2017年2月16日 星期四

LinkIt 7688 商品化: 硬體篇

先聲明筆者並非什麼專業硬體工程師(雖然一度差點被逼去畫線路...),而是從參與過的專案來分析需要些什麼,如有疏漏或不正確的地方還請各方先進指教。

I/O Board

光有一顆 7688 肯定是無法出貨的,另外筆者那篇 LinkIt 7688: 0 Day IoT Gateway DIY 的拼裝車作法也肯定沒人買單,所以你一定需要另外設計一塊電路板,然後把 7688 放上去,大概會像下面這樣:

接下來探討每個元件的作用

Power

說真的,你應該不會真的想叫客戶用手機充電器當電源吧?以手機充電線的規格 USB Micro-B 來說,輕輕一扯就掉了,工業上根本沒人敢用,而且工業上大多使用 DC24V 或 110-220V AC,所你至少需要一個 DC24V 轉 5V 的電源供應器或模組:


不過如果去露天拍賣或光華商場跑一趟,會發現這些模組的價錢差不多可以再買一塊 7688 了(國內大多數人比較熟習的品牌大概就是明緯了),對於大多數個體戶來說量小自然價錢就高,另外一種作法是請人直接用 IC 設計 DC to DC 電路在 PCB 上,這當然又是一筆不小的開銷。

TTL to RS232/422/485

這要考量的點也不少,首先要不要做隔離(isolation)保護?不然可能 RS232/422/485 訊號有問題就直接讓 7688 也升天了,另一個問題是 RS485 Tx/Rx 切換,在過去這是個問題(有興趣請看這篇文章),不過還好現在有 MAX13487,在後續的 Linux kernel 也直接支援 RS485,這方面線路網路上有不少可抄,問題可能不大。

USB to Serial(TTL)

有玩 7688 的人都知道 UART2 是系統預設 console,筆者建議這個應該保留,以免 Ethernet/Wi-Fi 都不通時無從救起,可是也不能叫客人都去買一條 USB to RS232 TTL:


主要是這種接頭沒有防呆,而且要跟客人解釋一大堆,最好的方式還是 USB Type B 直接插到板子上,透過 USB 轉 RS232 TTL 晶片與 7688 溝通,當然這也是要一點成本就是了。

Antenna

雖然 7688 上已經有天線,但如果你今天想加長發送距離,或者一個最顯而易見的理由「外殼」。

先放棄開模的想法吧(金額會嚇死你),唯一可行的方案是板金外殼,對於量小的人來說這是唯一選擇,而且還有散熱好的優點,例如下面的樹莓派外殼:

但是金屬外殼肯定多少會遮蔽訊號,天線就要另外拉出來。不過等到你去了光華商場一看,天線型號也是五花八門...也是要交不少學費的。

MCU

為何要弄一個 MCU 上來?如果您的心血放 7688 上而不做任何保護,很可能出貨的隔天就被山寨了,所以加顆保護 IC 很正常,那要如何保護?一個簡單的想法是可以送出一個高達 64bit 的亂數,然後由 MCU 經過 hash function 運算完後送回比對看正不正確,這樣起碼由 I2C、SPI bus 要破解是有困難的,當然也不是完全破不了,也可以反組譯您的應用程式來分析演算法(這中間的花招很多),不過穿件衣服總比直接在大街上裸奔好。

Terminal Blcok

台灣叫端子台,常用的有兩種形式:

歐規端子台



Y, O 型端子



有了這兩種端子台,客人就可以搭配壓接鉗配線:


一般控制箱實際面貌:


絕緣漆

由上圖得知,7688 很可能是裝在控制箱裡面,這會延伸出兩個念頭:
  1. 天線一定要拉出來,因為大部分控制箱都是鐵殼。
  2. 既然控制箱本身就是個外殼,包在裡面就看不到,那是不是不用做殼了?
事實上很多網拍賣的控制板,尤其一些號稱相容x菱 PLC的都沒外殼,就是想到 2.,可是也不能這樣 PCB 上件完灌完韌體就丟出去了,控制箱裡不是無塵,要是有什麼金屬碎屑掉進去,那馬上就會有煙火秀可以看,所以這些沒穿衣服的控制板還是至少會上一層透明漆,免得發生悲劇。

要不要去過安規認證?

相信大家都聽過CE、FCC、UL...如果要當成商品來賣,有沒有過安規公信力就差很多,有過起碼硬體質量是沒問題的(撇開軟體的bug),但筆者曾經聽說有些公司光是卡在這裡就卡到倒閉了。

尾聲

應該還有很多地方沒談到,前面也說過筆者不是專業硬體工程師,只是就曾經參與過的專案與彙整旁人的意見...如果大家想要吐曹歡迎留言!^^

2 則留言:

  1. ChamberPlus Taiwan 已針對您的文章「LinkIt 7688 商品化: 硬體篇」留下新意見:

    不行。你這樣子太打混了。

    既然講硬體,怎麼可以都是引用網路上的一些照片而已呢?

    你好歹也用幾條單芯線,弄個洞洞板或麵包板接一下嘛!

    這個時代人家會跟你說:幹工程師的~還要分誰是軟體工程師或硬體工程師?

    你不想多學一點,老闆我改天找個耐操又肯賣肝的工程師來還換掉你....

    我是純來吐槽的~嘻~嘻~嘻~嘻~... 繼續加油吧!!

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    1. 被抓到了,哈哈哈...

      因為小弟還在上班,不敢弄的太專業怕公司有人說我私下搞副業,時局不好啊~唉

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