硬件设计服务从需求选型到可试产样机

• 从零定义新产品的公司：有产品想法与市场，需要把想法变成能开机、能演示、能试产的电路与整机。

• 缺硬件团队的软件公司：算法与云端都有人做，唯独没人敢画板子、定电源树、扛 EMC。

• 改版升级现有产品的客户：老产品换主控、加传感器、降成本，需要有人接手并理清历史遗留。

• 产品需要过 FCC / CE 认证的客户：硬件决策从原理图阶段就要为认证留余量。

XTELL 的硬件设计流程覆盖从需求到样机的完整环节：需求分析与规格定义 → 器件选型与主控评估 → 原理图设计 → PCB 布局布线 → 打样贴片 → 样机联调与迭代。本页讲总体流程与取舍；具体环节有专门的服务页——《PCB 设计》讲原理图到生产文件，《FPGA 设计》讲可编程逻辑，《PCB 打样与试产》讲制板贴片与迭代。父页与子页的分工，对应「总览怎么合作」与「深入某个环节」两种阅读需求。

低功耗智能手表项目的主控是 Apollo2（Cortex-M4 内核），传感器包括心率、加速度计与陀螺仪，显示为 240x240 彩色触摸屏，连接层有蓝牙 5.0 与 WiFi，固件用 C 语言跑 RTOS，并配套手机 App。核心挑战：传统智能手表续航短、每天要充电。实现方式是多级电源管理策略——硬件选型优化与软件算法调校结合，实现智能休眠唤醒机制，在保证核心功能的前提下把续航做上去。这个项目的教训值得写明：续航是硬件与固件一起做出来的，只从任何单侧下手都不够。

电力巡检终端面向电力设备巡检场景，难点是实现实时监测与精确定位报警。硬件方案：Apollo2 MCU 采集传感器数据，地图显示设备位置，报警系统实现异常闪烁提示，编号定位帮助巡检人员快速找到目标设备。巡检类终端要在户外长期工作，功耗、可靠性与可定位性三个指标互相牵制——这类产品的硬件设计本质是在三者之间找平衡点。

智能手指舵机控制系统面向仿生手指，难点是多舵机协同控制与精确位置反馈。硬件方案：Arduino + AVR 微控制器做舵机控制，servo.ino 控制多个舵机角度，USB 板用于 USBASP 编程，主控板集成驱动电路。这个项目说明 XTELL 的硬件设计范围不限于「屏幕类」产品——执行器、驱动电路、控制板一体化的小型机电系统同样在交付范围内。

主控选型由产品约束倒推。两个交付项目都选了 Apollo2：智能手表要长续航与传感器集成，电力巡检终端要低功耗加传感采集——低功耗场景下 Apollo2 是合理选择。选型时我们同时算三笔账：功能上外设够不够、功耗上预算内能不能达标、供应上能不能买到——芯片再合适，买不到也等于零。主控未选定的项目，选型本身就是服务内容的第一项。

电池类产品的硬件设计，电源管理决定成败。低功耗智能手表采用多级电源管理：不同工作模式下的供电轨道分级管控，配合智能休眠唤醒机制，让「不用的电路真正断电」而不是「名义上待机」。电源问题有个不受欢迎的特点：它一半在硬件、一半在固件——硬件给足省电的硬件条件，固件把省电策略执行到位，缺一半都不行。这也是 XTELL 软硬件一体交付的价值所在。

本页是硬件设计的总览。三个更细的环节各有一页讲透：

• PCB 设计：原理图、布局布线、阻抗控制、生产文件——见 PCB 设计服务页。

• FPGA 设计：Verilog/VHDL、时序收敛、高速板级设计——见 FPGA 设计服务页。

• 打样与试产：快速制板、贴片、DFM 检查、迭代到可量产——见 PCB 打样与试产服务页。

先读本页确定合作结构，再按项目重点进入子页，是推荐的阅读路径。

XTELL 同一支团队写固件、写 App、写后端。硬件层面的价值：板子是我们画的，固件是我们写的——外设行为异常时，直接查原理图、上示波器抓信号、在下一版板子上改，而不是发邮件问硬件供应商「这里为什么是低电平」。低功耗智能手表的电源管理就是硬件选型与固件算法在同一支团队里调出来的，跨两家公司很难做出同样结果。

客户产品普遍需要做 FCC / CE 等认证，XTELL 配合完成认证相关工作。硬件设计对认证的影响在前期就固定了：射频电路布局、天线净空、电源滤波——这些决策在原理图与布局阶段做出，到认证测试时已经无法补救。证书由具备资质的检测机构颁发，我们的工作是让设计一次通过测试，而不是出问题后反复改板。

PCB 设计使用 KiCad，结构设计使用 FreeCAD 或统称 MCAD 的机械设计工具。工具选择不是重点，设计质量与样机实测才是；交付范围按项目在合同中约定。

1. 需求评估：客户提供产品定义、目标市场与关键约束（功耗、尺寸、成本量级），确认技术路线。

2. 方案与合同：选型建议、框图、里程碑写清；设计文件与固件源码是否交付、按开源还是闭源模式，逐项在合同中约定，页面上的任何描述都不构成统一承诺。

3. 设计与打样：原理图、PCB、BOM 推进，打样与贴片按 PCB 打样与试产服务的流程执行。

4. 验证与交付：样机联调、问题记录与改版迭代；交付范围以合同为准，交期与报价评估后给出，本页不写死数字。

XTELL（深圳市极智未来科技有限公司）2016 年成立于深圳，至今十年，交付过 100 多个项目，客户以欧美 B2B 企业为主。业务覆盖从电路板到云端的每一层：PCB 设计、FPGA、嵌入式固件、Linux BSP、设备界面、手机 App、服务端与物联网平台。