最小板原理图设计

目录

1 菜单与工具使用

2 常用设置

2.1选项卡

2.2 图纸设置

2.3 颜色设置

3 设计技巧

3.1 模块化设计思路

3.2 元件放置

3.3 走线及连接符

4 原理图绘制

4.1 POWER原理图设计

4.2 MCU原理图设计

4.2.1晶振电路

4.2.2复位电路

4.2.3 BOOT电路

4.2.4 SW电路

4.2.5 STM32电路设计

4.4 按键原理图设计

4.5 LED原理图设计

4.6 电位器原理图设计

4.7 蜂鸣器原理图设计

4.8 USB转UART电路设计

4.9 ARDUINO电路设计

5 MCU网络集成

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1 菜单与工具使用

菜单栏

该菜单主要用来进行原理图的新建、关闭、保存、另存、打印的基本的控制。

报告：bom清单

编辑菜单

 该菜单主要用来对原理图中的元件进行复制、粘贴、删除等操作。

查看菜单

主要用来对图纸，工具栏，状态栏显示属性配置

设置菜单

该菜单主要用来对原理图设计边框大小、栅格、字体大小等的设置。

工具菜单

 该菜单主要用来对原理图设计边框大小、栅格、字体大小等的设置。

帮助菜单

 该菜单主要是关于PADS Logic的一些版本说明，使用说明等

右键菜单

选择过滤器

 

2 常用设置

2.1选项卡

常规选项

设计选项

关注选项4个勾，复杂电路图纸尺寸选择、分隔符

 文本选项

线宽选项

2.2 图纸设置

2.3 颜色设置

3 设计技巧

3.1 模块化设计思路

整体方案设计

图页设计

 

 

3.2 元件放置

POWER元件放置

 MCU元件放置

KEY&LED元件放置

RELAY&BUZZER元件放置

ARDUINO元件放置

USB/UART元件放置

3.3 走线及连接符

代表总线和4根连线

页面连接符F2

 

4 原理图绘制

4.1 POWER原理图设计

查看芯片手册 

根据芯片手册

这里多了2个0.1uf的电容

电容的特性：

储能

隔直通交

大电容滤低频，小电容滤高频，后面是stm32，所以要滤高频。

根据手册输入10uF，输出100uF，改成不同的容值和封装尺寸属性等

 

 

F2与芯片连线，GND总线，总线在连出来右键接地

 F

 CTRL或右键旋转电压，双击显示网络标签名

调整5v标签位置

 

最后添加页间连接符输出3.3V，居中放置电源就完成了。

4.2 MCU原理图设计

MCU包含SWD、STLINK、晶振、复位电路的接口

4.2.1晶振电路

查看晶振手册

 CL1、CL2是负载电容

 但是不能直接根据晶振手册放置负载电容，根据STM32手册计算公司计算负载电容

任何器件都含有电容值，板间电容一般为5pf，经过计算最终CL1=CL2=30pF

(最终通过晶振数据手册，st官方芯片手册，st官方负载电容手册作为参考）

接下来放置晶振和电容

改下容值属性

 

4.2.2复位电路

st芯片手册

 

需要一个开关、一个电容就可以实现复位电路（步骤略）

4.2.3 BOOT电路

主flash启动，是从自写程序启动

System启动，就是系统出厂启动，比如串口下载程序

我们一般有stlink，所以我们就可以从boot0开始启动，0pin就是GND

10K电阻用来限流，降低功耗

 

4.2.4 SW电路

选择页面连接符也可以，右键选择网络，GND和接地图标都是高亮 

4.2.5 STM32电路设计

按经验每个电源引脚都要加一个旁路电容（或叫称滤波电容）再接地，做PCB的时候靠着引脚放置。在高速电路中，10Mhz-50Mhz直接的一般放一个0.1uf电容，这样滤波效果最好。50-100Mhz一般放置0.01uf电容。

如果出现页间连接符拥挤，可取消显示。

 添加页面连接符

 放置滤波电容

4.4 按键原理图设计

放置10K上拉电阻，电容与按键进行并联。按键通过总线连接。

放一组电路，复制4份给4个按键

添加总线

 

4.5 LED原理图设计

led接限流电阻，接总线。看出led手册5ma即可点亮，导通电压2.0v，计算选择电阻。

（3.3v-2v）/5ma = 260 欧姆

4.6 电位器原理图设计

 核心参数5V 80ma 70欧姆。单片机最大电流25ma，总电流最大80ma。使用三极管放大。

 放大倍数200左右

二极管作为开关二极管，续流作用。

继电器线圈相当于电感，电感通直隔交，电感两端电流不能突变。当三极管从导通变为截止的时候，线圈会形成一个反的电动势，如果没有二极管，电流会把三极管击穿，有二极管会通过二极管留到电源，再通过5v留到接地。

三极管导通电压0.7V

电容放个0.1uf，滤波

电阻4.7K计算由来：根据80ma/200放大倍数=0.4ma，（3.3-0.7）/0.4ma = 6.5K欧姆。我们这里加了下拉电阻47K，因为上电不稳，所以要加入下拉电阻，放置异常外部输入，保证线路截止状态，所以从6.5k下调为4.7欧姆

4.7 蜂鸣器原理图设计

同上

4.8 USB转UART电路设计

芯片手册，其中MAX232可以不用看

从mcu电路那复制一个晶振电路 

4.9 ARDUINO电路设计

1个5v接口 ，1个GND接口

5 MCU网络集成

把UART、蜂鸣器、继电器、ARDUINO、LED集成到MCU