产品模块化设计举例电子产品_什么是产品模块化

发布时间：2023-03-16 作者：定制工业设计网 0

大家好！今天让小编来大家介绍下关于产品模块化设计举例电子产品_什么是产品模块化的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。

文章目录列表:

1、产品设计的方法有哪些？
2、了解并举例说明什么是模块化的程序设计思想？
3、为何越来越多的家用储能电池都采用堆叠模块化设计
4、举例说明产品设计可以分为哪几个阶段

一、产品设计的方法有哪些？

产品设计的方法：
1、组合设计
组合设计（又称模块化设计）是将产品统一功能的单元，设计成具有不同用途或不同性能的可以互换选用的模块式组件，以便更好地满足用户需要的一种设计方法。当前，模块式组件已广泛应用于各种产品设计中，并从制造相同类型的产品发展到制造不同类型的产品。组合设计的核心是要设计一系列的模块式组件。为此，要从功能单元，即研究几个模块式组件应包含多少零件、组件和部件，以及在组合设计时每种模块式组件需要多少等。
当今，在面临竞争日益加剧、市场分割争夺异常激烈的情况下，仅仅生产一种产品的企业是很难生存的。因此，大多数制造厂家都生产很多品种。者不仅对企业生产系统的适应能力提出新的要求，而且显然要影响产品设计的技能。生产管理的任务之一，就是要寻求新的途径，使企业的系列产品能以最低的成本设计并生产出来。而组合设计则是解决这个问题的有效方法之一。
2、计算机辅助设计
计算机辅助设计是运用计算机的能力来完成产品和工序的设计。其主要职能是设计计算和制图。设计计算是利用计算机进行机械设计等基于工程和科学规律的计算，以及在设计产品的内部结构时，为使某些性能参数或目标达到最优而应用优化技术所进行的计算。计算机制图则是通过图形处理系统来完成，在这一系统中，操作人员只需把所需图形的形状、尺寸和位置的命令输入计算机，计算机就可以自动完成图形设计。
3、面向可制造与可装配的设计
面向可制造与可装配的设计是在产品设计阶段设计师与制造工程师进行协商探讨，利用这种团队工作，避免传统的设计过程之中“我设计，你制造”的方式而引起的各种生产和装配问题以及因此产生的额外费用的增加和最终产品交付使用的延误。
如果一个产品的设计缺乏生产观点，那么生产时就将耗费大量费用来调整和更换设备、物料和劳动力。相反，好的产品设计，不仅表现在功能上的优越性，而且便于制造，生产成本低，从而使产品的综合竞争力得以增强。许多在市场竞争中占优势的企业都十分注意产品设计的细节，以便设计出造价低而又具有独特功能的产品。

二、了解并举例说明什么是模块化的程序设计思想？

模块化的概念并不新鲜，其实很早就接触了模块化思想，知道很多行业都有预制的东西，比如建筑上的标准件，预制板都可以看成模块。机动车上的发动机变速箱和车轮也可以看成是模块化。

因此可以把编程中一些常见功能制作成模板，也就是对象或控件，以方便其他人员使用，这就是模块化程序设计。

结构化程序设计的概念是E．W．Dijkstra在60年代末提出的，其实质是控制编程中的复杂性。结构化程序设计曾被称为软件发展中的第三个里程碑。

扩展资料：

模块的独立性原则表现在模块完成独立的功能，与其他模块的联系应该尽可能得简单，各个模块具有相对的独立性。

模块的规模不能太大，也不能太小。如果模块的功能太强，可读性就会较差，若模块的功能太弱，就会有很多的接口。读者需要通过较多的程序设计来进行经验的积累。

在进行多层次任务分解时，要注意对问题进行抽象化。在分解初期，可以只考虑大的模块，在中期，再逐步进行细化，分解成较小的模块进行设计。

参考资料来源：百度广东会-模块化程序设计

三、为何越来越多的家用储能电池都采用堆叠模块化设计

家用储能电池都采用堆叠模块化设计原因是堆叠模块化设计方便。根据查询相关公开信息，堆叠式家用储能电池非常便利地满足不同市场的需要。堆叠式结构电池在不改变电池体积的前提下增加电池容量可做到更大的能量容量。堆叠模块化设计也称作系统设计，根据产品规划，产品定义的要求，为实现一定的功能，设计出合理可靠的具备可量产性的PCB及其周边元器件摆放的一种方案。

四、举例说明产品设计可以分为哪几个阶段

电子产品设计阶段的成本控制
尽量使用各种EDA(电子设计自动化)工具。综合使用各种EDA工具来完成设计，可以大幅度加快开发进度，减少差错，提高工程质量。一提起EDA工具很多人就会想起Protel、Orcad、Pads等电路板布线软件。其实这些工具不仅包含原理图和电路板布线，一般也包含了可编程逻辑器件(PLD)设计、信号仿真等模块，充分利用这些功能往往可以在设计阶段就发现很多构思和图纸上的缺陷。对减少设计阶段的返工和修改有事半功倍的效果。此外，还有一些别的种类的软件，虽然不是专门的电子设计软件，但我们依然可以借用。比如：如果项目中包含了复杂一些的数学算法(如模糊逻辑和人工神经元算法等)，我们还可以动用专门的数学CAD软件――MATLAB先仿真一下你的信号处理流程，然后根据仿真的结果来设计相关的硬件和软件。就节约了很多在目标机上反复写片、反复调试算法的时间。
　在设计电路的时候，修改硬件在所难免。为了便于电路修改，要注意电路的可塑性。电路的可塑性是指电路的可修改能力。如果电路便于修改，会减少很多开发人员更改电路的低级劳动。提高电路的可塑性一般有以下几种方法：
1. 能够使用软件实现的功能不要用硬件实现。由于硬件和软件的物理结构的差异，在修改硬件的时候要付出比软件多得多的代价。用软件代替硬件后还能降低产成品的成本，便于批量生产和销售。
2. 如果电路中有CMOS、TTL电路要尽量使用PLD(可编程逻辑器件)来实现，因为PLD本身具有可修改的特性。用它们实现数字逻辑后，要改变逻辑关系的时候，只要在计算机上修改它们的逻辑描述文件，然后经过编译、写片就得到一片新的逻辑关系的集成电路。就像修改软件一样容易。用PLD代替不同的普通数字集成电路后，有利于减少元器件种类。方便采购和库存管理。
3. 试制过程中适当在电路板上多留一些资源，比如PLD的容量要比你预期的容量稍大一些，单片机的ROM、RAM、I/O端口等资源都要留适当的空余。因为在设计过程中随时会有很多不可预见的情况发生，解决这些问题，通常会增加对硬件资源的需求量。如果没有在电路板上保留适当的冗余资源，将不得不在电路板外面再搭一块小电路板。事实证明，这样修改电路不仅容易给电路引入干扰信号，而且会大幅度降低试制样机的可靠性，同时会使技术人员的很多时间花费在反复修改电路的简单劳动上。
编写单片机的软件的时候，应该尽量使用高级语言来编写。现在许多开发单片机的技术人员依然保留了80年代的开发方法。使用汇编语言，逐条指令编写，并且手工分配单片机中的内存资源。这种方法在写小规模软件还可以，可一旦软件规模变大之后，由于汇编语言的低可读性、低结构性往往会让设计人员被自己软件中的复杂的逻辑关系搞得晕头转向，在一个软件的逻辑关系混乱后，要保证写出来的软件能安全运转是很困难的。我们推荐使用C语言来写软件单片机代码。（对于常见的8051系列，我们一般使用KEIL、FLANKLIN 等软件。其它类型的单片机一般都有其配套的C语言编译器，该型号单片机的经销商一般可提供）用C语言有这么几个好处：
1. 可以大幅度加快开发进度。
2. 可以实现软件的结构化编程，它使得软件的逻辑结构变得清晰、有条理。
3. 在写一些数学算法和循环、判断语句的时候有比汇编语言高得多的效率。
4. 省去了人工分配内存资源的工作，在汇编语言中我们不得不为每一个子程序来分配储存变量的空间，这是一个复杂、乏味又容易出差错的工作。而使用C语言后你只要在代码中申明一下变量的类型，编译器就会自动为你分配寄存器和内存，低级重复易出差错的事情都由计算机代劳了。根本不要人工干预。
5. 因为循环、判断语句和变量名字都使用自然语言，因此写出来代码的可维护性和软件可读性很好。这样当需要更换软件开发人员的时候，可以比较容易地进行代码移交和消化。即使没有更换人员，他们在维护自己的代码的时候也比较容易。
6. 当写好了一个算法后，以后需要在不同种类的CPU上也需要这个算法时，可以直接引用原来的代码，再配合这种CPU专用的编译器重新编译就可以了。这样可以实现软件的低成本跨平台移植。而汇编语言在这种情况下，除了重新写代码，没有别的办法。因为C语言的这种特性，如果在设计复杂算法时（比如视频/音频信号处理、模糊逻辑和人工神经元算法等），可以在PC机上使用Visual C++、C++ Build等x86平台的C语言编译器设计、调试该算法的代码，调试成功后就可以移植到单片机的软件系统中去。由于PC机上有充足的系统资源，开发调试进度会有大幅度的提高，这样就节约了软件的时间成本。
7. 在团体写作的软件中，软件接口容易做到规范统一。
虽然使用C语言写出来的代码会比汇编语言所占用的空间要大5%~20%，但是由于半导体技术的发展，芯片的容量和速度有了大幅度的提高。在这种情况下，代码占用的空间差异已经不是很关键的了。相比之下，我们更应该注重软件是否可以长期稳定运行的能力，注重使用先进开发工具所带来的时间成本的优势。

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