淺談電子產品硬件設計中提升產品實用性問題

摘 要：我國經濟正處于快速發展時期，經濟的快速發展也推動了其他行業的不斷革新與發展，尤其是隨著大數據時代的到來，與互聯網緊密相關的產業都進入了高速發展階段，這其中就包括電子產業。電子產業目前已是我國經濟支柱產業的重要組成部分，基于電子產業發展的在電子產品硬件設計中提升產品實用性問題是當下電子產業從業人士主要探究的方向之一。

關鍵詞：電子產品；硬件設計；產品使用性

中圖分類號：TN02 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2018）05-0046-03

The Practical Problems of Improving Product in Hardware Design of

Electronic Products

LI Guoxiang，WU Huiwen，ZENG Xianju

（Guilin Haiwei Ship Electrical Appliance Co.，Ltd.，Guilin 541002，China）

Abstract：China’s economy is in rapid development period，the rapid development of economy and promote the innovative development of other industries，especially with the advent of the big data age，the internet is closely related to the industry has entered the phase of rapid development，including the electronic industry. Electronics industry is currently is one of an important part of economic pillar industry in our country，based on the development of electronic industry，improving the practicability of products in the hardware design of electronic products is one of the main directions of electronic industry practitioners.

Keywords：electronic products；hardware design；product usability

0 引 言

電子產品已經深入人們的生活并成為不可取代的重要的生活工具，而基于時代的需求，對于電子產品的要求越來越高，如何加快提升電子產品的實用性，如何提升其在市場中的核心競爭力，已成為當下電子產品行業從業人員需要迫切解決的重要問題。但與此同時，電子產品的實用性與其硬件設計緊密聯系在一起，因此，對電子產品實用性問題的探究還需要從電子產品硬件設計入手進行深入分析。

1 對于電子產品硬件設計的分析

電子產品對于市場及用戶而言，其競爭條件可以粗略劃分為硬件設計內容和外在設計形象。基于一定前提，硬件設計條件往往直接決定了電子產品的實用價值，而用戶在對于電子產品進行選擇時，也是基于個人需求在不同硬件設計中選擇性價比較高的產品，由此可見硬件設計對于電子產品的發展起到了至關重要的作用[1]。

而在我國，電子產品的硬件設計往往能夠直接與企業的生產成本掛鉤，換言之，高性能的硬件設計能夠為企業有效降低生產成本并為企業帶來更多的利潤增值，進而能夠更好地應對市場競爭變化所帶來的沖擊。以手機為例，當兩款手機在外在條件方面不相上下時，用戶往往會根據手機的性能來做出購買決定，而優質的性能就是高銷量的保障，優質的性能又能夠推動其他生產廠家提高自身的設計來爭取占有更多市場份額，從而形成良性競爭環境。

2 硬件設計的流程

結合上文對于電子產品硬件設計的重要性的分析，我們需要了解的另外一些問題是，硬件設計的具體流程是什么？哪些因素又構成了硬件設計，使其成為如此重要的一環呢？針對以上問題，本文將通過介紹前期準備工作、原理圖繪制以及PCB圖的繪制及相關元件安裝三個方面進行深入探析。

2.1 關于硬件設計的前期準備工作

如果說硬件設計的好壞是電子產品在市場中形成核心競爭力的關鍵，那么電子產品硬件設計的前期準備工作對于硬件設計而言就是工作開展的重要基礎。硬件設計的前期準備工作主要是相關的項目規劃和相應的準備工作，即將項目根據不同類別劃分為若干區域，不同區域依照模塊進行搭設。值得注意的是，模塊搭設中所選用的元件或其他器件要依據圖紙，盡可能使用壽命及使用周期較長的主流元件，并根據圖紙搭設完成后進行測試，確保運行正常，并做好相關的記錄工作，以便日后審核或回執使用。前期的準備工作的重要性不僅體現在它的基礎性，還體現在它需要為后續的工作做好服務，前期準備工作直接決定了后期工作能否正常開展，因此極為重要。

2.2 關于原理圖的繪制工作

元件的封裝基于原理圖的繪制，而原理圖的繪制則需要依賴前期的準備工作，環環相扣[2]。在繪制原理圖時，首先要根據不同區域間的不同電路與元件，來畫出功能塊的原理圖，然后進行標記，確認無誤后開始封裝。原理圖的繪制工作是電子產品硬件設計的核心工作，也起到了承上啟下的作用，基于原理圖的繪制，能夠對整塊設計進行分析，及時找到問題與紕漏并進行修改，可以說原理圖的繪制直接反映著電子產品硬件設計的功能性良好與否，需要引起高度重視。

2.3 關于繪制PCB圖

PCB圖的繪制是硬件設計流程中的最后一步，也是基于前期工作完善后的最終步驟，在完成原理圖繪制工作的基礎上，將原理圖中的元件封裝導入PCB圖中，然后放置元件。

在這個過程中，要格外注意元件的放置順序、元件之間的聯系性以及實際的相關布局等問題，確保從繪制尺寸到位置都精準無誤后，完成硬件的設計工作。值得一提的是，要盡量避免在連接關系中出現重疊的現象，會直接影響硬件設計的設計需求，不同的電子產品需求不同，而作為最后步驟，應當整體進行翻查，避免出現疏漏。

3 電子產品硬件設計的應用

手機、電腦、相機等電子產品已經成為當下人們生活中不可分割的一部分，電子產品的硬件設計的應用與其實用性能夠帶給用戶最直觀的感受，不難推斷，其對產品本身的銷售也會造成影響，因此，如何基于硬件設計的應用提升產品的實用性就成為了關鍵問題。

3.1 微型電子器件

關于微型電子器件的探討，筆者以集成電路為例來進行。集成電路相對而言體積小、重量輕，且成本不高，結構簡單，符合當下電子產品的低能耗高可靠性要求，是基于時代發展的電子產品的發展方向之一[3]。就集成電路而言，不僅能夠在民用電子產品設備中看到它的身影，諸如計算機、電視等等，其在軍事領域、通訊領域也同樣活躍，由于集成電路的優勢及配密度，使得設備的穩定性得到了長足的進步，因此其不論是在推動電子元件發展方面還是在提高產品的實用性方面，都表現突出。

3.2 記憶設備的應用

記憶設備的應用其實就是指存儲器的應用，存儲器是計算機的重要組成部分，通過存儲器能夠將數據進行存儲和提取，進而對數據進行利用。存儲器不僅僅在計算機中被應用，基于當下時代的發展需求，幾乎所有的電子產品都會運用到存儲器，目前為止的記憶設備大致分為兩大類，一類是基于ROM類的存儲器，即對于系統程序進行存儲功能，另一類是基于數據的存儲。

4 對于產品實用性提升的設計

在對電子產品中硬件設計的應用做簡單介紹后，就需要對其如何提高產品實用性進行探究，以手機為例，手機在使用過程中，其實用性的體現與手機硬件設計有著直接聯系，如：產品的耗損，即使用年限和使用年限中的流暢性問題，以及功能性耗損，即在使用過程中，保障其在產品元件出現問題時的及時維修性能。基于這兩點，才能充分保障電子產品實用性不斷提高。

4.1 元件的耗損與流暢性

在電子產品的使用過程中，不可避免的由于使用年限、使用次數、使用環境或其他因素，使電子產品元件產生耗損，元件的耗損可能會直接損害電子產品使用的流暢性或加大其出現故障的概率，進而降低產品實用性。因此在電子產品的硬件設計環節，首先基于實用性要考慮的就是關于電子產品硬件設計的耗損問題，通過已出現的耗損值來評價當下元件的耗損問題，并在此基礎上進行整體的機構設計調整，設計出能夠代替現有元件并降低耗損值的元件，在提升實用性的基礎上，為用戶帶來良好的體驗[4]。

以手機為例，手機在經過一到兩年的使用，會出現點擊軟件啟動緩慢、切屏緩慢或其他操作流程不流暢的問題，一些企業為了成本及利益，不考慮該因素，一味生產，反而導致手機的更新換代速度加快，在過快淘汰過程中，最終損失的是企業自身，良好的用戶體驗才能長久地留住用戶，耗損不可避免，降低耗損值，讓耗損出現得更晚或零件可更換才是關鍵，只有從根本上滿足用戶對產品的實用性需求，才能促使企業贏得市場口碑，進而獲得長遠發展。

4.2 基于耗損的元件的可維修性

可維修性簡單來講就是當電子產品中的元件出現耗損可及時維修和更換，以延續電子產品的使用，進而提高產品的實用性。在企業進行電子產品硬件設計時，就要考慮到這一點，對于硬件設計元件盡可能選擇具有輕便性或者能夠整合的元件組合，并提升硬件設計下電子產品功能的便捷性。在電子產品硬件設計、外觀美觀以及流暢性都達到某一標準后，對于電子產品長期使用產生的元件耗損提供維修服務。

以電腦為例，電腦在逐年累月的使用過程中，難免會出現硬件元件損耗的問題，當問題出現后，用戶基于電腦存儲器中的文件的重要性，不能夠更換或使用其他電腦，需要對于電腦進行維修以使電腦繼續提供服務，而元件損耗一般情況下是元件的老化造成的，在維修過程中，要注意選擇適當的能夠進行替換的電子元件，既要符合最初電子產品硬件設計的設計理念，也要滿足當下電子產品繼續使用的需求，并避免更換電子元件后可能會出現的問題，如機身長期過熱、產品流暢性嚴重下降等。

5 結 論

不論技術的發展多么便捷與迅速，電子產品的實用性始終是電子產品的核心競爭力，只有提高產品的實用性，多方面滿足用戶的需求，才能在電子產品的市場中占據一席之地。作為企業，不能只看到眼前的蠅頭小利，要著手于從元件耗損、維修等多個方面提供售后來保障電子產品的實用性，同時在原有電子產品硬件設計中，充分考慮到各方面的因素，從根本上提高其實用性。望廣大相關工作者能夠在此基礎上繼續深入探究，為提升電子產品的實用性提出更多具有建設性的建議與意見。

參考文獻：

[1] 張翠萍.淺談電子產品的硬件設計與實用性.[J] 中國科技投資，2016（32）：261.

[2] 盧道萬，侯翠群.淺談電子產品的可靠性試驗 [J].集成電路通訊，2005（1）：45-48.

[3] 黃艷敏.淺談電子產品的硬件測試技術 [J].單片機與嵌入式系統應用，2010（2）：16-17.

[4] 蔡建國.現代電子產品色彩選用原則與趨勢 [J].電子機械工程，2006（3）：5-8.

作者簡介：黎國湘（1981.06-），男，廣西武宣人，工程師，本科。研究方向：工業控制及開關電源。