自定義STM32板從零開始

時(shí)間：2025-10-17 18:42:33

關(guān)鍵字： STM32板傳感器 Arduino R4

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[導(dǎo)讀]這是一個(gè)完全定制的基于stm32的PCB（印刷電路板）。完全自定義，它比商業(yè)devkit有一個(gè)優(yōu)勢(shì)，你可以自定義它的形狀和應(yīng)用。（除了能夠任何額外的傳感器，功能等）

這是一個(gè)完全定制的基于stm32的PCB（印刷電路板）。完全自定義，它比商業(yè)devkit有一個(gè)優(yōu)勢(shì)，你可以自定義它的形狀和應(yīng)用。（除了能夠任何額外的傳感器，功能等）

在本文中，我將向您展示開始為自己設(shè)計(jì)這些很酷的定制板所需的一切，而不是典型的項(xiàng)目，從而為您自己的許多新的令人興奮的項(xiàng)目提供動(dòng)力。我還將向您展示STM32何時(shí)是其他mcu（微控制器單元）（如ESP32或Arduino）的好選擇，以便您很好地了解它們之間的利弊。

如果你對(duì)設(shè)計(jì)自定義ESP32板感興趣，我在這里寫了一個(gè)完整的單獨(dú)教程。

在這個(gè)項(xiàng)目中，我將構(gòu)建STM32H573，因?yàn)樗哂懈咝阅?、大容量?jī)?nèi)存、緊湊的尺寸和具有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格點(diǎn)。這是一個(gè)很棒的萬(wàn)能芯片！

該板將包括：

?緊湊的35x35mm尺寸

?RGB，電源和閃爍led

?USB-C供電和上傳

?SWD調(diào)試引腳

?BOOT和RST（復(fù)位）按鈕

?電源、GND和最好用的gpio都?jí)牧?

?HSE和LSE外部振蕩器

?防靜電保護(hù)

讓我們開始吧!

為什么STM32 ?

根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，stm32優(yōu)于典型的微控制器有兩個(gè)主要因素：

?Volume

?Support

通過體積，我指的是有字面上成千上萬(wàn)的不同類型和變種的stm32。在Digikey上簡(jiǎn)單搜索一下就能證實(shí)這一點(diǎn)。

這很重要，因?yàn)檫@意味著幾乎總是會(huì)有一個(gè)STM32完全符合您想要?jiǎng)?chuàng)建的項(xiàng)目的確切要求和規(guī)格。這也很有幫助，因?yàn)檫@意味著如果你想要構(gòu)建一個(gè)產(chǎn)品投入生產(chǎn)，你就不會(huì)在你不需要的其他外圍設(shè)備等上花費(fèi)更多。（稍后我將介紹STM32的類型以及如何選擇它們。）

我前面提到的第二個(gè)主要因素（環(huán)境）是指專業(yè)開發(fā)或其他方式開發(fā)的STM32項(xiàng)目的絕對(duì)數(shù)量。這在選擇理想的MCU（微控制器單元）時(shí)尤其重要，因?yàn)檫@意味著意法半導(dǎo)體（STM32背后的公司）有關(guān)于他們的產(chǎn)品和開發(fā)工具的大量文檔。

也許最好的例子是他們的STM32CubeIDE開發(fā)環(huán)境。我已經(jīng)使用ESP-IDF （ESP32版本）有一段時(shí)間了，在嘗試CubeIDE時(shí)給我留下了深刻的印象，因?yàn)樗鼈兪褂昧艘粋€(gè)用戶界面來配置引腳和外設(shè)，可以自動(dòng)生成必要的代碼，而不必自己編寫。這使得基本設(shè)置（配置I2C等）變得非常簡(jiǎn)單。CubeIDE還可以運(yùn)行許多不同的操作系統(tǒng)，比如我最喜歡的FreeRTOS（基于線程的操作系統(tǒng)），它也非?？帷?

我在我的主頁(yè)上使用的RGB LED演示示例代碼可以在這里找到。

但是學(xué)習(xí)使用CubeIDE應(yīng)該有自己的教程（稍后再查看）。我們現(xiàn)在繼續(xù)前進(jìn)吧！

很快地，我還想宣布RoboticWorx正式推出了一款產(chǎn)品！這是PolyCast5多工具遙控器。如果你感興趣，可以在這里查看！

為什么不是STM32？

STM32非常棒，但它確實(shí)不是每個(gè)項(xiàng)目的理想選擇。目前，我的兩個(gè)首選微控制器是STM32和ESP32，我還沒有遇到一個(gè)項(xiàng)目，其中一個(gè)不能擅長(zhǎng)。以下是我如何在它們之間做出選擇：

STM32+NRF是指STM32與專用收發(fā)IC（如NRF系列芯片）配對(duì)。

當(dāng)然，情況并非總是如此，但這是我如何選擇的一個(gè)很好的大綱，并且大多數(shù)時(shí)候都是正確的。ESP32具有強(qiáng)大的功能，但非常耗電。等效的STM32比ESP32貴一點(diǎn)，但具有更好的功耗特性，并且可以提供更多特定的功能?？倳?huì)有一些讓步和讓步。

這是一個(gè)ESP32模塊，里面有一個(gè)較小的ESP32 SoC（片上系統(tǒng)），如果需要，您可以直接使用。這也不是按比例的！

我已經(jīng)對(duì)ESP32和STM32給予了很多關(guān)注，但是你的Arduino （ATmega）用戶呢？事情是這樣的：

Arduino是介紹嵌入式系統(tǒng)（設(shè)計(jì)和制作電路板）的絕佳方式，但它是初學(xué)者的設(shè)備，與上述設(shè)備相比，它的優(yōu)勢(shì)很大。

這不是一個(gè)完美的圖表（許多選項(xiàng)用于GPIO重新配置，外部ram等），但它是一個(gè)基本的通用大綱。

Arduino R4是UNO的可靠升級(jí)，但仍然無(wú)法與大多數(shù)stm32或esp32的功能相匹配。而且arduino的類型也不多，這嚴(yán)重?fù)p害了您在構(gòu)建項(xiàng)目時(shí)的選擇。

但是，即使說了這么多，如果你以前沒有做過這樣的項(xiàng)目，我強(qiáng)烈建議你先用Arduino做一些。一頭扎進(jìn)去可能會(huì)讓人不知所措，只會(huì)導(dǎo)致困惑和沮喪。Arduino有一個(gè)很好的項(xiàng)目社區(qū)，可以幫助你，我強(qiáng)烈建議在開始定制pcb之前先學(xué)習(xí)Arduino項(xiàng)目。（這篇文章還會(huì)在這里?。?

選擇STM32

正如我之前提到的，有很多STM32的選擇！這是一個(gè)很好的問題，但是知道哪一個(gè)最適合您的項(xiàng)目可能會(huì)令人困惑。以下是一般指導(dǎo)原則：

我可能會(huì)選擇ESP32而不是任何無(wú)線版本（盡管我確信它們會(huì)工作得很好），所以我跳過這些。

為了擴(kuò)展這張圖片，選擇stm32的一個(gè)重要部分沒有被提及的是它是什么時(shí)候發(fā)布的，以及如何使用它來節(jié)省資金和獲得性能。

例如，STM32F446的價(jià)格為8.85美元，包括180MHz的最大時(shí)鐘速度和512KB的閃存。這些都是不錯(cuò)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，但我可以便宜45美分買一臺(tái)STM32H573，它的最大時(shí)鐘速度是250MHz，內(nèi)存是2MB。它的內(nèi)存幾乎是原來的4倍，處理速度更快，而且更便宜！

好吧，發(fā)生了什么？

這是因?yàn)镕446是在2016年2月發(fā)布的，H573是在2023年3月發(fā)布的。但現(xiàn)在新芯片更便宜，這似乎沒有多大意義。這是有效的，因?yàn)樾聳|西并不一定意味著它的成本更高。新技術(shù)使制造更難的東西（比如更多的閃存）變得更容易，這有助于降低價(jià)格。此外，作為一種更新的芯片，較低的價(jià)格將吸引人們開發(fā)具有更好技術(shù)的新產(chǎn)品，以幫助淘汰舊版本（F4），為新版本（H5）騰出空間。

我說這一切的目的是讓你選擇更新的stm32 ！您將節(jié)省資金并獲得更好的性能。解決了這個(gè)問題，我們可以回到圖表上。

?對(duì)于低功耗可穿戴設(shè)備/應(yīng)用，STM32U系列是非常好的。

?這些有許多口味，例如高性能超低功耗STM32的STM32U5或更小但也更便宜的STM32U0。

?STM32L系列也可以，但比U系列老，所以要相應(yīng)挑選！

?對(duì)于通用材料（基本應(yīng)用），STM32C系列是一個(gè)可靠的選擇。

?它將于2023年1月發(fā)布，這是一款全新的游戲（在撰寫本文時(shí)），并提供了一些不錯(cuò)的特性。

?它也是一種非常便宜的集成電路，可以成為開發(fā)大規(guī)模產(chǎn)品的絕佳選擇。

?對(duì)于高性能（我最喜歡的之一），STM32H5真是太棒了！

?這是一個(gè)非常新的系列，于2023年3月發(fā)布，提供了一些非?？岬墓δ芎透呒?jí)安全選項(xiàng)，如TrustZone。

?對(duì)于真正的高性能（圖像處理等），STM32H7占主導(dǎo)地位。

?它可以提供550MHz左右的最大時(shí)鐘速度，這是相當(dāng)瘋狂的。

?它比其他的老一點(diǎn)，但你要為它的性能付出代價(jià)。

當(dāng)然，這些并不是嚴(yán)格的指導(dǎo)方針，建議您查看各種不同的stm32，以選擇最適合您的應(yīng)用程序的stm32。它們也可能不是未來的最新/最佳選擇，所以一定要查看ST的官方頁(yè)面和推薦。這里還有一個(gè)很好的維基百科頁(yè)面，上面有一些發(fā)布日期和信息。

現(xiàn)在讓我們繼續(xù)構(gòu)建實(shí)際的STM32H573！

這些項(xiàng)目需要一段時(shí)間才能推出。如果您想支持我創(chuàng)建這些免費(fèi)教程的工作，請(qǐng)考慮成為免費(fèi)或Plus訂閱者！

示意圖

在選擇STM32之后（在我的例子中是STM32H573），我總是首先打開數(shù)據(jù)表。這也是一個(gè)確保你的選擇滿足你的項(xiàng)目需求的好地方，因?yàn)槟阃ǔ？梢栽谑醉?yè)和“描述”部分找到一些總結(jié)的細(xì)節(jié)。

在那之后，你會(huì)得到大量的信息。但是我們不一定需要知道所有這些才能開始使用MCU和構(gòu)建PCB。

最基本的第一步，需要完成讓這個(gè)壞男孩運(yùn)行是確保足夠的電力供應(yīng)。為此，請(qǐng)轉(zhuǎn)到數(shù)據(jù)表中的“電氣特性”部分并滾動(dòng)到電源方案。

您可能會(huì)注意到有兩種不同的方案，一種用于SMPS（開關(guān)模式電源），一種用于LDO（低差穩(wěn)壓器）。對(duì)于本例，為了簡(jiǎn)單起見，我將選擇LDO，但是要知道，如果您想要更高的效率，SMPS也是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

這看起來像很多東西，但它真的不是那么復(fù)雜?；旧?，所有這些都是在向我們展示去耦電容器需要放在哪里才能穩(wěn)定運(yùn)行。所以我將把這些建議復(fù)制到我的KiCad項(xiàng)目中。KiCad是一個(gè)免費(fèi)的，超級(jí)棒的軟件，用于開發(fā)pcb。你可以在這里查看)。

我還想指出，ST有很多應(yīng)用筆記，如果你需要額外的資源，你可以查看額外的建議和指導(dǎo)方針。

太棒了!接下來我們可以看看晶體振蕩器。

如果你已經(jīng)安裝了KiCad，但不知道我如何把STM32H573符號(hào)放在那里，我從超級(jí)圖書管理員下載了它。Ultra Librarian和SnapEDA是導(dǎo)入默認(rèn)KiCad庫(kù)中未包含的外部PCB符號(hào)和足跡的重要資源。

要查找晶體振蕩器信息，請(qǐng)轉(zhuǎn)到標(biāo)題為“具有8MHz晶體的典型應(yīng)用”的部分。

8MHz晶體通常是大多數(shù)stm32的默認(rèn)使用，盡管從技術(shù)上講，您可以選擇4-50MHz的晶體?，F(xiàn)在，你可能想知道這是什么或者為什么需要它。所有這些都為STM32提供了一個(gè)參考信號(hào)（以設(shè)定的頻率進(jìn)行周期性的高到低振蕩），以基于其內(nèi)部操作。大多數(shù)stm32也帶有一個(gè)可以使用的內(nèi)部振蕩器，但它不像外部振蕩器那么精確，基本上更糟。例如，某些外設(shè)（如USB）需要非常特定的時(shí)鐘頻率來滿足協(xié)議規(guī)范，而內(nèi)部振蕩器無(wú)法輕松完成。

對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目，我只是選擇了ECS-80-18-23B-JTN-TR作為晶體，因?yàn)樗谙喈?dāng)緊湊的尺寸下具有體面的公差（±20ppm），額定頻率為8MHz。

另外需要知道的是，晶體通常需要負(fù)載電容器來確保穩(wěn)定、可靠的振蕩。它們的值可由下式計(jì)算：

其中C_load為晶體的額定負(fù)載電容，C_stray為PCB走線和引腳的雜散電容。有時(shí)STM32數(shù)據(jù)表中有提到的雜散電容，但在這種情況下，我沒有看到STM32H573。然而，檢查一下總是最好的。

如果你愿意，你也可以添加一個(gè)LSE（低速外部時(shí)鐘），它通常是32.768kHz，用于RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘）和低功耗操作的精確計(jì)時(shí)。你可以用同樣的方法計(jì)算負(fù)載電容，如果你選擇添加它。

在為STM32打破任何引腳之前，確定您實(shí)際需要的項(xiàng)目引腳是有用的。與esp32不同，esp32有一個(gè)GPIO矩陣，允許任何GPIO用于任何特定功能（給定它們沒有內(nèi)部映射），STM32引腳更具體。例如，如果您需要使用SPI，則需要斷開具有SPI功能的引腳。對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目，因?yàn)闆]有什么特別需要的，我只是啟用了一堆隨機(jī)的外設(shè)，然后把它們拆開，這樣PCB就可以靈活了。

這就是說，然而，stm32仍然有些靈活，因?yàn)槎鄠€(gè)引腳可以用于相同的目的。這方面的一個(gè)例子是，在這個(gè)芯片系列上，PA5和PB3可以用作SPI1_SCK等。在CubeIDE上，如果您感興趣，可以按住CTRL然后單擊給定的引腳來查看。如果您不想弄亂CubeIDE（這也很好），您也可以通過數(shù)據(jù)表上的引腳來確定哪個(gè)做哪個(gè)。

雖然我們?cè)谝_的主題上，我還想指出STM32調(diào)試。這與您可能在USB上使用ESP32不同，因?yàn)槟枰褂锰囟ǖ恼{(diào)試引腳（以及調(diào)試器，但稍后會(huì)詳細(xì)介紹）。我個(gè)人最喜歡的調(diào)試方法是SWD（串行線調(diào)試）與“跟蹤異步Sw”。啟用此功能后，您將獲得SWO（串行線輸出）引腳，該引腳允許打印到終端（通過printf），這對(duì)于記錄事物的內(nèi)部狀態(tài)非常有用。當(dāng)我第一次開始使用stm32時(shí)，我花了很長(zhǎng)時(shí)間才弄清楚這一點(diǎn)，但它非常有用；強(qiáng)烈推薦!我希望您可以享受我擴(kuò)展的故障排除的成果。

因此，總的來說，要進(jìn)行調(diào)試，您將擁有SWO， SWDIO和SWCLK，引腳和可選的NRST引腳，以及電源和GND。然后，當(dāng)時(shí)間到來時(shí)，您將這些引腳連接到您選擇的調(diào)試器，然后通過它使用的任何電纜連接到您的計(jì)算機(jī)。

?SWCLK -串行線時(shí)鐘

?串行線數(shù)據(jù)輸入/輸出

?SWO -串行線輸出

最后，我們可以簡(jiǎn)單地連接BOOT0和NRST引腳。在大多數(shù)stm32上，當(dāng)BOOT0引腳高時(shí)，啟動(dòng)模式（“僅上傳代碼”模式）被激活，因此添加一個(gè)下拉電阻以確保默認(rèn)情況下它是低的，以便閃存程序可以運(yùn)行。對(duì)于NRST引腳則相反，其中STM32在引腳低時(shí)被禁用（復(fù)位），因此需要一個(gè)上拉電阻來代替默認(rèn)的高狀態(tài)。我們也可以將這些引腳連接到PCB上的觸覺開關(guān)（按鈕），這樣我們就可以在需要時(shí)激活任何一個(gè)。

添加一個(gè)小電容來平滑任何按鈕彈跳也是一個(gè)好主意，因?yàn)檎缒梢韵胂蟮哪菢?，每次按下都快速重?啟動(dòng)STM32是不理想的。

另一個(gè)我從自己的項(xiàng)目中學(xué)到的技巧是在原型制作時(shí)添加一個(gè)“閃爍”LED。這個(gè)LED的唯一工作就是閃爍（你用代碼告訴它），這聽起來沒什么用，但實(shí)際上非常有用。當(dāng)它閃爍時(shí)，您知道代碼實(shí)際上正在運(yùn)行（沒有卡在任何地方，這實(shí)際上經(jīng)常發(fā)生），以及STM32實(shí)際上在聽您的聲音。這消除了設(shè)置中的任何潛在問題，其中可能代碼沒有正確編譯/配置錯(cuò)誤并導(dǎo)致奇怪的行為。

有了這個(gè)，你可以添加一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的USB連接器和電壓規(guī)則，并完成！當(dāng)然，如果需要，您也可以添加額外的組件，如電池充電器，傳感器等，但在這里我只關(guān)注基本的STM32。

此處還增加了ESD保護(hù)，建議使用USBLC6。

如上所述，在原型制作時(shí)強(qiáng)烈建議使用電源LED，以便您知道PCB是否通電。這對(duì)于識(shí)別短路也很有用，這在第一次給電路板通電時(shí)非常有用。(在短路的情況下，沒有電流流過LED，它將關(guān)閉。只要插上電源就很容易知道。)以下是完整的示意圖供您參考：

布局

在開始之前，我還想指出，ST通常會(huì)提供大量的應(yīng)用筆記，其中包含使用其產(chǎn)品開發(fā)的額外指導(dǎo)方針和建議。我建議在處理新事物時(shí)經(jīng)常檢查它們。這是該板上的STM32H573 MCU的一個(gè)。

現(xiàn)在我們已經(jīng)完成了原理圖，我們可以移動(dòng)到PCB布局，這就是實(shí)際PCB的設(shè)計(jì)方式。首先，我們應(yīng)該打開PCB板編輯器并導(dǎo)入設(shè)計(jì)。

之后，我們應(yīng)該轉(zhuǎn)到File > Board Setup > Physical stack，并選擇4個(gè)銅層。如今pcb相當(dāng)便宜，做兩層pcb真的沒有多大意義，因?yàn)槟銜?huì)以最低的成本錯(cuò)過免費(fèi)的接地和電源平面。

在設(shè)置的時(shí)候，我也喜歡去編輯>文本和圖形屬性，然后格式化所有的參考指示器為0.8的高度和寬度和0.15的厚度。這是大多數(shù)PCB制造商無(wú)需支付額外費(fèi)用的典型最低要求。為了清理布局，我通常還會(huì)隱藏組件值，因?yàn)椴季植⒉徽嬲枰鼈儭?

更好的!我們也可以創(chuàng)建一些預(yù)定義的大小，現(xiàn)在在文件>板設(shè)置>預(yù)定義的大小。這樣，我們就可以在路由時(shí)選擇一些默認(rèn)的大小。我通常盡量不要低于我在這里所擁有的，因?yàn)樽呔€/通孔越小，PCB的制造成本就越高。在空間允許的情況下，您在這里看到的較大的走線用于路由電源等。

從那里我們可以繼續(xù)并創(chuàng)建一個(gè)輪廓板（選擇“邊緣切割”層）。如果有機(jī)械約束，請(qǐng)確保PCB尺寸合適。由于這對(duì)我來說只是一個(gè)通用的電路板，我將根據(jù)組件數(shù)量做一個(gè)合理尺寸的粗略hack， 35x35mm。

現(xiàn)在您可以開始放置較大的組件，以查看所有組件如何能夠組合在一起。在這個(gè)階段，我的設(shè)計(jì)看起來是這樣的，幾個(gè)主要組件大致放置在后面進(jìn)行調(diào)整。

這也可以給你一個(gè)想法，如果一切都將能夠?qū)嶋H適合PCB?？雌饋砦覒?yīng)該可以，所以我知道我可以繼續(xù)。

現(xiàn)在我們可以開始放剩下的了。最好從其他主要元件及其各自的電容開始，因?yàn)殡娙莸奈恢么_實(shí)很重要，因?yàn)橐粋€(gè)引腳的給定電容應(yīng)該盡可能靠近該引腳以進(jìn)行去耦。你應(yīng)該在原理圖之間來回切換，看看哪個(gè)電容器去哪里，然后盡你最大的努力把它放在盡可能靠近它所連接的任何地方。這樣做了一段時(shí)間后，您的PCB可能看起來像這樣，只有主組件和電容器放置。

我還應(yīng)該指出，晶體振蕩器應(yīng)該盡可能靠近它們各自的引腳，因?yàn)槟阆雵L試減少雜散電容。

如果你找到一個(gè)更理想的方法，你也可以隨意移動(dòng)?xùn)|西。你可能會(huì)注意到，我把電源的東西，如USB→穩(wěn)壓器彼此靠近。這是一個(gè)好主意，因?yàn)樗鼈冎苯釉谠韴D上相互饋送（來自USB的5V被調(diào)節(jié)到3.3V），這使得連接更容易，并給PCB一些流量。只要有可能，您就應(yīng)該嘗試這樣做，以幫助自己獲得路由和良好的設(shè)計(jì)實(shí)踐。

一旦關(guān)鍵組件（電容器，主流等）的位置看起來不錯(cuò)，我們就可以轉(zhuǎn)移到電阻和其他東西。這些問題不那么重要，但它仍然是一個(gè)很好的做法，將它們盡可能靠近它們連接的任何東西，因?yàn)樗鼘⑹孤酚筛菀祝?dāng)我們做下一步（連接所有的痕跡）。

太棒了!現(xiàn)在我們可以進(jìn)入下一步，即路由所有不同的連接。

路由

這里的一個(gè)關(guān)鍵元素是銅層。有很多不同的方法可以做到這一點(diǎn)，但我通常會(huì)使用這個(gè)堆棧：

?頂層-信號(hào)走線

?In1層-接地面

?第2層-帶填充物的電源走線

?底層-信號(hào)走線

這意味著我所有的信號(hào)走線（各種連接）將位于頂層和底層（但主要是頂層），并且在第2層上將有一個(gè)堅(jiān)實(shí)的接地平面，以便所有組件能夠訪問，并且在第3層上將有3.3V用于類似目的。接地平面還可以很好地隔離主信號(hào)層和電路板的其余部分，這一點(diǎn)很重要，因?yàn)樗矠樗行盘?hào)提供了一些耦合。我還喜歡在信號(hào)層上填充任何開放區(qū)域，作為一個(gè)很好的設(shè)計(jì)實(shí)踐，因?yàn)樗兄诜乐乖谥圃爝^程中由于銅不平衡而產(chǎn)生翹曲。所以讓我們繼續(xù)創(chuàng)建這些平面！（“添加填充區(qū)域”）

注意：為了方便起見，我在第3層使用了一個(gè)3.3V的平面，但是你通常只在第3層上做電源走線，然后在第3層的其余部分填上地線！

如果你現(xiàn)在按下“B”，區(qū)域就會(huì)被填滿，如果你想要查看的話，這很好。完成后可以按CTRL+B取消填充。看起來頂部，In1和底層現(xiàn)在都變成了地平面，但是當(dāng)我們完成路由時(shí)，頂部和底部的地面傾倒量將顯著減少。

開始，我喜歡做最重要的痕跡。這通常是USB D+/-差分對(duì)和晶體振蕩器。在那之后，我喜歡連接電容器，然后電源與gpio最后。因此，由于USB走線是差分對(duì)，它們需要一起布線，這樣它們就可以抵消emi方面的噪聲。也許是這樣的：

這也很有可能你最終移動(dòng)了很多痕跡，因?yàn)楦嗟穆酚?，所以不要?dān)心太多，使任何一個(gè)痕跡完美。我現(xiàn)在可以為晶體振蕩器走線做同樣的事情（盡管它們不是微分對(duì)）。

您可能會(huì)注意到，我使用了較粗的走線來連接負(fù)載電容器，這是一個(gè)很好的設(shè)計(jì)實(shí)踐，因?yàn)檩^粗的走線可以減少電阻。差別不是很大，所以沒關(guān)系，但如果你能的話，那就太好了。你可能還注意到我的底部LSE晶體有點(diǎn)拉伸。如果在設(shè)計(jì)之后，您注意到這種增加的雜散電容導(dǎo)致問題，那么您可以隨時(shí)調(diào)整我們之前計(jì)算的負(fù)載電容的大小。

連接電容器時(shí)，最好將其直接連接到電源平面的任何引腳上，而不是簡(jiǎn)單地連接到電源平面上。這些電容器專門用于斷開它們所連接的引腳的耦合，并且應(yīng)該這樣布線。下面是一個(gè)例子：

這是一個(gè)理想的電容器連接應(yīng)該看起來像。你會(huì)注意到我使用了一個(gè)更厚的痕跡，我可以直接從平面（via）連接到電容，到引腳。你應(yīng)該在任何可能的地方這樣做。

如果你想提前考慮，你也可以在任何需要接地的地方打開接地孔。像電源平面一樣，這個(gè)通孔將把給定的pad直接連接到平面上，以獲得干凈的連接。這不需要在任何地方都這樣做，因?yàn)殂~填充物會(huì)使大多數(shù)東西接地，但這是一個(gè)很好的設(shè)計(jì)實(shí)踐，因?yàn)槿魏蔚胤蕉加幸粋€(gè)通孔，到平面的接地路徑會(huì)更短，從而產(chǎn)生更好的接地連接。這對(duì)集成電路接地引腳尤其重要。

我還想指出，尋找一些可能不那么明顯的明智的路由技巧。例如，穩(wěn)壓器用其3.3V輸出為所有組件供電，對(duì)嗎？因此，當(dāng)將3.3V進(jìn)入電源平面時(shí)，使用幾個(gè)過孔而不是一個(gè)過孔是很好的做法，這樣電阻就會(huì)降低，輸出更容易進(jìn)入電源平面，并在所有這些方向上被拉到所有電容器等。另一個(gè)很好的例子是盡可能分散走線（減少串?dāng)_），并增加攜帶最大功率的走線的寬度，因?yàn)殡娮鑼?duì)這些走線最重要（它們連接到所有東西），并且它們可能會(huì)發(fā)熱（取決于負(fù)載）。這樣做的時(shí)候，仔細(xì)思考一下是很有用的，這樣你就可以問自己：“有沒有更好的方法來做這件事？”

重復(fù)一點(diǎn)后，你的PCB可能看起來像這樣。

完成關(guān)鍵走線后，您現(xiàn)在可以切換到較小的走線寬度（0.2/0.25mm）并布線其余部分。（不過如果可以的話，厚一點(diǎn)更好。）這將是gpio，各種電阻器等。一段時(shí)間后，您可能會(huì)得到如下所示的內(nèi)容。

太酷了!在此之后，你應(yīng)該四處走動(dòng)，在有銅填充的地方添加額外的接地孔。這在各層之間創(chuàng)造了更好的耦合，并在電路板周圍提供了額外的接地路徑。（這樣可以更好地接地。）

作為一個(gè)有用的提示，你可以通過點(diǎn)擊Tools > Add Teardrops > OK來做一些清理，以及Tools > Remove Unused Pads > Scope: Vias > Action: Remove Unused layers淚滴通過產(chǎn)生銅來減少阻力，從而可以輕松進(jìn)出現(xiàn)有的痕跡、襯墊等。然后去除未使用的過孔，使接平面在現(xiàn)有過孔之間的空間中生長(zhǎng)，以便更好地接地。

幾乎完成了!最后的檢查是運(yùn)行DRC（設(shè)計(jì)規(guī)則檢查）來檢查問題。您可能會(huì)得到很多“錯(cuò)誤”，但并非所有錯(cuò)誤都是問題。例如，也許你會(huì)得到一個(gè)熱釋放錯(cuò)誤，但這是對(duì)于一個(gè)小的電容器或者不需要好的熱釋放的東西。在這種情況下，你可以忽略它們，但重要的是要檢查所有的錯(cuò)誤，以確保沒有破壞你的設(shè)計(jì)或可制造性（例如< 0.2mm間隙）。

當(dāng)一切順利的時(shí)候，你就可以在黑板上寫上版本或者日期了。如果它是你正在開發(fā)的需要多次修改的大型項(xiàng)目的一部分，這將很有幫助。

這樣，您就可以繼續(xù)導(dǎo)出制造文件了。文件>制作輸出> Gerbers。然后單擊“Plot > Generate Drill File > Generate Map File”。

然后，打開文件管理器或類似的工具，選擇剛剛生成的所有文件，并將它們壓縮成a.p zip文件。我們現(xiàn)在可以把它們寄給我們選擇的制造商！

電路板

完成后，我們就可以制造電路板了！

可以在這里找到該板的Gerber/制造文件。

可編輯的STEP和KiCad PCB文件可在這里添加用戶。想成為付費(fèi)用戶嗎？只要5美元，我將非常感謝您的支持！

帶有標(biāo)識(shí)的零件清單（BOM）可以在這里找到，如果需要，可以在這里找到CPL。像往常一樣，我知道訂購(gòu)零件看起來很痛苦，但實(shí)際上并沒有那么糟糕，因?yàn)槟鷱囊粋€(gè)項(xiàng)目訂購(gòu)的幾乎所有零件都可以重復(fù)使用。想想你會(huì)從一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中學(xué)到多少東西！

像往常一樣，我知道訂購(gòu)零件看起來很痛苦，但實(shí)際上并沒有那么糟糕，因?yàn)槟鷱囊粋€(gè)項(xiàng)目訂購(gòu)的幾乎所有零件都可以重復(fù)使用。想想你會(huì)從一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中學(xué)到多少東西！

如果您有興趣了解更多關(guān)于嵌入式系統(tǒng)（PCB設(shè)計(jì)/開發(fā)），請(qǐng)查看YouTube上的Robert Feranec和Phil 's Lab。他們是很棒的設(shè)計(jì)師，我從他們身上學(xué)到了很多東西。

要實(shí)際生產(chǎn)PCB，我們需要通過制造商。為此，我使用了PCBWay！

我從來沒有質(zhì)疑過他們的質(zhì)量，他們還提供許多其他服務(wù)，如CNC加工，3d打印和PCB組裝。它們還具有九種不同的阻焊顏色可供選擇和三種不同的絲印，這非常適合定制。（我甚至相信他們現(xiàn)在有多色阻焊板?。┪疫x擇我的是藍(lán)色的，因?yàn)槲蚁矚g這個(gè)顏色，它提供了一個(gè)纖細(xì)的阻焊間隙，但你可以自由地選擇你的是任何你喜歡的顏色！

因?yàn)槲沂怯肒iCad設(shè)計(jì)的，我甚至不需要離開我的設(shè)計(jì)軟件去檢查，這要感謝他們方便的插件！如果沒有，你可以去PCBWay.com，點(diǎn)擊快速訂購(gòu)PCB，并上傳電路板的Gerber文件?；蛘撸阋部梢匀ミ@里，我保存在我的收藏夾欄里。我建議在結(jié)帳時(shí)點(diǎn)擊模板選項(xiàng)，使手工組裝更容易！

其他所有內(nèi)容都可以保留為默認(rèn)值，除非您想要進(jìn)行任何特定的調(diào)整。（無(wú)鉛表面處理，去除產(chǎn)品編號(hào)等）

大約一個(gè)星期后，當(dāng)我拿到板子時(shí)，它們看起來棒極了！

現(xiàn)在我們可以把它們組裝起來。第一步是把木板貼在一個(gè)平面上，把模板貼在上面，然后在上面涂上一些錫膏。這可以說是最重要的一步，所以請(qǐng)隨意嘗試幾次以確保正確。當(dāng)你完成后，漿糊應(yīng)該足夠好，這樣漿糊層幾乎完美地覆蓋在每個(gè)墊上，所以很難分辨漿糊是否在那里。