从0到1入门STM32最小系统板(3)——PCB设计

从0到1入门STM32最小系统板——PCB设计

本篇文章将进行PCB设计,使用的软件依然是立创EDA。PCB的设计是一个动态的过程,笔者在这里只是简述了一下流程,但是通过文章直接理解怎么画PCB是不可能的,应该大多数人都没把握一次成功,需要不断优化调整。笔者推荐可以先看一下第9节,再看一下其他的。如果以后有时间的话,录个详细的视频放B站。

1.边框

首先设置边框。我们可以将单位改成mm:

点击板框:

单击鼠标:

此时鼠标不要动,输入想要的边框大小:

输入后按Tab就可以进入高的调整,笔者这里同样设置50:

绘制好边框后,把边框放到原点即可:

2.器件布局

我们打开原理图,选中芯片,点击设计,有一个交叉选择功能:

推荐使用Shift+X快捷键,因为元器件太多了,一次次点太慢了。按Shift+X后,在PCB中就选中了相应的元件了:

此外,还可以同时选中多个,比如我们选中去耦电容电路中的所有元件,点击设计,有一个布局传递功能:

同样还是推荐使用快捷键Ctrl+Shift+X。按Ctrl+Shift+X后,在PCB中就选中这些电容并进行初步的排列:

读者可以自己去尝试一下。我们把原理图的每一部分都用Ctrl+Shift+X放在一起,把排针先放到一边:

但是排针的飞线太乱了,我们将其隐藏。左侧点击网络,打开飞线:

将除了PA8、PA9、PA10的所有IO都隐藏:

这样就简洁多了。我们最后再为排针布线即可。

3.完善原理图

我们在布局PCB的过程中发现缺少了供电接口,没有设计供电。我们选择使用USB进行供电,仅进行供电不进行传输即可。考虑到方便插线,我们选择Type-c,在插线的时候无需考虑正反。考虑到焊接手法和价格等因素,我们选择的是C456012这一款。打开手册找每个脚的功能:

原理图如下:

更新PCB,继续布局。

4.继续布局

我们将Type-C、LDO、去耦电容放的尽量近一些,这样使去耦电容作用更好。初步布局如下:

5.修改边框

我们选择边框,增加圆角,使其美观一些。右键边框,进行圆角的添加:

倒角半径设为2mm:

6.走线

7.覆铜

8.给丝印布局

经过不断的修改和调整后,笔者第一块自己设计的PCB入下:

这是一个四层板,借鉴了一些大佬的设计。修改后的原理图如下:

9.Tips

  1. PCB的绘制过程中原理图是需要不断调整的,比较典型的调整就是接口的调整。比如调试接口,在画原理图时不必考虑哪根线在什么位置,但是PCB就需要考虑了,我们还是尽可能直接走线,过孔留到必须的时候再用;
  2. 一般来说,GND都是覆铜处理的,否则需要连大量的线,非常困难,非常不建议;
  3. 在这个设计中,电源也是用覆铜处理的,主要原因有3:提高载流量,减少发热,方便;
  4. 去耦电容要尽可能挨着电源引脚。如果和晶振的布线冲突,优先晶振布线;
  5. 摆放的时候先放大的再放小的;
  6. 可以尝试一下45°摆放;
  7. 不要画完以后整体拖动,容易出问题(血的教训);
  8. 如果对板框大小没有把握,可以不画框,摆好连好后再画框;
  9. 四层板的生产真的慢很多,但是布线确实容易;
  10. 新手焊接注意封装的选择,不要选太小的,先试试焊接难度;
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