电子产品硬件设计研究

摘要：我国经济正处于快速发展时期，经济的快速发展也推动了其他行业的不断革新与发展，尤其是随着大数据时代的到来，与互联网紧密相关的产业都进入了高速发展阶段，这其中就包括电子产业。电子产业目前已是我国经济支柱产业的重要组成部分，基于电子产业发展的在电子产品硬件设计中提升产品实用性问题是当下电子产业从业人士主要探究的方向之一。

关键词：电子产品；硬件设计；产品使用性

电子产品已经深入人们的生活并成为不可取代的重要的生活工具，而基于时代的需求，对于电子产品的要求越来越高，如何加快提升电子产品的实用性，如何提升其在市场中的核心竞争力，已成为当下电子产品行业从业人员需要迫切解决的重要问题。但与此同时，电子产品的实用性与其硬件设计紧密联系在一起，因此，对电子产品实用性问题的探究还需要从电子产品硬件设计入手进行深入分析。

1对于电子产品硬件设计的分析

电子产品对于市场及用户而言，其竞争条件可以粗略划分为硬件设计内容和外在设计形象。基于一定前提，硬件设计条件往往直接决定了电子产品的实用价值，而用户在对于电子产品进行选择时，也是基于个人需求在不同硬件设计中选择性价比较高的产品，由此可见硬件设计对于电子产品的发展起到了至关重要的作用[1]。而在我国，电子产品的硬件设计往往能够直接与企业的生产成本挂钩，换言之，高性能的硬件设计能够为企业有效降低生产成本并为企业带来更多的利润增值，进而能够更好地应对市场竞争变化所带来的冲击。以手机为例，当两款手机在外在条件方面不相上下时，用户往往会根据手机的性能来做出购买决定，而优质的性能就是高销量的保障，优质的性能又能够推动其他生产厂家提高自身的设计来争取占有更多市场份额，从而形成良性竞争环境。

2硬件设计的流程

结合上文对于电子产品硬件设计的重要性的分析，我们需要了解的另外一些问题是，硬件设计的具体流程是什么？哪些因素又构成了硬件设计，使其成为如此重要的一环呢？针对以上问题，本文将通过介绍前期准备工作、原理图绘制以及PCB图的绘制及相关元件安装三个方面进行深入探析。2.1关于硬件设计的前期准备工作。如果说硬件设计的好坏是电子产品在市场中形成核心竞争力的关键，那么电子产品硬件设计的前期准备工作对于硬件设计而言就是工作开展的重要基础。硬件设计的前期准备工作主要是相关的项目规划和相应的准备工作，即将项目根据不同类别划分为若干区域，不同区域依照模块进行搭设。值得注意的是，模块搭设中所选用的元件或其他器件要依据图纸，尽可能使用寿命及使用周期较长的主流元件，并根据图纸搭设完成后进行测试，确保运行正常，并做好相关的记录工作，以便日后审核或回执使用。前期的准备工作的重要性不仅体现在它的基础性，还体现在它需要为后续的工作做好服务，前期准备工作直接决定了后期工作能否正常开展，因此极为重要。2.2关于原理图的绘制工作元件的封装基于原理图的绘制，而原理图的绘制则需要依赖前期的准备工作，环环相扣[2]。在绘制原理图时，首先要根据不同区域间的不同电路与元件，来画出功能块的原理图，然后进行标记，确认无误后开始封装。原理图的绘制工作是电子产品硬件设计的核心工作，也起到了承上启下的作用，基于原理图的绘制，能够对整块设计进行分析，及时找到问题与纰漏并进行修改，可以说原理图的绘制直接反映着电子产品硬件设计的功能性良好与否，需要引起高度重视。2.3关于绘制PCB图。PCB图的绘制是硬件设计流程中的最后一步，也是基于前期工作完善后的最终步骤，在完成原理图绘制工作的基础上，将原理图中的元件封装导入PCB图中，然后放置元件。在这个过程中，要格外注意元件的放置顺序、元件之间的联系性以及实际的相关布局等问题，确保从绘制尺寸到位置都精准无误后，完成硬件的设计工作。值得一提的是，要尽量避免在连接关系中出现重叠的现象，会直接影响硬件设计的设计需求，不同的电子产品需求不同，而作为最后步骤，应当整体进行翻查，避免出现疏漏。

3电子产品硬件设计的应用

手机、电脑、相机等电子产品已经成为当下人们生活中不可分割的一部分，电子产品的硬件设计的应用与其实用性能够带给用户最直观的感受，不难推断，其对产品本身的销售也会造成影响，因此，如何基于硬件设计的应用提升产品的实用性就成为了关键问题。3.1微型电子器件。关于微型电子器件的探讨，笔者以集成电路为例来进行。集成电路相对而言体积小、重量轻，且成本不高，结构简单，符合当下电子产品的低能耗高可靠性要求，是基于时展的电子产品的发展方向之一[3]。就集成电路而言，不仅能够在民用电子产品设备中看到它的身影，诸如计算机、电视等等，其在军事领域、通讯领域也同样活跃，由于集成电路的优势及配密度，使得设备的稳定性得到了长足的进步，因此其不论是在推动电子元件发展方面还是在提高产品的实用性方面，都表现突出。3.2记忆设备的应用。记忆设备的应用其实就是指存储器的应用，存储器是计算机的重要组成部分，通过存储器能够将数据进行存储和提取，进而对数据进行利用。存储器不仅仅在计算机中被应用，基于当下时代的发展需求，几乎所有的电子产品都会运用到存储器，目前为止的记忆设备大致分为两大类，一类是基于ROM类的存储器，即对于系统程序进行存储功能，另一类是基于数据的存储。

4对于产品实用性提升的设计

在对电子产品中硬件设计的应用做简单介绍后，就需要对其如何提高产品实用性进行探究，以手机为例，手机在使用过程中，其实用性的体现与手机硬件设计有着直接联系，如：产品的耗损，即使用年限和使用年限中的流畅性问题，以及功能性耗损，即在使用过程中，保障其在产品元件出现问题时的及时维修性能。基于这两点，才能充分保障电子产品实用性不断提高。4.1元件的耗损与流畅性。在电子产品的使用过程中，不可避免的由于使用年限、使用次数、使用环境或其他因素，使电子产品元件产生耗损，元件的耗损可能会直接损害电子产品使用的流畅性或加大其出现故障的概率，进而降低产品实用性。因此在电子产品的硬件设计环节，首先基于实用性要考虑的就是关于电子产品硬件设计的耗损问题，通过已出现的耗损值来评价当下元件的耗损问题，并在此基础上进行整体的机构设计调整，设计出能够代替现有元件并降低耗损值的元件，在提升实用性的基础上，为用户带来良好的体验[4]。以手机为例，手机在经过一到两年的使用，会出现点击软件启动缓慢、切屏缓慢或其他操作流程不流畅的问题，一些企业为了成本及利益，不考虑该因素，一味生产，反而导致手机的更新换代速度加快，在过快淘汰过程中，最终损失的是企业自身，良好的用户体验才能长久地留住用户，耗损不可避免，降低耗损值，让耗损出现得更晚或零件可更换才是关键，只有从根本上满足用户对产品的实用性需求，才能促使企业赢得市场口碑，进而获得长远发展。4.2基于耗损的元件的可维修性。可维修性简单来讲就是当电子产品中的元件出现耗损可及时维修和更换，以延续电子产品的使用，进而提高产品的实用性。在企业进行电子产品硬件设计时，就要考虑到这一点，对于硬件设计元件尽可能选择具有轻便性或者能够整合的元件组合，并提升硬件设计下电子产品功能的便捷性。在电子产品硬件设计、外观美观以及流畅性都达到某一标准后，对于电子产品长期使用产生的元件耗损提供维修服务。以电脑为例，电脑在逐年累月的使用过程中，难免会出现硬件元件损耗的问题，当问题出现后，用户基于电脑存储器中的文件的重要性，不能够更换或使用其他电脑，需要对于电脑进行维修以使电脑继续提供服务，而元件损耗一般情况下是元件的老化造成的，在维修过程中，要注意选择适当的能够进行替换的电子元件，既要符合最初电子产品硬件设计的设计理念，也要满足当下电子产品继续使用的需求，并避免更换电子元件后可能会出现的问题，如机身长期过热、产品流畅性严重下降等。

5结论

不论技术的发展多么便捷与迅速，电子产品的实用性始终是电子产品的核心竞争力，只有提高产品的实用性，多方面满足用户的需求，才能在电子产品的市场中占据一席之地。作为企业，不能只看到眼前的蝇头小利，要着手于从元件耗损、维修等多个方面提供售后来保障电子产品的实用性，同时在原有电子产品硬件设计中，充分考虑到各方面的因素，从根本上提高其实用性。望广大相关工作者能够在此基础上继续深入探究，为提升电子产品的实用性提出更多具有建设性的建议与意见。

参考文献：

[1]张翠萍.浅谈电子产品的硬件设计与实用性.[J]中国科技投资，2016（32）：261.

[2]卢道万，侯翠群.浅谈电子产品的可靠性试验[J].集成电路通讯，2005（1）：45-48.

[3]黄艳敏.浅谈电子产品的硬件测试技术[J].单片机与嵌入式系统应用，2010（2）：16-17.

[4]蔡建国.现代电子产品色彩选用原则与趋势[J].电子机械工程，2006（3）：5-8.

作者:黎国湘 伍辉文 曾宪炬 单位:桂林海威船舶电器有限公司