PCB原理 绘制心得简记

最近开始尝试着自己去画一个电路图，不画不知道，一画全是泪啊，现就绘制过程中的感想简要记录如下：

首先是MCU的选型，充分考虑产品需求，合理分配管脚功能。（此过程比较反复，其中需要考虑的比较重要的一点就是芯片的价位）

芯片选型完毕后就要考虑最小系统的设计了，看似简单的东西却蕴含着比较丰富的知识：

首先是电压的种类，数字地模拟地，以及二者之间的有效隔离，一般用磁珠来做衔接，最小系统每个管教的作用以及接口设计；

VBAT：锂电池电源，主要用于为芯片内的实时时钟供电，防止掉电系统内的数据丢失以及维持时钟运行；

晶振的选型以及其匹配电容的大小，此点也很重要，防止二者不匹配造成系统无法起震，其中又一次实验就是程序可以正常烧录至微控制器，就是无法运行到主函数，一运行就挂掉了，最后查的是晶振未起振，更换之后一切正常；

NRST：复位电路的设计已相当的重要，很多时候系统不稳定就是因为复位电路这一块的问题，因为芯片内部的看门狗时钟精度不高，在要求精度较高的应用场合下，需要外加另外的看门狗电路，我此次应用的是SP706；由于要求不高以后改为MAX809了，因为其电路相当的简单，只有仨管脚，而且无需外围电路。

WKUP：用于低功耗睡眠模式待机时芯片唤醒，WKUP引脚唤醒后程序从待机暂停的地方继续执行，没有芯片复。NRST引脚唤醒后程序从RESET向量开始执行，相当于一次复位。；

BOOTX：为系统的启动运行模式选择管脚，通过二者的合理配置，以达到预期效果：

BOOT1=x BOOT0=0 从用户闪存启动，这是正常的工作模式。

BOOT1=0 BOOT0=1 从系统存储器启动，这种模式启动的程序功能由厂家设置。

BOOT1=1 BOOT0=1 从内置SRAM启动，这种模式可以用于调试。

JTAG：此部分之前讨论过，在此不作赘述，一般我选择JTAG管脚全部上拉。

按键电路的消抖，一般芯片内部自带去抖电路，可以直接接开关接地；

数码管显示电路：考虑cpu驱动能力，在大屏显示或是多位LED显示时一定要加驱动芯片，此次选择74HC245的宽电压，大驱动电流的8路信号收发器，可用于芯片间的电平匹配，输入3.3V输出5V。

运算放大器：此部分是最复杂的，也是硬件工程师必须掌握的，我目前勉强可以分析一点，还达不到应用设计的高境界，在此不再多说，强调两点呗：充分利用虚短、虚断。还有参考电压的选择。我在此选择的是LM358。

接到cpu的控制电路要多加注意，首先是cpu驱动能力的问题，再就是对cpu输入管脚的保护，很多时候使用双三极管实现的。

补充问题：芯片间的电平匹配问题，否则易导致通信不稳定，有杂波，更甚者导致无法识别高低电平的变化，通信直接崩溃。

STM32的管脚承受电流能力为正负25MA，模拟脚为5MA。

给大家推荐一个比较好用的电压变换芯片吧，MC34063八个字总结一下它吧：可升可降，可正可负。

先说这么多吧，总之设计电路是一门非常复杂的工程，考参考各种元器件的参考手册，以及其经典的应用电路。

留一个问题给大家吧：什么是电压型器件和电流型器件以及其应用注意事项？？

补充内容：

电流控制型器件如：普通的NPN、PNP型三极管，SCR,因为它的内阻较小，加电压控制时电流相对较大（一般小功率的都有100uA以上，大功率的可达20mA以上），加入一个基极驱动电流,就可以实现放大作用.

而电压型控制器件的如：场效应管，JEFT,MOSFET,IGBT，加电压控制时电流很小，近似为零，要通过控制栅级与源级间电压来实现控制作用,这就属于电压控制型.

一般而言,元件输入电阻很大或是近于绝缘的为电压控制型,其他的为电流控制控制.由电流控制的器件。用小电流控制大的负载电器。

今有对电路进行了修改，有一点值得提一下，关于电压源滤波电容这块，之前看别人的电路图，都是变压出来之后接一堆滤波稳压电源，以为就是直接接在稳压芯片之后用的，今差了些资料才知并非如此啊，一般的大牛们为了绘图方便，将一些电容直接罗列在稳压芯片后面，其实那是电路中所有的芯片需要的滤波电容啊，你都堆那作用也不大不是，其实正常来讲，每一个芯片的电源管脚附件都需要紧接滤波、稳压电容，在进行PCB布线的时候要多加注意哦，尤其是cpu芯片的每一个电源端都要接一大一小的电容，你会发现它的电源分布一般都是很均匀的哦。