一、电路设计工具简介和安装
1.1、Altium Designer 简介
- Altium Designer 是原 Protel 软件开发商 Altium 公司推出的一款功能强大的电子设计自动化(EDA)软件,主要用于绘制印刷电路板(PCB)设计和开发嵌入式系统。这套软件包括制作原理图、PCB 模块以及自动布线和差分对布线等功能,支持轨道长度调整和 3D 建模。
- Altium Designer 全面继承包括 Protel 99SE、Protel DXP 在内的先前一系列版本的功能和优点外,还增加了许多改进和很多高端功能。
1.2、安装 Altium Designer
在Select Design Functionality界面中单击Next按钮,安装软件默认组件

离线激活 Altium Designer

汉化

1.3 Altium Designer 项目构成

二、STM32 最小系统开发板
最小系统是指仅包含必需的元器件,仅可运行最基本软件的简化系统。无论多么复杂的嵌入式系统,都可以认为是由最小系统和扩展功能组成。最小系统是嵌入式系统硬件设计中复用率最高,也是最基本的功能单元。
2.1、STM32F103C8T6

2.2、 电源
STM32F103 系列微控制器使用单电源供电,其电压范围必须为 2.0-3.6V,同时通过内部的一个电压调整器,可以给 Cortex-M3 核心提供 1.8V 的工作电压。通常正常电源为 5V,可以采用转换电路。 电路设计可采用 5V 电源插头将 220V 降压到 5V,再采用 LMS1117-3.3V 稳压芯片将 5V电压降压输出 3.3V 电压。STM32F103 芯片的电源引脚可连接电容以增强稳定性。
2.3、调试接口
STM32 调试系统支持 JTAG 和 SWD 两种接口标准,这两种调试,调试仿真器都要用到GPIO(普通I/O口)。选用其中一个接口即可将在 PC 宿主机上编译好的程序下载到单片机中进行运行调试。
- JTAG(Joint Test Action Group;联合测试工作组)是一种国际标准测试协议(IEEE 1149.1兼容),主要用于芯片内部测试。
- SWD(serial wire debug)是串行总线调试接口。在高速模式和大数据量的情况下,SWD 更加可靠。只要仿真器支持,通常使用 JTAG 仿真模式的情况下,都可以直接使用 SWD 模式。
2.4、复位电路
复位电路的主要作用是把特殊功能寄存器的数据刷新为默认数据,单片机在运算过程中由于干扰等外界原因造成寄存器中数据混乱,不能使其正常继续执行程序(称死机)或产生的结果不正确时均需要复位,以使程序重新开始运行。 单片机在刚上电时也需要复位电路,系统上电时复位电路提供复位信号,直至电源稳定后,撤销复位信号,以使单片机能够正常稳定的工作。
2.5、时钟
时钟电路是单片机的心脏,它控制着单片机的工作节奏。单片机就是通过复杂的时序电路来完成不同的指令功能的。
2.6、启动模式
在设计时,必须确定启动时使用的芯片引脚。改变启动方式会使,STM32 存储空间的起始地址对齐到不同的内存空间上,从而选择在闪存、内部 SRAM 或系统存储区上运行代码。例如如果选择从用户闪存启动,即 BOOT0 设置为 0,可以通过连接降压电阻实现。

2.7、 系统外设电路
最小系统的外设部分是指通过 GPIO 口或串口与嵌入式系统主芯片相连的应用拓展功能部分,包括信号指示灯电路、传感器模块接口电路、WIFI 模块接口电路和拓展电路。


三、焊接 STM32 开发板
在进行焊接操作中,很多人会因为没有经验所以常会犯一些错误,甚至因此而受伤。
- (1)电烙铁不宜长时间通电而不使用
- (2)一定不能用手或人体其他部位的皮肤接触电烙铁头来试用电烙铁的温度
- (3)焊铁不能长时间加热某一元件
- (4)一把新烙铁不能拿来就用,必须先对烙铁头进行处理后才能正常使用
- (5)焊接集成电路与晶体管时,电烙铁头的温度就不能太高,时间不能太长
- (6)烙铁头有直头和弯头两种,注意使用场合
- (7)更换烙铁芯时要注意引线不要接错