新手打算从原理图开始，边画边学原子哥的战舰板，分享下学习过程

gtxs

      打算仿照手头的战舰开发板，仿制一个PCB，顺便学习电路原理，主要为了打基础。
发个帖分享下学习过程，也算是给后来的，有相似想法的新手铺路。

基本思路：
              一边分析原理图，一边画PCB。
              板子赠送的文件中，“STM32F1开发指南-库函数版本_V3.1 .pdf ” 这个文件里面已经有大量原理图分析，这个贴只补充。
主要内容：
              1.PCB绘制，从头到尾的完整过程。
              2.PCB绘制过程中的小技巧。
              3.原理图的一些个人分析。
准备资料：
              战舰板一个，因为有实物在手，随时参考很方便。实际上原子已经很良心了，赠送的原理图里面就有PCB的图，可以看到布局。
              Altium Designer
pppppps：
              不定时更新帖，第一次画较大的PCB，欢迎大神拍砖。另外，AD源文件概不送人，不多解释。

gtxs

严姜超 发表于 2017-10-27 21:31
可以问一下原理图中是不是有一条线上包括两个网络标号，但百度一下似乎不能
另外speaker 中的两个点sp  ...

1.一个线可以放两个网络标号，亲测可行，我板子都加工好，焊好，调好了

2.这两个点原子哥给做成元器件了，原理图封装和PCB封装都有，光盘里给的封装库里有。实质就是两个焊盘

另外补充个：光盘里给的封装也不是最终可用的，要动脑看看，合不合适。比如LCD的封装和32khz晶振的，就得自己改改
                  知道谁连的谁，铜线是怎么走的，这些都不是问题。实事求是

电阻电容自己看着办，0603的就好，主要看你手头有什么封装，性能差不多即可，不用非得一样大

wevsmy

加油，

gtxs

原理图第1.00步：制作自己的原理图图纸模板

我多数按照这个网页上的教程做，但是也有其他地方学到的和我自己想的方法。
http://www.cnblogs.com/dennytao/p/5469308.html

模板是.SchDot文件。AD软件提供了很多模板，可以直接拿来修改。一般在C:\Users\Public\Documents\Altium\AD17\Templates文件夹里面。

这是我修改的

新建原理图SchDoc文件时，选择这个模板即可。也可以建好原理图，用菜单命令：设计-文档选项-template选项卡，套用这个模板。

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原理图第2.00步：划分原理图层次，准备绘制原理图

      划分原理图层次只是为了结构更清晰，方便与其他人交流。原理图可以和随附的pdf一样，用网络端口（NET  Label”）全局连接。
我打算用层次式结构，具体介绍复制一段：

“Port”及“Net Label”的作用范围
        两种网络标识的作用范围是可以变化和更改的。方法是：打开 Project ＼ Project Option ＼ Option 标 签， 在 Net Identifier Scope 一 栏 的 四 个 选 项 (Automatic、Hierarchical、Flat、Global) 中挑一项。

“Hierarchical”代表层次式结构，这种情况下，Net Label，Port 的作用范围是单张图纸以内。当然，Port 可以与上层的 Sheet Entry 连接，以纵向方式在图纸之间传递信号。

“Flat”代表扁平式图纸结构，这种情况下，Net Label 的作用范围仍是单张图纸以内。而 Port 的作用范围扩大到所有图纸，各图纸只要有相同的 Port 名，就可以发生信号传递。

“Global”是最开放的连接方式，这种情况下，Net Label、Port 的作用范围都扩大到所有图纸。各图纸只要有相同的 Port 或相同的 Net Label，就可以发生信号传递。

“Automatic”是缺省选项，表示系统会检测项目图纸内容，从而自动调整网络标识的范围。检测及自动调整的过程如下：如果原理图里有 Sheet Entry标识，则网络标识的范围调整为Hierarchical。如果原理图里没有 Sheet Entry 标识。但是有 Port 标识，则网络标识的范围调整为 Flat。如果原理图里既没有 Sheet Entry 标识，又没有 Port标识，则 Net Label的范围调整为 Global．

        简单说就是，层次式结构（Hierarchical），单个图纸内Net Label互连，图纸之间，Port互连。

其中的NET  Label是这个：

Port是这个

目前还未画全，先贴一部分：

左边栏是工程栏，右边栏是元器件库栏，这两个侧边栏都可以通过界面右下角的system菜单调出。

       FRAME.SchDoc文件中放结构方块图，一个方块代表一个功能图纸。

       Cpu_103ZET6.SchDoc里面绘制主MCU和最小系统相关的晶振、复位、RTC电池等东西。

       audio.SchDoc里面绘制音频相关的

       memery.SchDoc里面是各种存储器

……其他不一一介绍了

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原理图第3.00步：开始原理图的具体电路绘制

第2.00步划分层次只是一点软件设置和理论规划。

具体的port绘制和结构图（FRAME.SchDoc）的绘制，需要各个具体电路的图纸画完了，再绘制。

原理图上周末画完了，实际上Pcb也画完了，这些天一直没想着更。

--------------言归正传--------------

原理图图纸各种设置，不啰嗦了，想用什么功能就百度，软件帮助，各种翻译帮助的书，都写烂了。

AD很强大，有你想不到，没有不可能。

只说一点我的步骤：

1.设置格点（Grid）。

    格点尽量小，有些器件原理图尺寸诡异，连线总是不直

2.元器件封装库。

    用的是开发板光盘里面带的，文件路径：...\战舰V3 资料盘(A盘)\7，硬件资料\1，ALIENTEK战舰STM32开发板V3及模块元器件封装库\AD9封装库

3.放置网络标号net label。

    一定要保证有红叉出现在网络上，放好后，鼠标悬停在网络上，有标号显示，即为放好。随便一放是不行的，以后生成pcb也一定出错。

4.常用快捷键。

    右键拖动图纸，page up放大，page down缩小，空格旋转器件。其他的自己去软件右下角找快捷键菜单，ad快捷键很多很多。

5.连线与器件的端点是否连上。

    最好拖动下器件，看看线是否拉断，有粘连说明连上了。

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原理图第4.00步 放置端口（port），绘制FRAME

  1.放置端口
    端口是啥，上个图就明白了：

      左边是实际电路图，右边这一整个就是一个完整端口。端口就是把几根net汇集在一起，哪张图纸用到这几根net，就把这一坨放过去。
这样你的图纸就可以模块化，很清晰，便于项目开发和以后其他项目使用。
     整个端口各部分与工具对应关系如下图。


2.层次结构图（frame）
         先上图：

       这个就是结构图，每个绿色块代表一张图纸，图纸上的端口就是上一步说的port，各个图纸通过port传递信息。是不是整个板子的功能一目了然？
各个部分与工具栏的对应关系已经标出，双击各个东西就可以设置各种参数，很简单，一看便知。

gtxs

原理图第5.00步 编译原理图，检查错误

编译查错很重要，单独列一条。
      执行菜单项，工程-compile pcb project...
编译整个工程。菜单虽然英文，但都很简单，一翻译就知道是干什么的了。
      编译后出现的错误都在massage窗口里面，当然也可以生成报告。找不到message窗口可以再右下角system菜单调出。
      编译信息都是英文，
本来想说说我遇到的编译错误信息，想想没必要。直接把编译信息复制，到百度搜索，就会发现早有人问过，同样的坑早有人掉过了。  

原理图绘制要认真，检查要仔细电阻阻值画错，网络标号写错，某个电阻忘了画……这些错误我都犯过，有些错误编译器也发现不了的。


补充内容 (2017-8-30 12:23):
原理图查错很重要，尤其是不是自己设计，照搬被人设计的时候，画错你也不知道怎么错的。
电阻阻值用错，引脚接线错乱，这种错误编译器查不出来。

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PCB第1.00步 生成PCB——先一股脑丢进去再说
1.生成pcb——这一步网上很多，图文并茂
     菜单文件——新建——pcb
     打开刚建好的空pcb文件，这时候菜单栏会有变化，不再是原理图的菜单栏。
     菜单设计——import changes from ……
     点生效更改
2.你会得到这样一个东西：
      元器件要一个一个拖到黑色区域，进行布局吗？NOOOO NEED!!!
在原理图中，选中一个电路模块，比如鼠标框选整个sd card的电路，直接按快捷键T,再按S,就会自动跳转到pcb，选中并高亮sd card电路的所有器件。直接一起拖到想要位置即可
下一步是布局，这可是pcb的重中之重，要结合原理，下班一个小时了，我走了，以后有空慢慢说

gtxs

PCB第2.00步 画边界

新建PCB后默认有个黑色区域，就是基板。右键拖动可移动这个板，page up和page down放大缩小。

1.切换到keep out layer（点击窗口下方的选项卡）
2.菜单：放置-走线。（放置东西都在这，以后这个就不废话了）。
3.在黑色板上随便画形状，keepout layer上线默认是粉色的，不是粉色一般是选错了层。
4.按住鼠标左键拖个框全选这个图形。

5.菜单：设计-板子形状-按照设计对象定义
黑色区域表示的板子就变成了你画的形状，比如战舰板那种圆角矩形，很简单

gtxs

PCB第3.00步 布局——决定命运之战

布局可以参考战舰板，我觉得关键部件的布局上都差不太多。
   最先布局的当然是stm32芯片，与它连线多的器件放在它近处。连线尽量短，尽量在一层走完嘛。
1.布局stm32、插针P1 P2 P3 LCD、芯片DM9000
   按T+S选中stm32芯片，和它的晶振电路、去耦电容、供电电路、VDDA、VREF。
这些电路最好就近放在芯片周围，一次性选中拖过来，防止日后到处找。

插播：
stm32芯片四条边上有多个vcc gnd，而不是整个芯片只有一对vcc gnd，这是为了供电均衡，类似一个城市有多条进城主干道。
每对vcc gnd都要就近加104电容去耦，所以去耦电容一定是就近分散在芯片周围的。
至于为何要去耦，为何是104，自己去知网搜吧，一两句话说不清。
其他芯片基本都有104电容在vcc gnd上，同理。

2.选中地线、VCC3.3、5V等网络，隐藏。（这三个网络地线铺铜还好说，最后肯定是要铺长线，几乎无解，直接先不管了）

3.自己拖动各个模块，尝试让灰色的飞线尽量短尽量少重叠，反正就是看起来尽量没那么乱
   （不要拖动单个器件，一个原理图模块的器件，一定在一起，不然布线难，信号流向也会不对）
最初的布局大概这样。

上图是历史文件里面找的，最终版本有大量微调。lcd的封装重编辑了，只留了个插座；TPAD换成了个圆片；等等。

4.说起来哪个模块应该放哪，需要经验，懂原理，所以我觉得
   大体放好每个功能模块的大体位置就好，连线的时候还要根据信号流向，在小范围内微调。
   这一步之后就只能小改不能大改了。

gtxs

PCB第4.00步 布局微调+按信号流向布线

接下来就是暴露水平的时候了。。。
水平有限，布线需要注意的电磁兼容什么的几乎一窍不通，还好板子原理皮实，工作环境温和。
我是按照信号流向布，以后的帖子都是看着原理图一步步来：

1.首先布的DC-DC （但5V 3.3V等电源最后布）
   
MP2359是开关电源稳压器，原理简单说就是:
1.SW引脚放出电流，电流流经电感L1电生磁，储能，流进C47充电;
2.SW断开，L1磁生电，电流从gnd经过D4、L1继续给C47充电；
3.控制SW闭合断开的时间，就可以控制给C47充了多少电，即控制电压。

4.怎么决定SW闭合断开的时间？检测VBTN的电压，反馈控制，高了少输出点，低了多输出点。
   FB引脚检测，经过R45和R43分压的VBTN的电压，为何分压？为了输出可调啊，改变阻值，可以稳出5V也可以稳出6V。
5.EN是芯片使能引脚。
6.C48 C49对输入稳压去耦滤波。D5限制电流方向。
7.C41和BST引脚，这个很有意思：
   BST，boot strap 靴带，古代老外穿靴子，筒长不好穿，就在口后侧缝个带，穿的时候拉着带容易穿上。
   SW引脚开关切换并不是那么顺畅，有这个引脚配合可蓄电的电容C41补偿，开关更迅捷。原理与内部晶体电路设计有关，不展开了。

所以布线也尽量按照上述的电流流向走，走大电流的线尽量粗短，参见下图：

c47可以再向下一点的，D4正极线太细，唉。

具体步骤：
嗨，没什么步骤，就用工具栏上“交互式布线”，划线就行了

提几个技巧：
1.划的线就是真实的铜，最好一根线练好，不要露线头，系统和厂家都不会管线头，图上什么样制好的板就什么样。
2.可以用退格键删除线。
3.走线拐弯尽量145度，线与线夹角小于90最好，电流和车流一样，拐急弯不好


补充内容 (2017-9-13 17:37):
注意，注意，图是全画好后截图的。电源和地肯定是最后布

gtxs

PCB第4.01步 布局微调+按信号流向布线

说一下触摸按键，光盘带的那个ad9库里有个按键封装，然而无法连线，具体原因未知，
不过这个触摸按键，自己放一块铜皮即可。
      
左边是原子的原版，右边是我自己画的，黄色的是丝印，实际上就只有一个圆形的铜皮，扯根线出来连到R41上即可，但是注意：
圆铜皮背面（bottom layer）一定要铺地！
原理呢，其实很简单，别想复杂了：
1. 咱这是双面板，顶层底层都能铺铜。
2.这块圆铜皮在顶层（top layer），它和底层（bottom layer）的大面积铺的地，构成两个铜皮极板，类似电容的两个极板。
3.不导电的树脂基板是电容介质，这就是个电容。
4.手指触摸这个圆铜皮，由于人本身是个大型导体，这个铜皮-树脂-铜皮构成的电容会产生容量变化。
5.检测电容的容量变化，可以判断是否有手指触摸。
另外，这个圆铜皮上可以覆盖阻焊层，圆四周的top layer上可以铺地也可以留出空不铺，原子的板子没铺。


补充内容 (2017-9-26 14:34):
蓝色字错了。圆背面可以没铜，圆四周有铜也可以——只要构成两个极板就行。参考这个专用芯片第13页的介绍：https://wenku.baidu.com/view/909d8b1227d3240c8547ef65.html

x1334549479

厉害

我欲乘风

学习，坐等更新

gtxs

停更说明

本帖停更，时间不多，遗忘很多。十一，年假，有时间再说吧。

PCB布线布通，开发版能用并不是很难。
规则里面，设置一下，板子的线宽，过孔孔径符合厂家工艺水平就行。
画完了，工具菜单里面有设计规则检查
电源线要加粗，布线树状，不要成环路
底线就近打孔接地，晶振电容在芯片和晶振之间，晶振下不要有线和铜皮。唉还有很多有空再说。上张图参考吧

高亮的是VCC3.3M。布线肯定还有问题，usb都没差分、、将就看吧

TinyLight

棒棒的

严姜超

gtxs 发表于 2017-8-11 17:39
原理图第3.00步：开始原理图的具体电路绘制
第2.00步划分层次只是一点软件设置和理论规划。具体的port绘制 ...

可以问一下 C:\Users\chao\Desktop\捕获.jpg

严姜超

严姜超 发表于 2017-10-27 21:28
可以问一下

可以问一下原理图中是不是有一条线上包括两个网络标号，但百度一下似乎不能
另外speaker 中的两个点sp 怎么画

新手求指教！

严姜超

严姜超 发表于 2017-10-27 21:31
可以问一下原理图中是不是有一条线上包括两个网络标号，但百度一下似乎不能
另外speaker 中的两个点sp  ...

@gtxs

严姜超

楼主，求解答

gtxs

战舰版原理图现在看来已不是尽善尽美

dm9000比较贵，几块钱用个phy，配合软件lwip就可以联网

音频芯片也有很多替换方案

sd卡座用小卡座更好

补充内容 (2017-12-1 13:43):
f103zet6好像没有mac，还是得多学习啊

严姜超

gtxs 发表于 2017-10-30 14:45
1.一个线可以放两个网络标号，亲测可行，我板子都加工好，焊好，调好了

2.这两个点原子哥给做成元器件 ...

thank you