開源式OLED手表

Altium內容營銷戰略高級經理 Ben Jordan

很多精巧的開源硬件項目都是由在日常工作中以Altium Designer作為研發工具的電子工程師和PCB設計工程師完成的。而正在茁壯成長的新一代工程師們的表現也十分亮眼。新西蘭坎特伯雷大學工程系大四學生Jared Sanson最近完成了一個令人驚嘆的開源項目——開源式OLED手表。

Jared之所以萌發這一想法，是因為他手頭有一塊OLED的顯示屏，但是沒有辦法驅動它。后來他在利用Altium Designer設計一款新型PCB時，突然意識到不能浪費這塊顯示屏。于是他決定將該OLED顯示屏改造為智能手表平臺，并安裝低功耗藍牙和各種傳感器。

在著手這個項目時，Jared決定采用PIC24F微控制器來進行，因為它有足夠的處理能力來驅動OLED顯示屏。他希望PCB的尺寸能夠完美地適應OLED顯示屏的尺寸，這樣的想法為設計帶來了巨大的挑戰。由于所能夠選用的元器件類型受到了嚴格的限制，他只好盡可能地采用0603封裝的無源器件。與此同時，由于沒有焊接BGA封裝器件的設備，Jared轉而選擇易于焊接的QFN封裝芯片。為了降低成本，Jared必須將板子的結構限制在2層以內，由此導致PCB板上的布線十分困難。PCB板上最后幾根布線花費的時間，幾乎與Jared花費在其他走線的布線時間一樣長。

在該項目進行期間，由于Jared的學校網絡不能接入Altium Content Vault，Jared無法輕松獲得適用的元器件，因此他決定先自己動手制作大多數的元器件，然后再進行PCB設計。當收到第一版的PCB時，Jared發現，由于忘記檢查所用芯片的封裝，微控制器的封裝尺寸偏小，必須重新設計。

盡管遇到各種各樣的挑戰，Jared認為Altium Designer在項目過程中為他帶來了不少便利。他認為Altium Designer的3DPCB視圖十分好用，能夠幫助設計師在PCB板上擺放元器件時，清晰地看到每個元器件對總體厚度的影響，以及PCB下方的電池將如何安裝。Jared使用簡單的3D體創建了按鈕和SMD無源器件等簡單的元器件，并為USB插座這類復雜的元器件導入了STEP模型，從而準確地將USB插座安裝到PCB上。

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這一開源式OLED手表項目耗費了Jared一年時間，現在它已經能真正顯示時間，而且能跟蹤他的大學課程表。Jared計劃繼續修改原理圖以便降低功耗，并簡化設計使它更薄，通過解決目前存在的各種問題來逐步完善這一項目。

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Jared還計劃籌集資金將該項目變成可拼裝的套件。而出于對開源硬件的熱衷，Jared采用開源硬件許可證的方式發布了項目相關的PCB和固件，便于其他工程師在他們的設計項目中進行借鑒和使用。