Введение:
Я впервые проектирую электронное хобби, используя STM32 для управления наконечником паяльника. Я прочитал много документов с разметкой печатной платы, а также много информации с этого форума. И это мой первый результат, я собираюсь позволить этой конструкции изготавливаться на печатной плате.
Поскольку это моя первая попытка, я хотел бы получить несколько советов, чтобы проверить, правильно ли я поступаю, прежде чем отправлять этот дизайн на завод.
Эта печатная плата будет двухслойной печатной платой.
Компоненты будут припаяны вручную.
Я проектирую печатную плату с обучающей версией EAGLE. (Только 2 слоя)
Crystal Layout:
Из этого документа я узнал:
- Иметь остров GND в нижнем слое и защитное кольцо на верхнем слое для защиты сигнала OSC.
- Изолированный заземляющий остров должен быть подключен к ближайшему заземлению MCU.
- Защитное кольцо должно быть сшито через наземный остров.
- Никакой сигнал не должен проходить через изолированную землю.
- Траектории сигналов OSC должны быть максимально симметричными.
- Сигнальные тракты OSC должны быть максимально короткими.
- Обратные пути груза С проходят через наземный остров
Мой OSC работает на 8 МГц; нагрузка С составляет 18 пФ.
Надеюсь, я правильно понял правило, а также правильно сделал макет в пределах досок для хобби.
Мощность и развязка C:
Я использую шапку 0603. Я хочу сохранить базовую плоскость как можно более цельной, поэтому не хочу, чтобы трасса сигнала уходила на нижний слой. Но я тоже не могу держать развязку С на верхнем слое. Вот почему я переместил разделение C на нижний слой. Если будет предоставлена какая-либо идея, которая может сделать как следы, так и развязку С на верхнем слое, будет очень признателен.
Что я получил по правилам:
- Разъединитель C должен быть расположен как можно ближе к паре VDD / VSS.
- Питание сначала проходит через разъединяющий C, а затем к контактам VDD / VSS.
- MCU имеет местный + 3V3 и GND. И они питаются из одной точки.
- Держите план земли не быть сокращенным.
- Для VDDA необходим ферритовый шарик.
- Если требуется несколько C, поместите C с меньшим значением ближе к паре VDD / VSS.
Пожалуйста, дайте мне знать, является ли мой макет разумным.
АЦП сигнал:
для моего приложения нужен сигнал термопары, который находится в наконечнике паяльника. Наконечник имеет резистор нагревателя и термопару внутри, а термопара и терморезистор имеют общий обратный путь. Напряжение термопары измеряется в период, когда напряжение нагревателя не подается.
Я использую очень простой неинвертированный операционный усилитель для усиления сигнала. О чем я беспокоюсь:
- будет ли обратный ток нагревательного элемента причинять большие помехи микроконтроллеру. (Поскольку напряжение термопары измеряется только тогда, когда ток нагревателя не течет, не имеет значения, что ток влияет на операционный усилитель)
- Лучше ли привязать операционный усилитель VSS непосредственно к заземляющей плоскости или привязать его к термопаре (-), как я делал в проекте? Или другие варианты?
Схема:
Я использую STM32F103C8T6. Согласно данным, .1 мкФ и 2x10 мкФ для пары VDD / VSS. Для быстрого сигнала я поместил резистор для подавления повышения фронта. Крышка помещена для фильтрации строки сброса. Я использую SWIO для отладки порта с отслеживанием SDO.
Следующие разделы - мой текущий дизайн PCB:
-Schematic:
-ВВЕРХ:
Штриховая линия - это вырез 3V3 для разделения контактов VDD и плоскости + 3V3
-ДНО:
Штриховая линия - вырез GND для разделения выводов VSS и плоскости GND.
-Аналоговая часть:
Конструкция наконечника пайки:
Я надеюсь, что информации, которую я предоставил, достаточно для получения обратной связи.
А также дайте мне знать, правильное ли мое понимание правил проектирования.
Заранее большое спасибо.
С наилучшими пожеланиями.
источник
Ответы:
Просто быстро пролистал, но меня беспокоят две вещи:
Что касается аналоговой части, расстояние между некоторыми следами и (главным образом) грунтовым медным потоком кажется очень небольшим. Это может вызвать проблемы на производстве, а также вызвать шорты. В EAGLE должна быть настройка, определяющая минимальное расстояние сетей (следов) до заливки меди.
Я поместил желтые круги на пораженные участки:
источник
Напряжение 220 Ом на NRST слишком сильное. Обычно подтягивания не происходит вообще, поскольку микросхема содержит внутреннее подтягивание. Но я бы оставил место для резистора, но не установил его, так что, возможно, 10 КБ можно будет поставить позже, если это необходимо.
Не надевайте на контакт BOOT0 как подтягивание, так и опускание. Если вы не планируете использовать встроенный загрузчик и будете программировать только через JTAG / SWD, тогда вы можете просто заземлить контакт BOOT0 или оставить 10k там.
источник