群里面有很多的小伙伴一直希望核桃能出一期關于PCB入門的文章,今天我們以一塊非常簡單的板子(51單片機)來展開,最終實現的效果類似下面這張圖的板子:
在開始之前核桃有必要和剛接觸PCB的小伙伴提幾點建議:
(1)千萬不能好高騖遠,不要以為簡單的板子無所謂,軟件自動走線就行,這樣的想法是致命的,先學會走再學會跑,PCB學習是沒有捷徑,只能多積累。
(2)認真對待每一塊板子,每一根線,“板子能跑就行”這種想法是不可取的!
(3)在保證電氣性能的前提下,能美觀就美觀,這樣你的板子才會越畫越好看,好的板子真的是藝術品,讓人賞心悅目。
(4)細節很重要,多看多想多嘗試,耐心更為重要,PCB線路走不通,那就想方設法走通(沒有走不通的線),不要不耐煩,這個是畫PCB的大忌。
好了,廢話不多說。
我們先看原理圖,原理圖是比較簡單的,如果有不懂的小伙伴可以入群,在群里@我本人(源文件等出完這個系列的文章后會直接放在百度網盤里,公眾號可獲取鏈接)
接下來都是以立創EDA軟件來操作,如果不熟悉這個軟件操作的小伙伴可以到B站白嫖本人的教程:
https://www.bilibili.com/video/BV1f14y1z77H/?spm_id_from=333.999.0.0&vd_source=5f8281657f114a37116180800654c4ec
簡單的過一下原理圖,其中晶振電路和復位電路構成了51單片機最小運行系統(當然得供電正常),從STC89C52的手冊中可以看出,如下:
51和52的最小運行系統是一樣的,目前最為常用的是STC89C52RC,各個學校都是以這個型號為主,如下圖所示:
對于晶振電路和復位電路的計算,可以看下面這兩篇文章
考慮到初學者焊接方面并不熟悉,所以在設計的時候都是以插件為主,單片機加上IC鎖緊插座(如下圖所示),方便更換單片機。
整個板子就是圍繞單片機來展開,所以我們在PCB布局的時候直接以單片機為中心去布局是非常合理的!
要想單片機跑起來,是需要往里面燒錄程序的,所以我們得預留燒錄接口,如下:
我們在燒錄程序的時候可以直接使用USB-TTL模塊進行程序燒錄,我們只需要接RXD,TXD,GND三根線就可以了。
由于51單片機在燒錄程序的時候是需要先斷電然后再重新上電才能進行燒錄的,所以我們在板子上加一個自鎖開關:
根據STC89C51的手冊可以知道,單片機的供電電壓范圍是3.3V~5.5V。為了方便取電,我們一般取5V作為整個板子的供電電壓,使用DC接口
板子通電之后,得需要一顆指示燈,不然我們都不知道板子到底能不能正常供電,如下:
限流電阻的大小怎么算,可以看這篇文章:
STC89C52RC的P0口是開漏模式,所以得加上上拉電阻才能輸出高電平,如果理解不了,可以先不管,加上即可,后面再回過頭去理解!
C4作為STC89C52RC的去耦電容,為單片機穩定運行提供能量。
那怎么添加封裝呢?
估計很多小伙伴會有這個疑惑了,立創EDA是自帶大量封裝庫的,一般都是夠用的,比如說DC插口,我們可以在立創商城挑選好想要的器件,然后再到立創EDA里面添加就可以了。
那如何替換封裝呢?
比如原理圖中的STC89C52RC我們是需要用到IC鎖緊插座的,所以原先的封裝就不能用了,得替換成IC鎖緊插座,操作如下:
選擇的時候注意要選擇40PIN的,因為STC89C52RC的管腳數量就是40的。
在生成PCB之前,我們還需要對原理圖的封裝是否有缺失進行檢查
如果某一個器件是缺失封裝的,軟件會自動報紅色并提示,如下:
理清了上面的這些,我們就可以把原理圖轉換成PCB了。
好了,今天就先寫到這吧!我們下一章開始PCB布局。