Công nghệ PCB - Bài giảng thiết kế PCB: Cách thiết kế rạp xiếc Microkiểm soát

Được. Thiết kế mạch PCB Yêu cầu cho những bộ phận gắn vào. Cho bộ phận nâng cao, chỉ một mình tờ dữ liệu và tài liệu kỹ thuật có thể dài hàng trăm trang.

Trước khi bắt đầu thiết kế mạch, tốt nhất là vẽ một biểu đồ dẫn đường cho to àn bộ các thành phần chính trong chủ đề này, bao gồm tất cả các thiết bị ngoại biên có giao với con tàu điện thoại.

BỘ Cortex-M điện thoại.

Bài báo này sẽ tập trung vào PCB bảng mạch cẩn thận thiết kế cần thiết để nhập khẩu BỘ Cortex-M điện thoại.. BỘ Cortex-M điện thoại.Các loại có s ẵn trong phiên bản khác nhau của những sản xuất chip.

So với các xe gắn siêu nhỏ điển hình, arm Cortex-M với kiến trúc 32-cắn rất có thể làm được việc cực kỳ dày đặc. Nếu có các ứng dụng đòi hỏi nhiều bộ nhớ hơn hoặc có thể đơn giản cách di chuyển của dàn máy cho nhu cầu phát triển tương lai, các bộ xoay-32-cắn cũng có lợi thế.

Được. Arm Cortex-M microcontinenter mà chúng ta đang thảo luận là gia đình STM32 được sản xuất bởi ST Microelectronics; chúng ta sẽ tập trung vào chuỗi STM32F4.

Tuy nhiên, gia đình STM32 thực sự gồm rất nhiều mô hình, ví dụ như các chuỗi STM32L siêu thấp và các chuỗi với hiệu ứng cao và thấp hơn cả phiên bản STM32F4. Phiên bản hiệu quả nhất là STM32F7, có thể thực hiện hàng tỷ hướng dẫn mỗi giây. Mô hình ít hiệu quả nhất là STM32L0, mà chỉ thực thi 26 triệu hướng dẫn mỗi giây.

Thiết kế điện

Hệ thống cung cấp năng lượng là một trong những khía cạnh quan trọng nhất của thiết kế phần cứng. đợi đến giai đoạn sau của thiết kế để quyết định cấu hình cung cấp điện và cung cấp đất.

Dòng điện được dùng bởi bộ xung điện được quyết định bởi nhiều nhân tố, như điện điều hành, tần số đồng hồ, và tải trên chốt nhập và xuất.

Các tụ điện gốm nên có 1uF và 1000F (như C5 và C8 trong hình số 1) được sắp xếp càng gần càng tốt với mỗi chốt điện VDD trên MCU để ngắt nguồn điện. Thêm vào đó, một tụ điện gốm(C1) nên được cài đặt gần vị trí của bộ phận cấu trúc nằm trên đường dây dẫn mạch chính, cung cấp thiết bị ảnh.

Những máy điều khiển bằng bộ điều hoà điện tử (ADC) thường cũng có năng lượng độc lập (VDDA) và các chốt đất (VSSA) chỉ dành cho các tín hiệu tương tự. Những cái chốt này cần tránh nhiễu đặc biệt.

Nếu điện áp cung cấp năng lượng của bạn cao hơn mức thượng của điện điện điện khởi động của một microcontinenter, bạn thường cần một van điều hoà tuyến dưới bậc. Thí dụ như, TPS795xx sản xuất bởi Bộ điều khiển Texas có tính chất nhiễu đặc biệt thấp và có thể cung cấp cho tới 500mm dòng điện.

Nếu điện năng cung cấp của bạn cao đáng kể hơn điện áp cần thiết bởi bộ xoay điện, một bộ điều chỉnh phụ xuống sẽ là một lựa chọn tốt hơn. Khi điện áp nhập tăng đáng kể hơn điện ra, bộ điều khiển tuyến sẽ mất quá nhiều điện.

Tuy nhiên, thường thì nên điều chỉnh điện ra của van điều khiển bằng một van điều chỉnh tuyến tính, vì nhiễu điện do điều khiển tuyến tính cung cấp rất thấp.

đồng hồ

STM32F4 có thể thực hiện bằng đồng hồ hệ thống bên trong hay bên ngoài. Hệ thống đồng hồ được dùng khi khởi động là đồng hồ nội bộ ((16 MHz)). Sau khi hệ thống được khởi động, nguồn đồng hồ bên ngoài có thể được chọn qua phần mềm.

Chiếc ghim đồng hồ trên STM32F4 có thể vận hành tinh pha lê tứ 4 tới 26 M2 (xem X trong hình dạng 1) hay dùng nguồn đồng hồ bên ngoài đến 50 MHz.

Cấu hình của tinh thể phải theo chỉ dẫn trên bảng dữ liệu. Nói chung, dây điện phải ngắn, và khả năng chịu tải trên tinh thể phải có giá trị tương đương với giá trị được nhà sản xuất tinh thể.

GenericName

Những chốt nhập và xuất chung (cơ quan thông tin chung) trên con tàu đã được lập trình và có thể được đặt làm nhập hoặc xuất thông qua các phần mềm.

Ví dụ, S1 trong hình số 1 là một nút được kết nối tới một huy hiệu GPS được lập trình như một phần nhập. Máy tình báo STM32 cung cấp một số kích thước kéo lên có sẵn, vì vậy cái nút này không cần phải cài đặt một số cản phụ. Thông tin GPii trong ví dụ này được dùng để chạy chiếc LED.

Hầu hết các chốt đều có các chức năng khác, và các thành phần ngoại vi khác nhau trên con chip liên kết với thế giới bên ngoài qua các chốt đa chức năng này.

Không phải tất cả các chức năng nội bộ có thể được dùng qua mỗi loại kim GPio, và có những bản vẽ đính chính nghiêm ngặt cần được quan sát, nên hãy chắc chắn phải xem vào bảng dữ liệu khi chọn các chốt cần dùng.

Các chốt chuẩn chừng chừng chừng chừng chừng chừng này có thể dùng để vận hành các công cụ khác nhau, và hầu hết các chốt có thể cung cấp hoặc chống lại một dòng chảy lên 25mm. Tuy nhiên, nói chung, thiết kế tốt hơn là sử dụng một đường mạch tự động bên ngoài để giảm tải năng lượng của cơ chế sản sinh ra điện thoại. Hãy xem hình dạng A1 để ví dụ: M41 dùng để tạo ảnh dẫn đường.

Mỗi ghim của STM32 đều có một giới hạn thượng lưu có giá trị cùng với một giới hạn tối đa của tổng hợp của mọi chốt trong cơ quan.

Nối các thành phần ngoại biên

Máy tình báo STM32 cung cấp sự kết nối liên hệ của các Hệ thống UART, I2C, SPI và USB.

Ví dụ, ở Phần 1, có một bộ cảm biến nhiệt độ (U2-LMThảo Thảo BDP) được nối với bộ phận kiểm soát siêu nhỏ qua xe buýt I2C. Cần có hai cột chống kéo (R2, R3) trên xe buýt I2C để kết nối với tài xế thoát nước.

Với hầu hết các ứng dụng như các cảm biến tốc độ thấp, tôi thích dùng I2C làm giao thức hàng loạt vì nó chỉ dùng hai dây để liên lạc. Hơn nữa, không giống như SPI, mà cần thêm một chip để chọn một cổng làm việc để xử lý mỗi thành phần ngoại vi, I2C dùng một địa chỉ duy nhất.

Xe buýt SPI được kết nối với bộ cảm biến chuyển động MPU-9250 được tạo ra bởi Inverness. MPU-9250 có một máy đo tốc độ ba trục, một cầu xoay ba trục và một nam châm ba trục.

Kết nối chương trình

STM32F4 cung cấp hai giao diện soạn thảo chương trình (ISP) trong hệ thống: gỡ lỗi hàng loạt (SWD) và JT. Các phiên bản hạ giá của STM32 chỉ cung cấp giao diện SWD. Công ty SWD và JTRP là hai giao diện lập trình phổ biến nhất cho bộ phận gắn chíp.

cuối cùng

Trong bài báo này, chúng ta đã bàn Hệ thống PCB design của bộ phim, và giới thiệu STM32F4 có khả năng đọc nút nhập., ổ LEDs, và kết nối với cảm biến nhiệt độ I2C và cảm biến chuyển động SPI.