消費電子產品硬件設計的研究

梅瓊珍 王飛

（重慶科創職業學院，重慶 402160）

一、消費類電子產品與硬件設計概念

消費類電子產品是指與電視、廣播相關聯的視頻以及音頻產品，比如說，電視機、音響、攝像機、錄像機、收音機以及影碟機等。隨著國民經濟的快速發展，電子信息技術不斷改革創新，電話、電腦、電子保健設備、辦公設備以及相關汽車電子產品也被歸屬于消費類電子產品的范圍，并逐漸成為當下社會的主流產品，在人們的日常工作生活中占有非常重要的地位。電子產品硬件設計是指以產品規格為基礎，以銷售與服務成本為重點，利用現代先進的技術，在滿足國家標準以及行業規定的情況下，制造信號完整、規格齊全、用途廣泛的硬件產品[1]。其中，信號完整性的要求，電磁兼容性以及時序模式變化是最為重要的影響因素。當下，隨著環保意識的不斷深入，企業在硬件設備選擇上應對環保功能多加重視。

二、電子產品硬件設計流程

（一）前期準備工作

硬件設計合理與否直接影響消費電子產品質量與市場份額占比。因此，相關設計人員應做好前期準備工作，為消費電子產品的硬件設計以及優化升級奠定良好基礎。這里的前期準備工作主要包含以下內容：第一，合理籌劃硬件設計項目，并根據不同類別，劃分多個區域，開展模塊搭設工作。在實際搭設過程中，設計人員應對元件進行最優化選擇，以滿足圖紙設計要求，加強產品全壽命周期管理，有效提高產品的經濟性與實用性。第二，在完成圖紙搭設后，應測試硬件測試速度，并做好記錄，存檔備查，為后續的設計審核以及故障維修等提供便利。第三，設計人員要端正態度，對前期準備等基礎性工作給予高度重視，優化設計質量，提升服務質量，多措并舉切實做好消費電子產品硬件設計的前期準備工作。

（二）繪制原理圖

前期準備工作與原理圖的繪制，二者聯系緊密，相輔相成，是硬件設計順利開展的基本前提與重要保障。在原理圖繪制的過程中，設計人員應對不同區域、不同元件、不同電路的模塊功能進行綜合考量，并做好標記，仔細核查，確保無誤后，方可封裝。從某種角度來講，原理圖繪制是消費電子產品硬件設計最為核心的內容，不僅在整個設計過程中發揮銜接作用，同時也是設計人員查找、糾正紕漏，多方位分析模塊功能的重要依據[2]。因此，消費電子產品的相關設計人員應注重原理圖繪制工作，以便完善硬件功能，提高使用效果。

（三）繪制PCB 圖

PCB 圖的繪制是基于前期準備工作的基礎上，對硬件設計的進一步補充與完善。應在確定元件位置后，在PCB 圖中導入元件封裝。一方面，要注意元件擺放順序，確保元件位置科學、合理；另一方面，要注意保障各元件間有效聯系，符合相關標準要求。此外，要采取有效措施，防止連接關系出現冗余、重疊問題，避免硬件設計違反相關規定，影響產品質量。最后，由于PCB 圖繪制是硬件設計的最后步驟，而類型不同的電子產品，其設計需求具有多樣化特點，因此，設計人員應明確硬件設計的綜合要求，全面掌握產品設計的限制約束條件、逆向需求以及修正開發計劃等，避免因考慮不周，造成產品設計存在漏洞。

三、提高電子產品硬件設計實用性的策略

（一）提高元件可維修性

零件的更換與維修，不僅可以延長設備使用壽命，同時也是提升產品質量的重要措施[3]。因此，消費電子產品硬件設計應從成本視角，開展全經營周期管理，盡可能選擇輕便、方便維修、可與其他元件整合的元件，從而為用戶攜帶與使用創造便利條件。因此，消費電子產品硬件設計應在滿足元件運行流暢、外觀美觀大方之外，還應為易損耗元件提供維修服務。以電腦為例，隨著使用年限增加，硬盤不斷讀取/寫入數據，造成內部硬件老化，電腦運行速度越來越慢。而用戶由于考慮存儲器中文件的重要性，不便于重新購買電腦，往往會選擇維修、更換硬件的方式解決該類問題。

（二）提高元件流暢性

消費電子產品在常年使用后，由于元件運行過程中互相磨損，加之周邊環境潮濕等因素，硬件流暢性會受到十分嚴重的影響，比如故障率提高，產品實用性大打折扣等。在這種情況下，設計人員在進行產品設計時，應當充分考慮到硬件損耗的問題，有針對性地對重要元件實施保護，并對部分硬件結構予以調整。尤其是對于那些易損件，應正確掌握更換周期，以改善產品質量，提高用戶整體體驗感。比如說，智能電話經過長時間使用，由于系統更新快，軟件啟動以及屏幕切換速度越來越慢，甚至出現死機、黑屏、操作不暢等問題。為搶占市場份額，引流精準客戶，消費電子產品設計人員應加強硬件損耗管理，從問題根源入手，實現元件零損耗，用實力打造產品，以品質贏得口碑，推動企業長期、穩健發展。

結語

綜上所述，隨著電子信息技術飛速發展，平板電腦、智能手機等成為市場新寵，消費電子產品迎來良好的發展機遇，其市場份額占比迅速增加。然而，由于消費類電子產業迭代周期不斷縮短，其設計研發難度越來越高。因此，相關硬件設計人員應與時俱進，實時掌握市場需求，充分認識到產品質量與實用性的重要價值，為消費電子產業的良性發展提供良好基礎。