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製作板子的一些總結心得

致謝:製作板子的一些總結心得

硬體設計分為3種: 
1、積體電路IC(Integrated Chip) 
2、類比電路:處理模擬訊號電路 
3、數位電路:處理數字量的電路(整合晶片搭起來的電路)

板子製作流程到最終成品: 
數位電路 -> AD原理圖 -> AD PCB圖 -> 工廠 
板子 -> 元件焊接 -> 除錯 -> 微控制器成品

原理圖: 
復位電路:1、高電平電路(例:51微控制器) 2、低電平電路(例:STM32微控制器)

晶振電路:1、高速晶振2、低速晶振 
高速晶振:主要用於微控制器的主頻 
低速晶振:主要用於為RTC提供頻率,也為工作不同的外設提供工作頻率 
晶振單位:PF(例如:104 105 106 分別為 10*10^4PF、10*10^5PF、10*10^6PF)

JTAG電路:4線制 (還有一種SWD 2線制)

BOOT0、BOOT1啟動配置電路 
啟動配置看《STM32F10X硬體開發手冊》

RTC電路:注意電池和VCC供電中的發光二極體重要性(防止電池給整個微控制器供電)

濾波電路:濾波電路有2個,一個為電源電路、一個為微控制器電路

供電電路(USB):VCC,D+ , D- , NC, GND 
VCC :5V電壓 
D+,D- :資料讀取 
NC :懸空引腳 
GND :地

電阻單位:Ω(例如:1K = 102 = 10*10^2Ω 1M = 105 4.7K = 472 120Ω=121)

畫原理圖常用一些名字 
Devices_Intlib器件類庫 : 
電阻Res 
電容Cap 
晶振 XTAL 
電感 Inductor 
Connectors_Intlib介面類庫: 
Hearer5*2(存在Hearer5*2A等都是內部引腳位置不同,選擇自己用的即可)

電容分類: 
1、陶瓷電容:直插型、貼片型 
特點:無極性電容 
2、點解電容: 
特點:有極性電容(長正短負) 
3、坦電容: 
特點:有極性電容(紅槓為正)

建立庫 
檔案 -> 新建 -> 儲存(放到原理庫中) 
工具 -> 新器件(插入新建器件名字) 
例如在庫中製作LM1117-3.3 
放置矩形 -> 放置引腳 
放置引腳註意:1.十字朝外數字朝裡 2.改名字不改表示

安裝庫 
點選庫 -> Libraries(左上角)-> 安裝

編輯原理圖

1.雙擊修改屬性 
2.Shift轉換英文輸入法按G修改(左下角Grid的等級1,5,10) 
3.器件轉化角度:將器件懸空後 + 空格 (選擇90°) 
4.畫線: 
一、Backspace退回原始狀態 
二、空格鍵,直接對齊 
三、出現十字交叉時,需要自己加圓點 
5.網路標號: 
一、懸浮的×必須放到對應的導線上 
二、點選Tab鍵開啟屬性

6.如何快速建立多個引腳 
一、建立多個引腳:複製一個引腳(從這個引腳開始標號) -> 編輯 -> 陣列式貼上 
二、反轉:有X鍵水平反轉 , Y鍵垂直反轉 
三、檢視:SCH -> SCHLIB List 檢視所有引腳並且可以修改其屬性 
7.如何修改紙張大小 
滑鼠右鍵 -> 選項 -> 文件選項(修改紙張大小A3) 
8.如何標註 
標註方法: 
一、工具 -> 標註所有器件(直接簡單標註) 
二、工具 -> 反向標註(可以修改標註器件的順序) 
反向標註 -> 處理順序 -> 更新修改 -> 接受修改 -> 執行修改 
如果有相同的標註器件 :工具 -> 復位重複 
復位重複後新增備註時注意靜態註釋和標註所有器件的區別 
標註所有器件:按照原來的標註順序,依次重新標註(可能修改一個,可能全部需要修改) 
靜態註釋:只修改沒有標註的器件

PCB 
點選圓圈 -> 雙擊檢視屬性 -> 修改外形Rectangular 層 Toplayer 
按 Q 鍵可以修改單位(英制inch、公制mm) 
1.設定圓點座標 (編輯 -> 設定參考 -> 定位) 
2.設定編號 (例如1 、2) 
3.畫邊框(修改層不能只改顏色 層:Top overlay 寬度:0.2mm) 
切記層設定因為製作板子是按每一層圖製作(gerber檔案、光繪檔案) 
繪圖分2種 :1、手畫 2、自動畫(封裝嚮導) 
封裝嚮導配置引數時參考《stm32f103ubt6》 
注意:1。pinE在邊上2.尺寸餘量加 0.5mm 
封裝 -> 安裝庫 -> 工具 -> 封裝管理器 -> 接受變化 -> 執行變化 -> 關閉 
新增PCB : 
坦電容 3216C 
LED LED0603 
電感 L0603 
MINI-USB USB/SM0.8-6SM 
JTAG JTAG 
電阻 R0603 
按鍵 BUTTON2 
LM1117-3.3 SOT-223 
SMT32F103VBT6 LQFP100 
8M晶振 25M晶振 
32768 32,768 
設計 -> 更新PCB檔案(updata PCB)

匯入PCB後 : 佈局 -> 規劃 -> 佈線

佈局: 
一、尺寸 (例如參考核心板尺寸圖) 
二、關鍵器件位置 
三、功能模組化 
四、按照訊號流擺放器件 
五、器件的具體佈局

尺寸 
1、畫圖 
①設定原點 
②繪圖線畫框 
2、畫框 
①用繪圖線畫 
②用禁止佈線層(keep-out-layger) 
畫框步驟:先畫一條線(用繪圖線) -> 點選屬性 -> 設定座標、長度 -> 擺好位置全部選擇 -> 點選右鍵聯合(變成一個整體) 
3、裁剪 
設計 -> 板子形態 -> 重新定義板形態(開始拖動裁剪的角畫成環之後點選滑鼠右鍵)->裁剪完成

關鍵器件位置 
1、設定原點 -> 屬性修改座標(修改角度) 
2、鎖定(屬性中打鉤)

功能模組化 
按功能(原理圖)將元件分開

按照訊號流擺放器件 
按照訊號流(原理圖的擺放順序)大致擺放器件儘量緊湊後期只是微調。

器件的具體佈局 
1、擺放CPU(一般在電路板中心) 
2、擺放介面類(一般在電路板邊緣) 
3、指示燈(這裡主要是電源指示燈,擺放在電源處)

操作基礎(在PCB板子中遇到的一些問題): 
1、批量操作 : 
右鍵點選操作項 -> 查詢相似物件 -> 應用 -> 確定 -> Text Heighe(0.8mm)-> Text Width (0.2mm)(這裡的高和寬按照比例4:1來操作觀察比較美觀,而最小的寬度為0.2mm)-> 
回車儲存 
2、白色線稱為飛線(當做導線處理) 
3、修改佈局規則:設計 -> 規則 -> clarance右鍵 -> 新規則 -> 名稱(這裡用clarance_LQFP主要給微控制器的引腳距離重新定規則) -> 高階查詢 -> 全部查詢語句(Ispad and Incomponent(U2))(在修改語句中直接用滑鼠圈住內容修改)-> 最小間隔0 -> 應用 -> 確定 
4、將放不下的器件放在底部處理(點選部件懸掛起 + L鍵)

規則: 
一、線寬 
二、線間距 
三、過孔

線寬 
1、電源(20mil) 
2、地線(30mil) 
3、訊號線(10mil) 
可以都一樣,但是最好有區別 
修改線寬: 
設計 -> 類 -> Net Classes -> 新增 -> PWR(電源類) -> VCC、VDDA、VBTA、VREF+ 
設計 -> 類 -> Net Classes -> 新增 -> GND(地線類) -> GND、VREF-、VSSA 
設計 -> 規劃 -> Routing -> width -> 新規劃 -> width_PWR -> 網路類 -> PWR -> 應用 -> 確定 
設計 -> 規劃 -> Routing -> width -> 新規劃 -> width_GND -> 網路類 -> PWR -> 應用 -> 確定

線間距 
設計 -> 規則 -> 線間隔0.2mm

過孔 
設計 -> 規則 -> RoutingVias(設定內徑、外徑) 
注:規則不顯示(屬性 -> 線寬模式 -> 規則選Rule Preferred)

佈線:

注意事項 
1、線角度不能是銳角,必須是鈍角或者偶爾可以直角 
2、通過過孔切換導線 
3、導線儘量短 
4、線寬問題(不同網路線寬重疊用細線引出) 
5、儘量避免打孔 
6、連線順序(訊號線 -> VCC -> GND) 
7、導線不能交叉 
8、不能從電阻、電容中間穿過