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[经验] 分享运用STM32实现电压自动采集项目(四层板PCB设计流程)

2020-1-9 07:00:00  1987 STM32 电压采集 PCB 四层板
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回家前算是完成了第一块PCB(四层板)的初步测试,现把设置流程记录如下:
四层板实际设计五层(包括机械层),每一层设计图如下:
顶层:
5.png
地层:
6.png
电源层:
7.png
底层:
8.png
机械层:
9.png
1.原理图的设计
注意事项:

电路基本检查
注意器件属性检查,这将关乎后面BOM表是否规范
Designtor:写上器件丝印号,例如对于电容,c1
Comment:器件值,例如对于电阻写10K
Description:器件种类,例如对于电阻就写上贴片电阻
封装型号:务必检查清楚,使用可靠地库,贴片电阻使用0805G或者0603G;
Design Item ID:LibRef(无关紧要)
引脚标号要尽量清除,引脚要伸出来,方便查看
注意电源设计: 12V转正负5V;5V转3.3V;3。3V转2.5V
232串口芯片max3232引脚电容使用钽电容,参考具体的芯片手册
务必检查每一个元器件的封装引脚是否正确
错误示范:12V转正负5V模块引脚表标反了,导致出现问题
2.画PCB板
经验活 ==== 以四层板为例

分层 — 四层
设计 --> 层叠管理器 --> 点解Top Layer选择添加层 --> 重复操作,分别设置为GND Layer和VCC Layer
10.png

11.png
画禁止布线层、原点(左下角或者中性),由此确定PCB板的大小

使用交叉命令将原器件挪移到合适的部分堆放等待进一步摆放

按区域摆放元器件,摆放原则:
紧凑并且要和布线相配合;
注意数字区域、模拟区域、电源区域的划分

按区域布线,布线原则:
电流不回流;
导线不走直角;
信号线10mil,电源线越宽越好2~3mm;
晶振Pi布线包地处理;
过控(0.7mm0.4mm)尽量贴近引脚电流不回流;

铺铜
使用辅助线按照数字区域和模拟区域先圈出一个大致的形状 —> 然后使用多边形命令描线 — > 铺铜
12.png

割铜
对于电磁干扰较大的区域进行割除防止干扰;
芯片引脚区域进行割铜放置短接;
尖峰部位进行割铜放置干扰;

画机械层 — Mechanical1
在机械层打定位螺丝孔,可以搞一个圆角,要好看些,同时pcb的形状貌似可以使用机械制图软件进行绘制,此处待论证…

OVER
============================ ====================================
布线规则:

3W原则:线与线中心间距尽量保持在3倍线宽以上;

PCB板边沿与引脚焊盘最短距离不能小于2mm;

电流如水流,导线如河道,要让水流、电流尽量平稳;

流量大的电源线、地线要宽,一般是 地 > 电源;

传输数据、地址的信号线可以细一些,尽量均匀;

高速信号的导线走线长度尽量相等 ;

相邻布线层的走线尽量不要平行,最好垂直;

导线尽量不要紧贴PCB边缘

数字电路信号线可以8-12mil,没有强制新要求;(电源线宽规则)

过控规则:

过控有通孔、盲孔、埋孔之分,多用通孔;
PCB上过控要尽量少,降低对PCB完整性的破坏;
过控不能过小,受制于厂家的工艺限制;
管教要就近打过孔,过孔和管脚之间的引线越短越好;
过孔内径一般大于与其连接的导线宽度;
国过孔越大承载的电流越大;
电源和地线的过孔可以大一些;
过孔尽量不要放在焊盘之上;
元器件布局:

元器件尽量放置在PCB板同侧;
元器件排列要紧凑美观,输入和输出原件尽量远离;
以核心元件为中心,围绕它进行布局;
元器件的布局应该便于信号流通,使信号尽可能保持一致的方向;
发热元件,应优先安排在利于散热的位置,且不能过于集中;
电容要靠近芯片的电源地线引脚,不然滤波效果会变差;
高速线要尽量短;
同一个位置的正反两方面尽量不要同时放置芯片;
电器连接关系密切的元器件最好放置在一起;
高压元器件和低压元器件之间最好有较宽的电器隔离带;
其余注意事项:
其余PCB注意事项

3.出BOM表(器件对应的丝印)、元器件清单(采购使用)、丝印正反面(提供给焊接人员使用)
BOM表:报告 —> Bill of Materials
13.png

根据BOM表导出相应的元器件清单;

14.png
导出丝印正反面:
文件 —> 智能PDF…,此处直接参考导出丝印
4.PCB制板交送而来相关人员制版,最低3片,注意交付要给板子取号标号,例如实验板20190119

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dlutccj 2020-1-10 09:13:46
DB9连接器位置没问题吗?
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cwsxian 2020-1-15 20:56:29
谢谢分享
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soliciter 2020-1-22 17:26:40
多谢分享吧                                    
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