零基础入门PCB设计 一实践项目篇 第一章(需求与方案设计)

参考教程:【教程】大师篇-零基础入门PCB设计-国一学长带你学嘉立创EDA专业版大师篇 全程保姆级教学 中文字幕(已完结)_哔哩哔哩_bilibili

1、需求

        设计一款基于STM32的开发板,满足电赛仪表组的需求。

2、方案设计(初步)

(1)初步计划使用STM32F103VET6作为主控芯片。

(2)关键信号接口包含ADC(模数转换)和DAC(数模转换)。

(3)其它模块接口涉及I2C(与4针脚OLED屏通信)、SPI(与7针脚OLED屏通信)、USART(串口通信)、USB(USB通信)。

(4)需要设计电源电路。

3、元件选型

(1)主控芯片选型:

①考虑需求并不特殊,仅仅是为了满足电赛的需求,那么可以选择STM32F1系列。

②在STM32F1系列中又有非常多子系列,需要考虑芯片的引脚数目、闪存(程序的代码就是存储在Flash中的)、封装(与焊接难度有关)等,子系列的命名中就含有这些信息。

③选定主控芯片后,需考虑主控芯片的外围电路,包括但不限于时钟电路、电源电路和复位电路,这些电路设计一般在芯片的数据手册中有参考,直接在原理图和PCB中体现即可。

[1] 时钟电路:

[2] 电源电路:

[3] 复位电路:

(2)关键信号接口选型:

        ADC与DAC涉及模拟信号的采集和输出,为了稳定地测量和传输这些模拟信号,可以采用SMA接口,它能规避使用杜邦线时存在的信号干扰以及接口松动等问题。

(3)其它模块接口选型:

①I2C、SPI和USART计划使用4PIN的连接器与主控芯片连接。

②USB计划使用Type C与主控芯片连接。

(4)电源电路相关元件选型:

①外接电源预计有+12V与+5V两种,+12V电源可通过DCDC芯片降压至+5V,与原本外接+5V电源线路合为一路。

②PCB板上的元件供电电压大多为+5V或+3.3V,+5V已有,+3.3V可通过+5V与LDO芯片获得。

(5)以上仅介绍了一些关键的元件选型,还有排针、LED、按键等元件这里不再赘述。

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