກັນໄຟ Lithium ໄຟ 3.3V ດິຈິຕອລ DC-DC (2 MHz ການສະຫຼັບ) ຮັກສາສຽງລົບກວນຂ້າງເທິງແຖບສຽງ 3.0V RFUltra-low noise LDO (10 µVrms) ບໍ່ມີ spurs ໃນ 2.4 GHz 1.8V ຈໍາກັດ core MCULDO ປະຈຸບັນ.
ສຳຄັນ: ເພີ່ມ supercapacitor (0.47F, 5.4V) ຫຼັງຈາກ IC ປ້ອງກັນຫມໍ້ໄຟ. ນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ 10 ວິນາທີຂອງການບັນທຶກຫຼັງຈາກປິດຫມໍ້ໄຟຕ່ໍາ.
ການຄັດເລືອກອົງປະກອບສໍາລັບ MTBF ສູງ
ເວລາສະເລ່ຍລະຫວ່າງຄວາມລົ້ມເຫຼວ (MTBF) ສໍາລັບເຄື່ອງກວດຈັບເດັກນ້ອຍ PCBA ຄວນເກີນ 50,000 ຊົ່ວໂມງ. ຂ້າງລຸ່ມນີ້ແມ່ນທາງເລືອກທີ່ພິສູດແລ້ວ.
ຊິບເຊັດໄຮ້ສາຍ ແລະເສົາອາກາດ
ເລືອກຊິບເຊັດທີ່ມີ:
- PA ປະສົມປະສານ(ພະລັງງານຜົນຜະລິດ ≤ +10 dBm ເພື່ອຕອບສະຫນອງມາດຕະຖານຄວາມປອດໄພຂອງເດັກ)
- ຟັງກ່ອນເວົ້າ(ຫຼີກລ້ຽງການແຊກແຊງກັບໂທລະສັບໄຮ້ສາຍ)
- hopping ຄວາມຖີ່(40+ ຊ່ອງ)
Chipset FamilyAdvantageDisadvantageNordic nRF52 SeriesLow sleep current (0.5 µA)ຈຳກັດແບນວິດວິດີໂອSilicon Labs EFR32Excellent ADC for audioLarger package (QFN48)Texas Instruments CC26xx-40°C ຫາ +85°C rating ພາຍນອກຕ້ອງການ.
ທາງເລືອກເສົາອາກາດ: ໃຊ້ເສົາອາກາດ F inverted-F (MIFA) ຢູ່ຂອບ PCBA. ຮັກສາການເກັບກູ້ 10 ມມຈາກວັດຖຸໂລຫະ (ແມ່ເຫຼັກລໍາໂພງ, ຊຸດຫມໍ້ໄຟ).
ການປ້ອນຂໍ້ມູນ ແລະປະມວນຜົນສຽງ
ComponentSpecificationReliability NoteMicrophoneMEMS, -38 dBV sensitivitySilicone cover for drool resistancePreamplifierGain 40 dB, noise < 5 nV/√HzAC-coupled with 0.1 Hz HPF (remove rumble) VOX threshold VOX ປັບຕົວໄດ້ຈາກ -0SDBes ລະດັບຄວາມຖີ່ VOX ປັບໄດ້ຈາກ -0SDBes (3 dB) ປ້ອງກັນການເວົ້າລົມກັບລໍາໂພງ ampClass-D, 1.5 W ເຂົ້າໄປໃນ 8ΩFerrite bead ຢູ່ໃນຜູ້ນໍາອອກ (ຫຼຸດຜ່ອນ EMI)
ການຮັບຮູ້ອຸນຫະພູມ (ຄຸນນະສົມບັດຄວາມປອດໄພທີ່ສໍາຄັນ)
ວາງເຄື່ອງຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ (NTC, 10 kΩ ທີ່ 25 ° C) ໃສ່ເຄື່ອງເດັກນ້ອຍ PCBA ໃກ້ກັບໄອຊີສາກໄຟ. ເຟີມແວຕ້ອງ:
- ບັນທຶກອຸນຫະພູມທຸກໆ 30 ວິນາທີ
- ປິດການສາກໄຟຢູ່ທີ່ 50°C
- ສົ່ງການແຈ້ງເຕືອນໄຮ້ສາຍກັບຫນ່ວຍບໍລິການແມ່ທີ່ 45°C
ຮູບແບບ PCB ສໍາລັບການຮົ່ວໄຫຼ RF ຕ່ໍາແລະຄຸນນະພາບສຽງ
ຈໍພາບເດັກນ້ອຍທີ່ມີສຽງດັງ PCBA ເຮັດໃຫ້ເກີດການສະຖິດ ແລະ ເລີກວຽກ. ປະຕິບັດຕາມກົດລະບຽບເຫຼົ່ານີ້.
ການວາງຊັ້ນແລະການວາງພື້ນດິນ
LayerFunctionConstraintTopRF (ອາຫານເສົາອາກາດ, chipset)Coplanar waveguide ກັບ groundInner 1Continuous groundNo splits under RF sectionInner 2Power (3.3V, 1.8V)Island under each LDObottomAudio, buttons, LEDs ຮັກສາຮ່ອງຮອຍດິຈິຕອນຢູ່ຫ່າງຈາກ mic input
ກົດລະບຽບ: ວາງຕົວເກັບປະຈຸ 0.1 µF ຢູ່ທຸກໆ pin power. ໃຊ້ຂະຫນາດ 0402 ສໍາລັບ inductance ຕ່ໍາ.
ການແຍກສຽງພື້ນດິນ
ດິນດິຈິຕອລ ແລະພື້ນທີ່ອະນາລັອກຕ້ອງພົບກັນຢູ່ຈຸດດຽວພາຍໃຕ້ຕົວແປງສັນຍານ. ໃຊ້ລູກປັດ ferrite (600Ωຢູ່ທີ່ 100 MHz) ລະຫວ່າງຍົນພື້ນດິນແຕ່ພຽງແຕ່ຫຼັງຈາກການກວດສອບບໍ່ມີສາຍດິນ.
ກວດເບິ່ງດ້ວຍ oscilloscope: Probe microphone output ໃນຂະນະທີ່ສົ່ງ RF. ສຽງລົບກວນຄວນຢູ່ຕໍ່າກວ່າ 2 mV peak-to-peak.
ການກວດສອບຄວາມຖືກຕ້ອງແລະການຢັ້ງຢືນ
ກ່ອນທີ່ຈະຜະລິດ, ທົດສອບທຸກໆ PCBA ຕິດຕາມກວດກາເດັກນ້ອຍຕໍ່ກັບຫົກມາດຕະຖານເຫຼົ່ານີ້.
TestMethodPass/Fail CriteriaAudio dropoutWalk 30 m away with 3 walls< 3 dropouts per minutes lasting>100 msBattery runtime VOX ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງທີ່ 65 dB SPL> 70 ຊົ່ວໂມງສໍາລັບ 2000 mAh ຫມໍ້ໄຟ ຄວາມປອດໄພການສາກໄຟ hist terminals ຫມໍ້ໄຟ° 70° ບໍ່ມີອົງປະກອບຫມໍ້ໄຟ PCBA. ການຢູ່ຮ່ວມກັນເຮັດວຽກຢູ່ຂ້າງເຣົາເຕີ WiFi (2.4 GHz)ບໍ່ມີ desensitization ຖາວອນ ການຕໍ່ຕ້ານນ້ໍາເກືອສີດໃສ່ຊ່ອງສຽບໄມໂຄຣໂຟນສຽງກັບຄືນສູ່ສະພາບປົກກະຕິຫຼັງຈາກເວລາແຫ້ງເກີນແຮງດັນຫມໍ້ໄຟ 2.8VMCU ປິດ RF, ຮັກສາ RTC
FAQ -- ຄໍາຖາມທົ່ວໄປກ່ຽວກັບ PCBA Baby Monitor ທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້
Q1: ຄວາມລົ້ມເຫຼວທີ່ເຊື່ອງໄວ້ທົ່ວໄປທີ່ສຸດໃນການອອກແບບ PCBA ຂອງເດັກແມ່ນຫຍັງ?
A:ສຽງໄມໂຄໂຟນຈາກຕົວເກັບປະຈຸເຊລາມິກທີ່ວາງຢູ່ໃກ້ກັບເສັ້ນທາງປ້ອນສຽງ. ເມື່ອເຄື່ອງເດັກນ້ອຍສັ່ນ (ຈາກມໍເຕີ bassinet ຫຼືຂອງຫຼິ້ນທີ່ຫຼຸດລົງ), ຫມວກ dielectric ຊັ້ນ 2 (X7R, X5R) ສ້າງແຮງດັນໄຟຟ້າ piezoelectric ສູງເຖິງ 5 mV. ຄູ່ຜົວເມຍນີ້ເຂົ້າໄປໃນ preamplifier ໄມໂຄຣໂຟນແລະຜະລິດການຄລິກທີ່ໄດ້ຍິນຫຼື rumbling. ການແກ້ໄຂແມ່ນສອງເທົ່າ: 1) ການນໍາໃຊ້ C0G (NP0) capacitors ສໍາລັບການເຊື່ອມຕໍ່ສຽງທັງຫມົດແລະ decoupling ໃນຂັ້ນຕອນຂອງການໄດ້ຮັບຄັ້ງທໍາອິດ. 2) ຖ້າ X7R ແມ່ນບໍ່ສາມາດຫຼີກເວັ້ນໄດ້, ຮ່າງກາຍຫມຸນ capacitor 90 ອົງສາໃນ PCBA ເພື່ອໃຫ້ຄວາມກົດດັນກົນຈັກສອດຄ່ອງກັບທິດທາງ electrode. ຢືນຢັນສະເໝີດ້ວຍຕາຕະລາງການສັ່ນສະເທືອນຢູ່ທີ່ 20 Hz, 1 Grms.
Q2: ທາງເລືອກທາງເຄມີຂອງແບດເຕີຣີມີຜົນກະທົບແນວໃດຕໍ່ອາຍຸການຕິດຂັດຂອງ PCBA ຂອງເດັກນ້ອຍ?
A:ສາມເຄມີສາດຜະລິດຮູບແບບຄວາມລົ້ມເຫຼວທີ່ແຕກຕ່າງກັນຫຼາຍ:
- Li-ion (18650): ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານສູງສຸດ ແຕ່ຕ້ອງການການສາກໄຟ CC/CV ທີ່ຊັດເຈນ. ເຊັນເຊີຄ່າສໍາປະສິດອຸນຫະພູມລົບ (NTC) ທີ່ຂາດຫາຍໄປເຮັດໃຫ້ຄວາມຮ້ອນແລ່ນອອກໄປ. ໃຊ້ກັບຊຸດແບັດເຕີລີທີ່ຢືນຢັນແລ້ວທີ່ມີ IC ປ້ອງກັນເທົ່ານັ້ນ.
- LiFePO4: ປອດໄພກວ່າ (ບໍ່ມີຄວາມຮ້ອນຕໍ່າກວ່າ 150°C) ແລະ ຊີວິດຮອບວຽນຍາວກວ່າ (2000 ຮອບ). ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ແຮງດັນຕ່ໍາ (3.2V nominal) ຕ້ອງການຕົວແປງສັນຍານສໍາລັບເຫດຜົນ 3.3V, ເພີ່ມຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແລະສິ່ງລົບກວນ ripple.
- NiMH(ການອອກແບບລາຄາຖືກ): ໃຫ້ອະໄພຫຼາຍແຕ່ທົນທຸກຈາກຜົນກະທົບຂອງຄວາມຊົງຈໍາ. PCBA ຕ້ອງລວມເອົາວົງຈອນການໄຫຼອອກທຸກໆ 30 ຮອບເພື່ອປັບເຄື່ອງວັດແທກນໍ້າມັນຄືນໃໝ່. ຖ້າບໍ່ມີນີ້, runtime ຫຼຸດລົງ 50% ຫຼັງຈາກ 6 ເດືອນ.
ສໍາລັບ PCBA ຕິດຕາມກວດກາເດັກນ້ອຍທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້, ເລືອກ LiFePO4 ສໍາລັບຄວາມປອດໄພຫຼືຄຸນນະພາບ Li-ion ທີ່ມີການປ້ອງກັນແຮງດັນເກີນສອງ (IC + PTC).
ຄໍາຖາມທີ 3: ຂ້ອຍສາມາດໃຊ້ການອອກແບບ PCBA ດຽວກັນສໍາລັບທັງສຽງເທົ່ານັ້ນແລະເຄື່ອງຕິດຕາມເດັກນ້ອຍວິດີໂອໄດ້ບໍ?
A:ບໍ່, ແລະຄວາມພະຍາຍາມນີ້ແນະນໍາສາມບັນຫາຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືສະເພາະ:
- ແບນວິດຂອງຫນ່ວຍຄວາມຈໍາ-- ສຽງເທົ່ານັ້ນຕ້ອງການ RAM 64 kB. ວິດີໂອຕ້ອງການຢ່າງໜ້ອຍ 2 MB ສໍາລັບເຟຣມທີ່ຖືກບີບອັດ. PCBA ທີ່ໃຊ້ຮ່ວມກັນກັບ RAM ພາຍນອກເພີ່ມຮ່ອງຮອຍຍາວທີ່ລົ້ມເຫລວໃນການທົດສອບ ESD.
- ຮອບວຽນຫນ້າທີ່ RF-- ສຽງຖ່າຍທອດ 10% ຂອງເວລາ. ວິດີໂອຖ່າຍທອດ 80% ຂອງເວລາ. 2.4 GHz PA ດຽວກັນຮ້ອນເກີນໄປໃນໂຫມດວິດີໂອ, ຫຼຸດລົງ 6 dB ຫຼັງຈາກ 20 ນາທີ. ທ່ານຕ້ອງການຄວາມຮ້ອນຜ່ານ array ພາຍໃຕ້ PA ສໍາລັບການອອກແບບວິດີໂອ.
- ການຈັດສົ່ງພະລັງງານ-- Audio baby monitor PCBA ສູງສຸດທີ່ 200 mA. ວິດີໂອສູງສຸດຢູ່ທີ່ 600 mA. ຮູບແບບ PCB ທົ່ວໄປທີ່ມີຮ່ອງຮອຍພະລັງງານບາງໆ (0.25 ມມ) ເຮັດໃຫ້ເກີດແຮງດັນໄຟຟ້າຫຼຸດລົງທີ່ຕັ້ງໂມດູນກ້ອງຖ່າຍຮູບຄືນໃຫມ່. ການອອກແບບວິດີໂອຕ້ອງການຮອຍ 0.6 ມມຫຼືຕົວແປງ buck 1A ແຍກຕ່າງຫາກ.
ສ້າງສອງ PCBAs ແຍກຕ່າງຫາກ. ສຽງເທົ່ານັ້ນໃຊ້ກະດານ 2 ຊັ້ນ. ວິດີໂອຕ້ອງການ 4 ຊັ້ນທີ່ມີ impedance ຄວບຄຸມ.
ການທົດສອບການຜະລິດສໍາລັບສູນຄວາມສ່ຽງຂອງເດັກນ້ອຍ
ທຸກໆ PCBA ຕິດຕາມກວດກາເດັກນ້ອຍທີ່ປະກອບຕ້ອງຜ່ານ:
Test StationDurationRejection CriteriaAudio loopback10 secondsTHD > 1% at 1 kHzBattery simulator30 seconds ສາກກະແສໄຟ > 50 mA ຕ່ຳກວ່າ 3.0VRF sensitivity5 secondsPacket error rate > 1% at -95 dBmOvertemperature60 secondsAny point after 60°C
ລາຍການກວດສອບການອອກແບບສຸດທ້າຍ
ItemConfirmationSchematicAll inputs have ESD protection (8 kV contact)BOMCapacitor voltage rating ≥ 2× expect (e.g., 10V for 5V rail)Mechanical ບໍ່ມີອົງປະກອບທີ່ສູງ (ຄວາມສູງ > 4 mm) ຢູ່ໃກ້ກັບພື້ນທີ່ຈັບໄດ້ FirmwareWatchdog timer ຣີເຊັດ MCU ຖ້າ VOX ນາທີ EN 5 FC ວາງສາຍ > 5 ນາທີ 62368-1 (ຄວາມປອດໄພທາງສຽງ)
ການອອກແບບເຄື່ອງກວດຈັບເດັກ PCBA ທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ຫມາຍເຖິງການໃຫ້ຄວາມສໍາຄັນກັບຄວາມປອດໄພຂອງເດັກຫຼາຍກວ່າການຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ. ກະດານທີ່ສ້າງໄດ້ດີ ເຮັດວຽກຢ່າງງຽບໆ ໂດຍຜ່ານການຖູແຂ້ວ ແລະສຽງດັງ. ທົດສອບກັບສະພາບສວນກ້າທີ່ແທ້ຈິງ - ເຄື່ອງສຽງສີຂາວ, ໄຟຫຸມ, ແລະເຕົາອົບໄມໂຄເວຟ. ນັ້ນແມ່ນວິທີດຽວທີ່ຈະໄດ້ຮັບຄວາມໄວ້ວາງໃຈຈາກພໍ່ແມ່.
