一:前提知识

1元器件的认识

电阻电容元件

电感元件

二极管

三极管

场效应管

2数据手册的使用

一般数据手册都是可以在立创商城里面找到,数据手册的里面有引脚配置和功能的介绍

在应用和实现章节中,通过里面提供的示例电路,通过自己所需要的参数,在他的基础上进行设计就可以了(后面每个参数都会提供一些公式,可以自己算出来想要的值)

电源相关的网络标签

集总参数元件就是每个元件之间互不影响的一种理想化模型

通过原理图里面每一个元件的数据手册,这样能知道各个引脚的作用

3画好原理图

要分模块分页

标注元件特殊/重要的功能

也可以标注注意事项

合理的网络标签

4PCB设计与组成

铺铜

过孔过孔的类型

焊盘

丝印

阻焊

PCB的叠层结构

丝印层

阻焊层

锡膏层

多层

机械层

板框层

在立创EDA中还有3D外壳层,可以为PCB板子设计3D外壳

5元件符号与封装

对于立创EDA里面没有的元器件,通过查询数据手册然后新建元件和封装即可使用(注意封装里面的数据要精确)

二:实际操作

1绘制原理图

注意,我们所有使用的电容和电阻用的封装方式都是0805贴片封装

先绘制电源模块

使用的是TYPE-C-6P-DIP2X2这一个6P的typec电源模块

typec协议中CC1 和 CC2 是快充引脚,我们不需要,就要接一个5.1K的电阻下拉到GND(这是规定)

开关选用SS-3235S-L1这一个常用的开关(它可以控制两路,不用的一路接地)

接下来是一个稳压模块AMS1117-3.3

对于输入来说,我们一般都需要加一个滤波,这里加的是10uF的低通滤波器,防止输入高平交流信号对后面电路产生影响,一般靠近芯片的地方还需要加一个100nF 的滤波器,用来过滤频率更高的信号,是一个双保险(可见输入端和输出端都需要)

大容值过滤低频信号,小容值过滤高频信号

绘制单片机模块

 我选用的是STC89C52RC芯片,在原理图中绘制

我们需要将每一个引脚都加上网络标签(方便之后再其他模块使用),右键单片机可以快速添加

因为这个单片机仅仅是一个单独的芯片,我们需要给他晶振和电源,他才能正常工作

晶振电路的绘制

由数据手册可知这个晶振电路需要47pF 电容,晶振用ABLS-12.000MHZ-B4H-T

复位电路

按键用SS-3235S-L1,我们想要用按键复位,所以用了一个按键并联在电容两边,当按下时,RST上拉到高电平,然后等待电容充电完成后面又被下拉到低电平,完成复位

我们可以插入一些底座,可以让让单片机的引脚引出,具体排版的好坏,PCB的时候就知道了,P0作为输入输出的时候要接上拉电阻(因为开始的时候时开漏模式)

开漏模式展示,只有接上上拉电阻才有输出高电平的能力

附带功能电路

注意单片机引脚时若上拉,灌电流比较大,所以用发光二极管的时候只能是指向引脚

按键检测电路并脸上电容就是按键消抖的作用

2绘制PCB图

快捷键

shift+x : 按照某个元件通过原理图跳转到PCB,同时PCB也可以跳转到原理图

ctrl+shift+x : 选中原理图中的器件之后,按下,这样会将PCB中的对应元件排列好并且选中(布局传递)

b:切换到底层

t : 回到顶层

排版时要把对应模块先放在一起搞好

3PCB布线

一定不要自动布线

q:切换线宽一般都用mil,用tab键可以设置线宽

晶振电路需要差分对处理还要进行屏蔽处理,就是打上一圈地过孔

v:打地过孔

b: 自动打过孔(在顶层时)

v : 打过孔(在底层的时候)

还要放置禁止布线层,禁止多层铺铜

三:实战项目USB拓展坞

差分信号就有很强的抗干扰能力

USBhub 芯片:SL2.1A ,有四对DP和DM可以接上4个USBA

16pinTYPE-C   :这个DP和DN就是信号线

我还用了4个USBA口

按照USB的推荐电路,我们给所有的元件供电的时候几乎都是加了滤波电容,一个大的10uf

一个小的0.1uf

这就是最总的PCB图片

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