群里面有很多的小伙伴一直希望核桃能出一期关于PCB入门的文章,今天我们以一块非常简单的板子(51单片机)来展开,最终实现的效果类似下面这张图的板子:
在开始之前核桃有必要和刚接触PCB的小伙伴提几点建议:
(1)千万不能好高骛远,不要以为简单的板子无所谓,软件自动走线就行,这样的想法是致命的,先学会走再学会跑,PCB学习是没有捷径,只能多积累。
(2)认真对待每一块板子,每一根线,“板子能跑就行”这种想法是不可取的!
(3)在保证电气性能的前提下,能美观就美观,这样你的板子才会越画越好看,好的板子真的是艺术品,让人赏心悦目。
(4)细节很重要,多看多想多尝试,耐心更为重要,PCB线路走不通,那就想方设法走通(没有走不通的线),不要不耐烦,这个是画PCB的大忌。
好了,废话不多说。
我们先看原理图,原理图是比较简单的,如果有不懂的小伙伴可以入群,在群里@我本人(源文件等出完这个系列的文章后会直接放在百度网盘里,公众号可获取链接)
接下来都是以立创EDA软件来操作,如果不熟悉这个软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
简单的过一下原理图,其中晶振电路和复位电路构成了51单片机最小运行系统(当然得供电正常),从STC89C52的手册中可以看出,如下:
51和52的最小运行系统是一样的,目前最为常用的是STC89C52RC,各个学校都是以这个型号为主,如下图所示:
对于晶振电路和复位电路的计算,可以看下面这两篇文章
考虑到初学者焊接方面并不熟悉,所以在设计的时候都是以插件为主,单片机加上IC锁紧插座(如下图所示),方便更换单片机。
整个板子就是围绕单片机来展开,所以我们在PCB布局的时候直接以单片机为中心去布局是非常合理的!
要想单片机跑起来,是需要往里面烧录程序的,所以我们得预留烧录接口,如下:
我们在烧录程序的时候可以直接使用USB-TTL模块进行程序烧录,我们只需要接RXD,TXD,GND三根线就可以了。
由于51单片机在烧录程序的时候是需要先断电然后再重新上电才能进行烧录的,所以我们在板子上加一个自锁开关:
根据STC89C51的手册可以知道,单片机的供电电压范围是3.3V~5.5V。为了方便取电,我们一般取5V作为整个板子的供电电压,使用DC接口
板子通电之后,得需要一颗指示灯,不然我们都不知道板子到底能不能正常供电,如下:
限流电阻的大小怎么算,可以看这篇文章:
STC89C52RC的P0口是开漏模式,所以得加上上拉电阻才能输出高电平,如果理解不了,可以先不管,加上即可,后面再回过头去理解!
C4作为STC89C52RC的去耦电容,为单片机稳定运行提供能量。
那怎么添加封装呢?
估计很多小伙伴会有这个疑惑了,立创EDA是自带大量封装库的,一般都是够用的,比如说DC插口,我们可以在立创商城挑选好想要的器件,然后再到立创EDA里面添加就可以了。
那如何替换封装呢?
比如原理图中的STC89C52RC我们是需要用到IC锁紧插座的,所以原先的封装就不能用了,得替换成IC锁紧插座,操作如下:
选择的时候注意要选择40PIN的,因为STC89C52RC的管脚数量就是40的。
在生成PCB之前,我们还需要对原理图的封装是否有缺失进行检查
如果某一个器件是缺失封装的,软件会自动报红色并提示,如下:
理清了上面的这些,我们就可以把原理图转换成PCB了。
好了,今天就先写到这吧!我们下一章开始PCB布局。