物联网综合应用讲义（研究生）-01 STM32单片机硬件系统设计

讲义 物联网 研究生

1 立创EDA单片机电路原理图设计

白卓玉老师录制的教学视频：
链接：https://pan.baidu.com/s/1zpsveRzMP-C_OOS8wXTsqQ
提取码：oeh7

1.1 立创EDA设计平台介绍

• 访问 https://lceda.cn/ ，并注册账号
  

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1.2 STM32单片机最小系统原理图绘制

1. 点击新建工程
2. 填写工程名称
3. 点击save
   
   

4. 新建原理图
   

5. 绘制原理图
   

6. 常见元器件

   • 电阻、电容、电感
   • 二极管
   • 三极管

7. 常见元器件封装

   • 直插器件
     
     
   • 贴片器件
     
     

1.3 PCB设计

1. 点击设计-原理图转PCB

2. 元器件摆放

   • 规划好元器件分区
   • 双层板：顶层/底层，一般元器件布在同一层，方便生产
   • 先放置主要元器件（如单片机），再放置其外围电路
   • 模拟电路和数字电路分区域，单点共地（模拟地/数字地）
   • 接插件一般放置在板子边缘，方便插拔
   • 元器件尽量摆放整齐，如一组LED发光二极管及其限流电阻
   • 高频滤波电容（0.1uF/1uF）尽可能靠近元器件电源和地
   • 晶振电路尽可能靠近芯片管脚，呈对称状
   • 无线（射频）模块单独分区，其下方尽量不走信号线
   • 如布不通，可加过孔
3. 布线
   
   • 电源线(VCC/GND)线宽尽可能宽:40mil（1mm）以上
   • 电源线:从电源输出处->单独引向主要元器件，形成单独电流回路
   • 信号线：10mil左右
   • 考虑大功率负载，如GPRS芯片，其发射峰值电流超过1A，其电源线要尽可能粗，并单独形成电流回路
   • 覆铜
   • 覆铜后通过过孔打通顶层和底层的地
   • 高频电路（100Mbps乃至更高）：考虑信号线等长，阻抗匹配
   • 泪滴
   • 丝印
   • 边框

1. 下PCB订单
   
   • 导出制造文件
     点击“文件”-生成PCB制版文件
     
     
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1.4 焊接要点

1. 不要用力使用电烙铁按压电路板！！！
2. 刀头电烙铁
3. 要让焊锡融化后充分流动！！！
4. 一把好镊子！！！

5. 常见元器件焊接视频

   • 直插元器件的焊接
     电烙铁要充分加热管脚，看到焊锡融化后流入管脚
     https://www.bilibili.com/video/BV16b411h7DP?from=search&seid=5904000224090888265
   • 0603封装的焊接
     先在焊盘一个点上锡；之后将0603器件摆放整齐后焊好一个点，此时元器件已经固定；最后焊接另一个点。
     https://www.bilibili.com/video/BV1eJ411K7rM?from=search&seid=11101654094365557714
   • LQFP-48封装的焊接
     摆放方向正确、四周对正，焊接一点固定
     采用堆焊法，将各边堆上焊锡（不要怕短路）
     用电烙铁将多余焊锡带走，能看到焊锡熔化后流动
     https://www.bilibili.com/video/av67355655?p=4

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