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【经验分享】分享运用STM32实现电压自动采集项目

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STMCU小助手 发布时间:2022-1-12 21:00
四层板实际设计五层(包括机械层),每一层设计图如下:3 \3 u$ J7 i7 X. w9 B( I$ A+ d4 i
地层:
" ?' v/ d9 K9 i+ j9 {# p
7 h& U/ G" ], }0 @# m2 M2 i2 e
电源层:
9 H3 R/ Q2 ^: l' B; R
# H8 j4 d9 Z" Y底层:
; _0 J% {0 y: n" j! D& O0 E6 P* c0 V  z4 |$ J0 _
机械层:6 {" l( L+ B- k. R+ k: R

1 P" K. `, z/ `5 ?' [  @& N2 U; d1.原理图的设计
5 r( d  V( z2 k8 F$ p( ]注意事项:
/ m0 a5 t! j* B$ w9 S
* ^9 f$ g# k8 t! [$ d, g/ W电路基本检查
, }) w$ n. X1 S: j8 t3 j0 ], ]注意器件属性检查,这将关乎后面BOM表是否规范6 g; i, W! X+ o9 p  O8 U
Designtor:写上器件丝印号,例如对于电容,c1
& Q! [, J7 v3 Q4 h) b; qComment:器件值,例如对于电阻写10K
" Z  B' T% G/ [$ V& y; SDescription:器件种类,例如对于电阻就写上贴片电阻! w) q  w# M- E/ }  g- h! {
封装型号:务必检查清楚,使用可靠地库,贴片电阻使用0805G或者0603G;
( E7 x; {; z% f5 G7 DDesign Item ID:LibRef(无关紧要)
) e' \3 O; {: c1 |4 C; z, @引脚标号要尽量清除,引脚要伸出来,方便查看
+ ]  r2 B8 n5 {/ s注意电源设计: 12V转正负5V;5V转3.3V;3。3V转2.5V+ A5 t  U0 z" k2 H' c
232串口芯片max3232引脚电容使用钽电容,参考具体的芯片手册
+ Z  g! c1 y' \务必检查每一个元器件的封装引脚是否正确7 r8 `* B" Y6 ]) i: J7 U. f
错误示范:12V转正负5V模块引脚表标反了,导致出现问题
6 V; T4 ]# ~, N4 V5 Y$ g5 k2.画PCB板8 e7 T# X, R7 P: f
经验活 ==== 以四层板为例
1 R& Z3 k9 r* {  E  f
$ b: r  e5 f, z0 c3 r6 |- G分层 — 四层
2 D- r# o) F7 d设计 --> 层叠管理器 --> 点解Top Layer选择添加层 --> 重复操作,分别设置为GND Layer和VCC Layer  C( K" Q9 e; H$ N
2 c6 g$ S, p$ L% O" b# I+ K% Z, g% e

, ]* G# m7 k8 C7 ~, k  ^- I& E6 D; g3 G' d1 t& V! z
画禁止布线层、原点(左下角或者中性),由此确定PCB板的大小, x) F0 }# _& S

) d: b, ?0 W) G; h( k( S9 j使用交叉命令将原器件挪移到合适的部分堆放等待进一步摆放, G' \+ I. S: s; o( j2 w# \1 j9 s& k9 x+ P

$ G# }& V9 E  c# @: y. E按区域摆放元器件,摆放原则:
9 s5 w8 B, f, O. F! ~. n紧凑并且要和布线相配合;
# R- |' P# h- |: w5 X4 S注意数字区域、模拟区域、电源区域的划分
; Y. n% x( }7 K/ o; Q5 {: a$ K
/ [: f% `+ R" G9 k! a8 v, N按区域布线,布线原则:
! d# C3 r( s; f7 v! T1 z  k0 o+ c4 L电流不回流;
7 X6 \  f, ]6 |: X. m导线不走直角;
2 Q" K: N. X- D: F( K信号线10mil,电源线越宽越好2~3mm;6 I/ t. j0 W( \2 T( {8 }) K
晶振Pi布线包地处理;( Y8 z4 O5 F# O" m* Y6 _0 D4 p9 R
过控(0.7mm0.4mm)尽量贴近引脚电流不回流;
4 m. e9 @( E6 k, {& q5 i# }. ?1 V; q. N4 b! W2 K
铺铜
, g" p) V- |0 L  M: l使用辅助线按照数字区域和模拟区域先圈出一个大致的形状 —> 然后使用多边形命令描线 — > 铺铜
) z: h, N" X3 p( U
* w: P4 l3 N/ n) t7 h! V( i
/ {5 J! C8 g% e6 Z$ E* h割铜
- O$ d6 G0 |0 `" h* @& R对于电磁干扰较大的区域进行割除防止干扰;
5 \; d, P# D2 Z0 e. u) d3 n芯片引脚区域进行割铜放置短接;7 @+ g) b, G1 |6 }
尖峰部位进行割铜放置干扰;& |( n/ h, F. ?

% B6 k* A. O: D- {% E# u画机械层 — Mechanical1
3 F/ |6 J# y7 s/ v5 V# V在机械层打定位螺丝孔,可以搞一个圆角,要好看些,同时pcb的形状貌似可以使用机械制图软件进行绘制,此处待论证…' d& R& q7 |9 H; U: a) _6 n3 w

3 Z5 ?: U  Y8 ^2 y) x0 zOVER
6 S8 n6 Q, F) R' j* @# z  b/ P============================ ====================================
( z' V3 i" p( W7 x+ g8 |( X布线规则:
5 H, H) x' P+ ?4 U! s9 c2 H4 x% k) t. A6 l
3W原则:线与线中心间距尽量保持在3倍线宽以上;
4 Y+ j0 w: U4 `8 G7 A2 f# t2 ?
7 C* K) V" h7 g+ j: X% H& [  V) ~3 fPCB板边沿与引脚焊盘最短距离不能小于2mm;
% n- m# _1 ?. A/ \; T
/ N$ @$ `" P( R) Q  g' a电流如水流,导线如河道,要让水流、电流尽量平稳;
, X7 i' l1 F0 c' C' p# A3 p, K) P  L8 J# d# ~9 H9 Q" C
流量大的电源线、地线要宽,一般是 地 > 电源;# T) A* a/ o/ l' z- N' E
3 K8 F, F, ^- m$ Y) d8 a1 H
传输数据、地址的信号线可以细一些,尽量均匀;
1 P5 Q  a2 f' n- T4 ]2 |( o4 {' Y8 N; P4 o) k5 s% F4 k; C, u
高速信号的导线走线长度尽量相等 ;- N$ G% `/ h( s
$ H( O" e5 R# K# e+ B1 z
相邻布线层的走线尽量不要平行,最好垂直;( l" Z( {1 S; r3 \, k: ~& g/ j
! H* h: M0 b7 z  j) `; b5 x
导线尽量不要紧贴PCB边缘
7 R9 d) E1 a; q; O* ~; ^/ y: ]2 [2 d% ]8 m( p! w6 o/ U& q
数字电路信号线可以8-12mil,没有强制新要求;(电源线宽规则)5 o3 S  I9 u* Q7 P" [

+ c% m) s0 @; c9 v) ?2 j过控规则:$ @; g3 D% r9 H; X2 Q, Z5 Y

* ?! X! q1 [- w; W. X* U/ S) }$ q过控有通孔、盲孔、埋孔之分,多用通孔;
8 {5 a4 x8 E: F% j( EPCB上过控要尽量少,降低对PCB完整性的破坏;
. M7 u: {, w" V% c- `8 G1 w9 P过控不能过小,受制于厂家的工艺限制;
5 ], `! z7 t. Q; S4 S+ c: e& d$ h: F管教要就近打过孔,过孔和管脚之间的引线越短越好;! v/ W% S- g  p
过孔内径一般大于与其连接的导线宽度;5 y$ [. P% J+ |$ ]* w* s4 P; r% Q5 }
国过孔越大承载的电流越大;: I& J8 d! Q  ], @% Y% h$ q. ]
电源和地线的过孔可以大一些;% |$ t& a- _+ s8 L& P, j" U
过孔尽量不要放在焊盘之上;
# r$ p5 W2 c0 G6 L- o; f, z% ^2 ]. y元器件布局:4 W  ^  C( K- K$ I

& G( ~% Q& b$ _0 b3 f1 g元器件尽量放置在PCB板同侧;
/ [3 P9 O0 G% |# c1 D8 T$ ~9 z元器件排列要紧凑美观,输入和输出原件尽量远离;
/ s6 C5 ~$ E  ^$ v, C+ S2 \/ g以核心元件为中心,围绕它进行布局;
% K! T' k% X. q' i2 w7 i元器件的布局应该便于信号流通,使信号尽可能保持一致的方向;
8 F7 u" r8 ]" J: l8 L, r发热元件,应优先安排在利于散热的位置,且不能过于集中;( \9 z4 m  H, F1 r0 j9 R- H
电容要靠近芯片的电源地线引脚,不然滤波效果会变差;3 H6 D' M" M% A
高速线要尽量短;% D$ z* W2 U! S0 V) @( j
同一个位置的正反两方面尽量不要同时放置芯片;* b3 [3 l7 ?+ |2 G$ m
电器连接关系密切的元器件最好放置在一起;* {0 C3 D# p# v# V4 O' n
高压元器件和低压元器件之间最好有较宽的电器隔离带;
* R2 a' h+ z1 o: Z& [其余注意事项:
' ^; T$ X6 C2 o5 m其余PCB注意事项* w& g( I# _1 D- u  h6 t

& k/ [0 j" H3 E: p3.出BOM表(器件对应的丝印)、元器件清单(采购使用)、丝印正反面(提供给焊接人员使用)
0 g' `; _  q# _# _( vBOM表:报告 —> Bill of Materials1 N! |6 a. a' T! H7 F7 G  K
" y# L  u: I6 L$ K# S1 I

* y; w2 Q! Y$ ^) C7 U. F7 J根据BOM表导出相应的元器件清单;3 \% _3 k" J* _2 J: v# W
8 ]. g. e7 f$ w' u

  F$ ^$ |" M* R/ v) V2 n导出丝印正反面:( q9 ]! y, A' N
文件 —> 智能PDF…,此处直接参考导出丝印
1 E; h  S8 o. K" R% Z8 J% W4.PCB制板交送而来相关人员制版,最低3片,注意交付要给板子取号标号,例如实验板
3 G5 N/ n! x( h$ }8 x% P. ^$ Q
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