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基于STM32的核心板制作流程（适用零基础学习）

2023-05-16

文章目录

  • 前言
  • 一、什么是核心板?
  • 二、核心板最小系统电路
  • 三、电路设计与制作流程
    • 1.传统流程（适合有经验的人）
    • 2.新手流程（适合零基础小白）
  • 总结

前言

   购买过STM32开发板进行学习的小伙伴都清楚，一块普通的STM32开发板根据芯片型号，贵则两三百块大洋，哪怕使用最基础的STM32F103C8T6芯片的核心板，也需要四十块大洋。本篇开始的系列文章，作者将介绍自己如何自制一款基于STM32的核心板，该核心板使用的是STM32F103C8T6芯片，单块开发板成本￥10（芯片占￥8）。

一、什么是核心板?

   核心板又称最小系统板，是将主控MCU及必要外围电路集成到一个名片大小的电路板上，再将MCU的通信接口，GPIO，存储器接口等通过排针或者排母引到板外给用户使用。
   我们学习使用的开发板，实际上就是核心板+功能模块的集合。可以说，如果我们学会了如何自己制作一块核心板，就可以根据自己需求在核心板的基础上添加所需功能模块完成开发板的制作。

  • 作者设计的STM32核心板，如下图所示：

在这里插入图片描述

二、核心板最小系统电路

  • LED电路：包括电源指示LED灯和验证测试LED灯。
  • 外扩引脚：帮助核心板外接其他功能模块，实现更多功能的电路。
  • 复位电路：使电路恢复到起始状态的电路，对芯片进行强制复位。
  • 晶振电路：分为高速外部晶振电路和低速外部晶振电路，提供准确的时钟信号。
  • 电源转换电路：将USB输出的5V电压转换为芯片所需的3.3V电压。
  • SWD下载电路：将软件程序从PC端下载到芯片内部所需要的电路。
  • STM32微控制电路：STM32主控芯片连接以上六个电路，是开发板的核心的电路。

三、电路设计与制作流程

1.传统流程（适合有经验的人）

步骤流程具体工作
1需求分析按照需求，设计一个原理图（列出所需要的功能和设计方案）
2电路仿真使用电路仿真软件，对设计好的原理图进行仿真，验证功能是否正确
3绘制原理图元件库绘制电路中使用到的原理图元件库（常用的电路符号）
4绘制原理图加载原理图元件库，在PCB设计软件中绘制原理图，并进行电气规则检查
5绘制元器件封装绘制电路中使用到的元器件的PCB封装库
6设计PCB电路板将原理图导入PCB设计环境，对电路板进行布局和布线
7输出生产文件包括BOM清单、Gerbar文件、丝印文件以及坐标文件
8电路板制作按照输出的文件，进行电路板的打样和贴片，并对电路板进行验证

2.新手流程（适合零基础小白）

  • 该流程为作者在自学时，经历了无数血泪史以及踩了无数坑后总结得出，希望读者点个关注。
步骤流程具体工作
1下载元件库和封装库从作者资源中获取、百度搜索下载、以及找淘宝元器件卖家均可
2搜索原理图图片寻找要设计的相关芯片核心板原理图的图片，可直接百度图片
3绘制原理图根据下载的元件库和搜索的原理图图片，在PCB设计软件中绘制原理图
4导出BOM清单（重要）导出原理图中的物料清单，根据物料清单对焊接所需元件下单
5设计PCB电路板将原理图导入PCB设计环境，对电路板进行布局和布线
6电路板制作按照输出的文件，进行电路板的打样和贴片，并对电路板进行验证
  • 流程分析如下：

  （1）网上有许多元件库和封装库资源，所以并不需要我们手动绘制，可直接下载使用。

  （2）该流程适合无电路基础/电路基础不深厚的小白进行学习，因此我们可以暂时省略电路设计和仿真，在网上搜索原理图图片，使用别人设计并验证过的原理图直接进行绘制。

  （3）我们可选用AltiumDesigner或立创EDA进行绘制，后期会出一篇文章进行讲解。

  （4）小白必须在绘制完原理图后，马上进行元器件（芯片、晶振、电阻、电容等）采购。这是作者的辛酸史，你无法想象绘制完原理图、完成PCB的布局布线以及PCB打样完成后，再进行元器件采购时，发现该元器件已经停产，买不到了。这意味着你要去修改PCB的元件封装，重新布局布线以及打样的崩溃感。

  （5）布局布线采用以下四个原则：A.走线禁止直角；B.电源线尽可能的大；C.模块化布局；D.就近原则布局。

  （6）将设计好的电路板，交给使用嘉立创（国产良心公司）进行免费打样，并将打样好的电路板进行焊接验证。

总结

   以上就是基于STM32的核心板制作流程（适用零基础）的所有内容，希望大家阅读后都能有所收获！原创不易，转载请标明出处，若文章出现有误之处，欢迎读者留言指正批评！

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