這項醫療器材專案涵蓋原型改善、系統架構重設計、韌體開發、EMC/安全測試、量產驗證與現場支援。我串接客戶需求與硬體、韌體、機構、工廠及第三方團隊,改善系統可靠性,並將平台推進至可重複的量產流程。
第一代韌體與試產改善
第一代原型採用 Parallax Propeller MCU 與 Spin 語言。我負責管理試產進度並改善韌體:
- 以 OpenSpin compiler 將 Spin 開發流程由 Windows 移植至 macOS/Linux,並導入 Git,支援跨平台協作與版本追蹤。
- 改善 UART 通訊,降低無線與其他周邊裝置間的干擾。
- 修正 CPU tick overflow,使韌體能穩定運作超過 24 小時。
硬體與電源架構重設計
針對下一代平台,我主導跨職能客戶支援、制定硬體驗證計畫,並協調內外部工程資源。主要改善包括:
- 將系統骨幹電壓由 18 V 提升至 24 V,增加電力裕度並改善長線材的壓降。
- 重新配置馬達、高亮度照明、控制邏輯與周邊模組的電源分配。
- 完成共用馬達控制板的初版 schematic,納入過流保護、PWM 控制與緊急停止路徑,再與硬體工程師協作完成設計。
- 將系統擴充為採用 RP2040 MCU 與 Raspberry Pi CM4 的模組化多板架構,讓電源、運動、顯示、控制及後續擴充共用韌體與介面。
- 修正過長的馬達電源走線與其他 layout 問題,提升穩定性並降低 EMI。
連網軟韌體平台
我協助產品由離線單機系統演進為具備集中管理、遠端監控、升級及第三方整合能力的 IoT 平台。
- 導入 Embedded Linux kiosk mode 與遠端升級,降低現場拆機維護需求。
- 建立 RP2040 與 Raspberry Pi CM4 共用的開發環境,最大化跨板卡程式碼重用。
- 將簡易 serial/wireless keycode 協定升級為 CANbus、RS232 與 MessagePack,加入錯誤檢查與封包遺失偵測,提高運動控制可靠性。我負責協定設計與初版實作,再交由韌體團隊延續開發。
- 導入 CI,強化韌體版本管理與品質控制。
- 開發 KiCad Python/SQLite 工具整合多張電路板的 BOM,降低試算表複製貼上與人工錯誤。
- 建立雲端時序資料庫與儀表板,蒐集產線及現場 telemetry 與錯誤日誌,支援遠端監控及故障分析。
EMC、安全與量產驗證
我與硬體團隊及第三方實驗室共同排查 EMI、EFT、Surge、ESD 問題,範圍涵蓋電源架構、PCB layout、遮蔽、線材、接地、filter、choke 與 isolated DC/DC。同時支援組裝審查、診斷流程、重複缺陷分析、緊急零件改版與遠端系統除錯,將實驗室量測、工程文件、工廠結果與現場回饋串成閉環。