Desenvolvimento de Hardware Eletrônico
O desenvolvimento de hardware é a etapa em que a ideia do produto começa a se transformar em uma solução eletrônica concreta. Nessa fase são definidos os circuitos, os componentes, as interfaces, a alimentação, os sensores, os atuadores e toda a arquitetura eletrônica que dará suporte ao funcionamento do equipamento.
A ControlChip atua há mais de 15 anos no desenvolvimento de Hardware, circuitos e sistemas embarcados para empresas que precisam criar, melhorar ou nacionalizar equipamentos eletrônicos. Nosso trabalho vai do entendimento da aplicação até a entrega de uma placa eletrônica tecnicamente coerente, pronta para testes e validação para posterior fabricação.
- Hardware para equipamentos industriais
- Placas microcontroladas sob medida
- Interfaces de sensores e atuadores
- Conversores Buck e Boost
- Comunicação serial, RF, USB e Ethernet
- Eletrônica para automação e controle
- Projetos para pequenas e médias séries
- Atualização de placas eletrônicas
- Hardware para IoT e sistemas embarcados
- Circuitos digitais, analógicos e mistos
- Eletrônica de potência e acionamentos
- Projetos com microcontroladores
- Medição e aquisição de dados
- Equipamento agrícola e industrial
- Produtos eletrônicos personalizados
- Integração entre hardware e firmware
Como conduzimos um Projeto de Hardware
Um projeto de hardware não deve começar diretamente pelo desenho da placa. Antes do esquemático, é necessário compreender o ambiente de uso, as funções esperadas, as tensões disponíveis, os sinais envolvidos, os requisitos de comunicação, o espaço físico, o custo alvo e a forma como o produto será fabricado.
Na ControlChip, o desenvolvimento é conduzido com visão prática de engenharia: buscamos uma solução funcional, fabricável e compatível com a realidade do cliente. A escolha do microcontrolador, dos reguladores, conectores, proteções, interfaces e periféricos é feita considerando desempenho, disponibilidade de componentes, manutenção e custo de produção.
Etapas comuns no desenvolvimento de hardware eletrônico:
- Levantamento técnico da aplicação e dos requisitos
- Definição da arquitetura eletrônica do produto
- Escolha dos principais componentes e tecnologias
- Desenvolvimento do esquemático eletrônico
- Análise de alimentação, sinais, proteção e interfaces
- Layout da placa de circuito impresso
- Geração dos arquivos para fabricação da PCI
- Montagem dos protótipos eletrônicos
- Testes de bancada, medições e correções
- Ajustes finais para fabricação recorrente
Projeto de hardware para sistemas embarcados
O desenvolvimento de hardware para sistemas embarcados exige mais do que ligar componentes em torno de um microcontrolador. É preciso prever consumo, ruído, proteção elétrica, compatibilidade entre sinais, estabilidade da alimentação, robustez das entradas e saídas, facilidade de gravação, testes de produção e integração com o firmware.Cada placa eletrônica possui uma combinação própria de desafios. Em alguns projetos, o ponto crítico está na medição analógica. Em outros, está na comunicação, no acionamento de cargas, na imunidade a ruídos, no espaço mecânico ou na redução de custo para produção em série.
Recursos normalmente envolvidos em um projeto de hardware:
- Microcontroladores, memórias, sensores, displays e interfaces homem-máquina.
- Entradas digitais, entradas analógicas, saídas a relé, MOSFETs, drivers e condicionamento de sinais.
- Protocolos como I2C, SPI, UART, RS232, RS485, CAN, USB, Ethernet, TCP/IP e comunicação RF.
- Fontes chaveadas, reguladores lineares, proteção contra surtos, filtros, isolamento e cuidados de layout.
Hardware e firmware precisam nascer juntos
Quando hardware e firmware são pensados separadamente, o risco de retrabalho aumenta. Uma escolha inadequada de pino, periférico ou arquitetura pode limitar o produto depois que a placa já foi fabricada.
