基于Altium Designer 20 2层 STM32最小系统板电子设计实战教程

(34) 2024-09-16 17:01:01

基于Altium Designer 20 2层 STM32最小系统板电子设计实战教程

  • 第一部分 前期介绍
    • 01、项目总体介绍以及流程化设计思路
  • 第二部分 原理图部分
    • 02、元器件整理以及常用元器件封装调用
    • 03、IC 类元器件原理图库绘制 1
    • 04、IC 类元器件原理图库绘制 2
    • 05、MCU 核心单元电路图绘制
    • 06、EEPROM 存储单元电路图绘制
    • 07、RS232 通信单元电路图绘制
      • 7.1系统自动保存设置
    • 08、JOYSTICK 操作单元电路图绘制
    • 09、DB9 通信单元电路图绘制
    • 10、USB 通信单元电路图绘制
    • 11、SD CARD 接口单元电路图绘制
    • 12、INTERFACE 接口单元电路图绘制
    • 13、POWER 电源单元电路图绘制
    • 14、原理图器件PCB封装完整性检查与添加
    • 15、原理图统一编号及编译检查
      • 15.1、标注
      • 15.2先按下reset all 再按更新列表 最后按执行
      • 15.2、框选特定的模块标注
      • 15.3 标识报错
  • 第三部分 PCB 预处理部分
    • 16、PCB封装介绍、创建方法及现有调用
      • 16.1阻焊层的作用:
      • 16.2手工创建封装
      • 16.3封装向导创建封装
    • 17、3D PCB封装的制作及导入
    • 18、器件的导入及常见导入错误分析
      • 17.2如有错误可单独点击“仅显示错误”显示。
      • 17.3批量关闭在线DRC和批量DRC
      • 17.4丝印大小批量修改,这里高度可以是25mil 宽度可以是2~3mil
      • 17.5丝印位置的选择,选择丝印后 按快捷键A 之后选择定位器件文本,
      • 17.6尺寸大小及属性设置,按空格键切换上下显示样式。
    • 19、板框大小定义及安装孔的放置
      • 19.1、交互式布线
  • 第四部分 PCB布局部分
    • 20、PCB模块化分析以及布局宏观分析
      • 20.1 矩形区域摆放
      • 20.2先模块化各个部件,然后主控IC归中,最后根据流向摆放位置。
    • 21、结构器件定位和考虑
    • 22、模块化布局与优化
      • 22.1在同模块内先大后小的方式。
    • 23、PCB叠层评估、PCB 布局要点分析与总结
    • 24、PCB 布线常用Class的添加
    • 25、PCB 间距规则的设置
      • 25.1走线规则大于6mil ,过孔规则大于0.3mm(12mil)焊盘24mil这样价格会更低。
    • 26、PCB 线宽规则的设置及差分线
      • 26.1按网络新建类的规则
      • 26.2优先级选择
      • 26.3差分
      • 26.4添加差分
      • 26.5差分规则设置
    • 27、PCB 布线过孔规则设置及其他常用规则
      • 27.1过孔设置为12mil 焊盘设置为12x2±2mil
      • 27.2阻焊设置保证绿油桥
      • 27.3 敷铜设置
      • 28、PCB 规则设置要点分析与总结
    • 第六部分PCB布线部分
      • 29、PCB 布线宏观分析与通道评估
      • 30、PCB 自动布线演示与优缺点分析
      • 31、PCB 手动布线 1
        • 31.1线选后按UM多根走线
        • 31.2走线推挤功能 shift+R
        • 31.3先不管DRC 先把线走通,在可以通过换孔来走线
      • 32、PCB 手动布线 2
        • 32.1先把线拉出,再用U+M多根拉线
      • 33、PCB 手动布线 3
      • 35、PCB 地部分的分析与处理
        • 35.1尽量有位置让地可以过来,形成包地,走线尽量避开晶振的上下位置。
        • 35.2处理地的部分,可以全部把地的扇孔出来,之后敷铜。
        • 35.3选择keepout后再重新覆铜就会出现避让![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lvdWdvZ28=,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center)
      • 36、2 层板与多层板地的处理要点解析
        • 36.1 多层板解决2层板地被分离割裂的情况
      • 37、PCB 布线要点分析与总结

第一部分 前期介绍

01、项目总体介绍以及流程化设计思路

1)原理图库
2)原理图
3)PCB库
4)PCB

第二部分 原理图部分

02、元器件整理以及常用元器件封装调用

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调整删格可以用快捷键G.

03、IC 类元器件原理图库绘制 1

3.1移动到后面,在数字挡住时可以使用。
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3.2管脚的自增自减。
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3.3单一的负片选。
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3.4在原理图库中VGS就是设置删格

04、IC 类元器件原理图库绘制 2

  • 绘制多管脚的可以现在excel上创建序号和文件名之后再用AD的元件库工具复制;
    -基于Altium Designer 20 2层 STM32最小系统板电子设计实战教程 (https://mushiming.com/)  第6张基于Altium Designer 20 2层 STM32最小系统板电子设计实战教程 (https://mushiming.com/)  第7张

05、MCU 核心单元电路图绘制

  • 可以调出原理图库属性
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  • 虚线的绘制(双击出选择项)
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06、EEPROM 存储单元电路图绘制

07、RS232 通信单元电路图绘制

7.1系统自动保存设置

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7.2都可在历史中查找

08、JOYSTICK 操作单元电路图绘制

09、DB9 通信单元电路图绘制

10、USB 通信单元电路图绘制

11、SD CARD 接口单元电路图绘制

12、INTERFACE 接口单元电路图绘制

13、POWER 电源单元电路图绘制

14、原理图器件PCB封装完整性检查与添加

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基于Altium Designer 20 2层 STM32最小系统板电子设计实战教程 (https://mushiming.com/)  第12张

15、原理图统一编号及编译检查

15.1、标注

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15.2先按下reset all 再按更新列表 最后按执行

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15.2、框选特定的模块标注

起始索引可以设置成100,这样就会从100开始进行编号。
标注范围
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15.3 标识报错

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  • 网络端口悬浮
  • 电源端口悬浮

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  • 位号重复

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  • 单端网络

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第三部分 PCB 预处理部分

16、PCB封装介绍、创建方法及现有调用

16.1阻焊层的作用:

就是防止绿油覆盖到焊盘,这里的阻焊层最少要2.5mil
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16.2手工创建封装

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设置之后,变成如下图
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16.2.1设置丝印
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快捷键M 之后选择通过x,y移动选择对象,
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16.3封装向导创建封装

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之后的一直按下一步
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16.4 直接在原有的pcb中生产PCB库

17、3D PCB封装的制作及导入

具体不做笔记,就是切换3D模式。
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18、器件的导入及常见导入错误分析

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17.1按执行
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17.2如有错误可单独点击“仅显示错误”显示。

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17.3批量关闭在线DRC和批量DRC

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17.4丝印大小批量修改,这里高度可以是25mil 宽度可以是2~3mil

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17.5丝印位置的选择,选择丝印后 按快捷键A 之后选择定位器件文本,

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17.6尺寸大小及属性设置,按空格键切换上下显示样式。

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注:如发现标注不能下拉可能是界面的最下端,只要整体往上移动就可以。
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19、板框大小定义及安装孔的放置

19.1、交互式布线

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shift+e 可以选中目标掉。

第四部分 PCB布局部分

20、PCB模块化分析以及布局宏观分析

20.1 矩形区域摆放

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20.2先模块化各个部件,然后主控IC归中,最后根据流向摆放位置。

21、结构器件定位和考虑

21.1、如结构没有明确要求一般,布局定位都是归中,同时根据人体右手的习惯经常拔插的器件放置在右手边。
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22、模块化布局与优化

22.1在同模块内先大后小的方式。

23、PCB叠层评估、PCB 布局要点分析与总结

23.1最密的地方可以走线,信号网络尽量不要打孔,1.成本2.信号质量3.信号质量
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alt+点击 就是飞线高亮
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第五部分 PCB规则设置部分

24、PCB 布线常用Class的添加

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这里的第四步可以用f5快捷键代替。
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25、PCB 间距规则的设置

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Electrical 电气规则
Routing 过孔规则
SMT 贴片规则
Msak 阻焊规则防止绿油覆盖
Plane 负片层规则多层时有用
Testpoint 测试规则
Manufacturing 制造规则,丝印和器件的间距
High Speed 高速规则包含等长规则
Placement 器件的摆放规则
Signal Integrity 信号完整性规则

25.1走线规则大于6mil ,过孔规则大于0.3mm(12mil)焊盘24mil这样价格会更低。

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26、PCB 线宽规则的设置及差分线

26.1按网络新建类的规则

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26.2优先级选择

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26.3差分

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一般分为 90欧姆和100欧姆

基于Altium Designer 20 2层 STM32最小系统板电子设计实战教程 (https://mushiming.com/)  第73张

26.4添加差分

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26.5差分规则设置

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27、PCB 布线过孔规则设置及其他常用规则

27.1过孔设置为12mil 焊盘设置为12x2±2mil

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27.2阻焊设置保证绿油桥

绿油桥要有4mil 如果阻焊外扩过大就不能加工出绿油桥
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基于Altium Designer 20 2层 STM32最小系统板电子设计实战教程 (https://mushiming.com/)  第79张
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所以将阻焊换成2.5mil这样就可以保证绿油桥。
基于Altium Designer 20 2层 STM32最小系统板电子设计实战教程 (https://mushiming.com/)  第81张
基于Altium Designer 20 2层 STM32最小系统板电子设计实战教程 (https://mushiming.com/)  第82张

27.3 敷铜设置

基于Altium Designer 20 2层 STM32最小系统板电子设计实战教程 (https://mushiming.com/)  第83张

27.3.1十字连接在手工焊是可以保证焊接质量因为防止散热太快,如果是波峰焊或者SMT可以考虑全连接,保证电流
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也可以选择高级的模式不同的东西全连接还是十字连接可选。这里通孔焊盘十字连接贴片焊盘全连接。
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基于Altium Designer 20 2层 STM32最小系统板电子设计实战教程 (https://mushiming.com/)  第86张
基于Altium Designer 20 2层 STM32最小系统板电子设计实战教程 (https://mushiming.com/)  第87张
基于Altium Designer 20 2层 STM32最小系统板电子设计实战教程 (https://mushiming.com/)  第88张

28、PCB 规则设置要点分析与总结

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第六部分PCB布线部分

29、PCB 布线宏观分析与通道评估

30、PCB 自动布线演示与优缺点分析

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设置成12,满足3W规则
基于Altium Designer 20 2层 STM32最小系统板电子设计实战教程 (https://mushiming.com/)  第91张

31、PCB 手动布线 1

31.1线选后按UM多根走线

基于Altium Designer 20 2层 STM32最小系统板电子设计实战教程 (https://mushiming.com/)  第92张

31.2走线推挤功能 shift+R

基于Altium Designer 20 2层 STM32最小系统板电子设计实战教程 (https://mushiming.com/)  第93张

31.3先不管DRC 先把线走通,在可以通过换孔来走线

基于Altium Designer 20 2层 STM32最小系统板电子设计实战教程 (https://mushiming.com/)  第94张
基于Altium Designer 20 2层 STM32最小系统板电子设计实战教程 (https://mushiming.com/)  第95张

32、PCB 手动布线 2

32.1先把线拉出,再用U+M多根拉线

33、PCB 手动布线 3

过孔尽量规则
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34、PCB 电源部分的分析与处理

35、PCB 地部分的分析与处理

35.1尽量有位置让地可以过来,形成包地,走线尽量避开晶振的上下位置。
35.2处理地的部分,可以全部把地的扇孔出来,之后敷铜。
35.3选择keepout后再重新覆铜就会出现避让基于Altium Designer 20 2层 STM32最小系统板电子设计实战教程 (https://mushiming.com/)  第97张

36、2 层板与多层板地的处理要点解析

36.1 多层板解决2层板地被分离割裂的情况

37、PCB 布线要点分析与总结

基于Altium Designer 20 2层 STM32最小系统板电子设计实战教程 (https://mushiming.com/)  第98张

第七部分 PCB后期处理部分
38、PCB 丝印调整、LOGO导入
39、项目整体 DRC 处理与检查
40、拼板设计与 Mark 点添加
41、光绘文件、装配文件、BOM表单输出
42、项目最终文件归档
43、PCB 打样生产报价
第八部分 项目总结与前景规划
44、电子设计流程总结以及后期学习规划、前景规划

THE END

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