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嵌入式-PCB-AD24画Stm32核心板(下)(超级无敌细)


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一:前言

1.1 快捷键

该快捷键在下面正文有详细描述,这里只是简单描述

  • project窗口即左侧项目栏怎么打开,视图-面板-project
  • 快捷键都要切换大写字母模式
  • 按Ctrl+H:绿色光标选中导线,快速删除导线,不用一节一节删除
  • CTRL+W:拉线
  • shift+ctrl+L:左对齐,先选中内容,再快捷键
  • IL:先在过滤器选择器件,再按IL,会把框选的器件标绿,并且自动排列整齐,便于移动
  • shift+A :快速交互式布线
  • L:调出Layers,层级控制
  • Tab:在画图动作过程中,暂停操作
  • F11:属性窗口
  • CTRL+H:当两个器件互换位置时,线已经有属性了,这时候会显示短路,这时要做的就是把原来的线属性改掉或者直接删掉,按CTRL+H,点击选中一条线的一节就会自动把整一条线选中了
  • Shift+S:切换层级快捷键,底层和顶层切换
  • AP:双击文字,统一放置丝印文字位置

1.2 简介

  • 照着里面的资料配合我的文章,能把项目完成90%,项目是AD画两层板
  • 这篇文章我敲了一周,完全是手把手,毕竟写之前是给别人看的,写完是给我自己看的,我也不会给自己挖坑,有想法欢迎评论区沟通。
  • 我用的软件是AD24,Altium Designer24.0(64bit)
    在这里插入图片描述

1.3 成果

在这里插入图片描述

二:stm32核心板(排针)复刻

2.1工程文件管理

  • 在这里把该项目文件复制到自己项目中
  • 一个document(图二)+一个自己在AD建立的新项目
  • 项目原始资料,评论区私我,开源
    在这里插入图片描述在这里插入图片描述

2.2 导入网络表

  • 执行导入操作之后会自己出现如下图所示
  • 此时元器件凌乱,需要有板子承载
    在这里插入图片描述

2.3 绘制板框

  • 添加新的PCB到项目
    ![在这里插入图片描述](https://i-blog.csdnimg.cn/direct/69afed502a3648968ac9be7a68fe2989.png
    在这里插入图片描述
  • 按Q:在mil和mm之间切换
  • 按Tab:在画线拉线过程中,暂停动作,先执行其他操作
  • 在使用圆弧(边沿)中,按空格键反转图形,再复制前先确定中心点(该处的圆弧中心点在直角点),再粘贴
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
  • 编辑-裁剪直线,裁剪完成,出现箭头可以直接延长或者缩短
    在这里插入图片描述
  • 基于设计的图案形成板框
    随意选中一条线,再按Tab,就会自动选择全部线
    在这里插入图片描述
  • 画完圆孔,转换成切割槽
  • 工具-转换-切割槽
    在这里插入图片描述在这里插入图片描述下一步直接开始进行复制,在PCB结构里面复制,接着根据外形确定板框,制作切割槽,得到下图(看到英文提示就选yes)
    在这里插入图片描述

2.4器件定位和锁定

  • 移动覆盖座子 二留一
    在这里插入图片描述
  • 把-1的删掉
  • 当两个重叠之后,要删掉原本那个删掉杠一。当双击会出现两个P1还有P1_1,把最右侧的栏叉掉才能进行选择,按鼠标中键(右键几下),点击按其他黑色区域,按delete,就完成删除。在这里插入图片描述
    移动图形,选中图形后,再按MS选中移动对准,孔对孔
    在这里插入图片描述按快捷键F11,右边出现一个小锁,锁定
    在这里插入图片描述

2.5 原理图与PCB交互

在这里插入图片描述

在过滤器里只选择components在这里插入图片描述
在原理图界面,打开工具-交叉选择模式
在这里插入图片描述
在PCB界面,打开工具-交叉选择模式
在这里插入图片描述
在原理图界面大范围框选中器件,再按IL,会出现一个绿色标,自己画一个框框,会出现下图所示,这样就把这个器件全部放在一起了
在这里插入图片描述

2.6布局开始前要关闭在线DRC

DRC就是自动帮你检查错误
工具-第一个规则-rules…
关掉在线DRC、批量DRC在这里插入图片描述

2.7隐藏器件位号CTRL +D

这里飞线很多很乱
框选器件,按MS移动
当要隐藏文字,按Ctrl+D ,在text前面把小眼睛隐藏
在这里插入图片描述

2.8 布局基本操作

在这里插入图片描述
先关闭全部飞线,再打开几个飞线,移动器件过程中按空格键可以反转器件
在这里插入图片描述

2.9 第1-2个座子

  • 把远的器件全部移动过来,放在旁边
    在这里插入图片描述
  • 看到VCC、3.3V、GND这种线,先把它关掉,布线先要完成对信号线的处理
    在这里插入图片描述

2.10 第三个座子布局

  • 正常布线,调整间距,不要交叉
    左对齐:shift+ctrl+L,先选中内容,再快捷键在这里插入图片描述

2.11 第四个座子布局

  • 步骤跟上一节一样

2.12 原理图取消端口连接页数提示+晶振布局

  • 这里开始对CPU进行布局,放正中间
    在这里插入图片描述
  • 在项目中-project Options-自动交叉引用
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
  • 在原理图一中,利用过滤器只选择器件(component),选中,接着会在PCB中呈现高亮(白色选中),再按IL,在上方区域框出一个区域,这时刚才选中的就会一起出现在框选区域中在这里插入图片描述
    有源晶振,其实可以串一个22欧姆的电阻(这里没加)在这里插入图片描述

2.13 去耦电容布局

  • 在原理图选中后,原理图会与pcb进行一个交互
    在这里插入图片描述
  • 画图顺序:先晶振再到电容再到电阻
    在这里插入图片描述
  • 在电源原理图找电容,选中,再到PCB按IL
    在这里插入图片描述
  • 改变电源和接地的颜色,在右下角panel那里选择PCB
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
  • 要求:在芯片电源旁边都放一个电容(100nf)

2.14 CPU周边电路布局

  • 按键在这里插入图片描述

放在2比较好,但是这里我不动原理图,后续操作还是放1位置

  • 按键布局
    在这里插入图片描述
  • BOOT布局,先在原理图选中,再在PCB按IL,让其在限定区域把元素集中呈现
    在这里插入图片描述

2.15 EEPROM电路模块布局

在这里插入图片描述

2.16 电源电路布局

  • 注意电源布局,芯片会发热,输出电感是靠近输出端的,输出前必有滤波电容在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述

2.17 安全间距和板框间距(线宽要求)

  • 普通的信号线走标准的5mil,最小间距也是5-6mil,当然在条件许可的条件下,间距越大越好,板厚1.6,过孔10mil(0.254mm),20的盘
  • 电源、地都要加粗走10mil
  • 主干,输入按500ma设计,走20-40mil就没问题
    在这里插入图片描述如果你打开显示的是0.254mm,那么先在拉线界面按大写Q切换单位成mil
  • 把全版改成5mil,然后在Copper(铜皮)一行都改成10mil(8-20mil),via(过孔)改成5mil,这是一个基本的规则在这里插入图片描述
  • 在设置结构板框间距,40mil就是1mm,设置完之后点击“应用”,这个就是表示在距离板框1mm的地方不能走线在这里插入图片描述

2.18 短路和开路规则

  • 一定不能乱选短路规则,不勾在这里插入图片描述
    检查不完整连接,不勾在这里插入图片描述

2.19 线宽规则

  • 点击routing,点击新增规则,点击net,VCC/GND/3.3V,记得点击应用在这里插入图片描述

2.20 类规则

  • 设计-类(class)在这里插入图片描述
  • 添加类在这里插入图片描述
  • 这里分了一个类,就把上面一个好几个同样参数的器件统一设置了,不用每一个都设置,这个类跟Java里面的类大同小异在这里插入图片描述

2.21 阻焊+过孔盖油

  • 添加新规则,对于过孔选择盖油。一般所有过孔都需要加盖油。
    盖油:做出来的电路板有一层绿色的油墨给它盖住了过孔,防止过孔氧化潮湿。
    在这里插入图片描述
  • 在2维模式添加过孔,在3D模式查看有无天窗,下图为无盖油,tented(帐篷里的,有天窗)
    双击过孔进入查看属性,修改属性。
    在这里插入图片描述

2.22 负片+正片灌铜设置

  • 两层板没有负片,四层板有负片
    通孔焊盘20mil,贴片焊盘15mil(如果是BGA一般要8-12mil)在这里插入图片描述

2.23 DFM规则

DFM (Design for Manufacturability) 规则是在设计 PCB 时需要遵守的一系列指导性规则,目的是确保 PCB 在制造过程中能够顺利生产,提高良品率。主要包括以下几个方面:

  1. 走线宽度和间距:
  • 确定适当的最小走线宽度和走线间距,以确保制造工艺能够可靠地制造出来。
  • 通常最小走线宽度为 4-6 mil,最小走线间距为 6-8 mil。
  1. 过孔和垂直互连:
  • 确定合适的过孔尺寸和间距,以确保可靠的金属化和钻孔。
  • 过孔直径通常在 12-18 mil 之间,过孔间距在 30-50 mil 之间。
  1. 焊盘尺寸和间距:
  • 确定合适的焊盘尺寸,以便于元件的安装和焊接。
  • 焊盘尺寸通常比元件引脚尺寸大 4-6 mil。
  1. 铜箔厚度:
  • 选择合适的铜箔厚度,以满足电流和热管理的需求。
  • 常用的铜箔厚度有 1 oz、2 oz 等。
  1. 丝印和标识:
  • 确保丝印和标识的尺寸、位置和清晰度,便于制造和后续组装。
  1. 机械尺寸和容差:
  • 确保 PCB 的尺寸、孔位等参数符合制造工艺的要求。
  • 焊盘和丝印之间的距离在这里插入图片描述
  • 丝印之间的距离,有激光打印会比较清晰,有油墨打印就比较模糊在这里插入图片描述
  • 器件间的距离
    在这里插入图片描述

2.24 电源模块布线

  • 按大写字母L(调出Layers),先把阻焊层(底层,顶层)关掉
  • solder(焊料):是一种用于连接电子元件和导电路径的材料。它通常是一种合金,有较低的熔点,能够在加热后液化并在电子元件和PCB之间形成牢固的连接。在这里插入图片描述
  • 放置-实心区域,假定通过的电流为500ma
    在这里插入图片描述
    画电源、接地还有NetC,隐藏全部线看颜色连
    在这里插入图片描述
  • 画铜皮,拉出三角形,每完成一个三角形(闭合图形)就右击一下,再重新画下一个三角形(闭合图形)
  • 电源大面积单点接地,常识在这里插入图片描述
  • 过孔,尺寸双击15mil,10mil或者按F11,显示属性窗口
    在这里插入图片描述
  • 复制过孔到输入端的GND,当这几个过孔没有碰到任何器件,它就显示没有网络,,先把这四个过孔选中,然后按F11,打开属性的吸管,吸一下你想要赋予给这几个的属性,过孔中间就呈现网络了
    在这里插入图片描述在这里插入图片描述至此,电源模块部分布线结束

2.25 交互式AI布线(AD24的Active Route)

  • 关键字:自动布线,新手安装的AD软件找不到ActiveRoute ,panels面板里面找不到ActiveRoute
  • 解决办法:在AD软件的右上角Licenses→Extension and Updates→configure
  • 实际运用:
    • 第一步:Alt+鼠标框选器件;
    • 第二步:打开ActiveRoute里面的设置,勾选在第一层自动布线(红色),间距8mil,线与线之间的距离为10mil;
    • 第三步:shift+A(或者点击右下角panels里面的ActiveRoute ),检查布线结果,人工自己判断布线质量,不满意的自行进行调整,layout没有唯一的布线布局,要灵活。在这里插入图片描述在这里插入图片描述
      在这里插入图片描述在这里插入图片描述
      在这里插入图片描述

2.26 去耦电容+晶体布线

  • 10mil拉线+过孔(当线有阻挡,过不去的时候就钻地)+调整电容位置
  • 重要的电容晶振的线才手工拉,普通的点到点就可以用AI布线
  • I2C用5mil就行,双击导线,就可以改数值了在这里插入图片描述在这里插入图片描述

2.27 交互式AI布线(副本PCB2和PCB3)

  • 看2.25节
    间距不均匀,丑自行调节
    当线从器件中间穿过,需要优化,不能从电感穿过来
    按Ctrl+H,绿色光标选中导线,快速删除导线,不用一节一节删除
    在这里插入图片描述

2.28 PCB布线设计

  • 真就拉线工,慢慢拉线,一处改处处要错,我这里踩得大坑就是一开始布局没有留出足够的空间给其余布线,现在的线乱飞,不够位置,一个一个改,此时也意识到老师,刚才留了PCB2一版,PCB3一版的好处,不然在自动AI布线之后想改都没地方改。
  • 当两个器件互换位置时,线已经有属性了,这时候会显示短路,这时要做的就是把原来的线属性改掉或者直接删掉,按CTRL+H,点击选中一条线的一节就会自动把整一条线选中了。

2.29 推挤模式

  • 推挤功能:当需要线不够空间走时,可以ctrl+按住一条线,往其他方向推挤,空间就大了
    在这里插入图片描述

2.30 完成电源网络布线

  • 在整版底层和顶层空的地方铺铜就叫灌地
  • 切换层级显示快捷键:shift+S
    把电源线安排在底层,手动先切换到底层(蓝色)在这里插入图片描述
  • 在接电源时,建议把这个自动移除闭合回路关掉
    在这里插入图片描述
  • 在拉线过程中,当选中一条长线其中的一节线时,按CTRL+H,按下Tab,到右侧修改电源主干道的线宽为50mil 在这里插入图片描述
  • 地的话,通过顶层底层贯通

2.31 PCB布线优化(裁剪铜皮)

&2.32 &2.23

  • 铜皮优化,过滤器选择Regions
  • 裁剪铜皮在这里插入图片描述
  • 在过滤器这里只选“线”Tracks,批量删掉已经布好的线,从右向左框选器件,这时只有部分被选到的线标白,再按下Tab,与之器件相关的线都标白
    在这里插入图片描述在这里插入图片描述
  • 晶振要包地
    在这里插入图片描述
  • 多根线同时一起走,框选5条线,拉住一头的端点同时走

2.34 绘制灌铜

  • 顶层灌铜
    • 先选择顶层(蓝色),如果你一直选不了板框,那就在过滤器里先选择板框,在过滤器先全选,接着最重要的是把板框的每一条线都得选中,按shift+点击鼠标左键,也要把四个圆孔的线都选中才能进行铺铜,一下一下选中4+4+4=12条线,或者先选中一条再按Tab,选中全部。
      在这里插入图片描述
    • 工具-转换-从选择的元素创建铺铜在这里插入图片描述
    • 提示错误,点击点击确定进行下一步在这里插入图片描述
    • 必须把板框以及圆孔的线都选中才能进行铺铜,选漏一条都形成不了教程中的铺铜在这里插入图片描述
    • 双击待铺铜区域,进入属性设置,先用吸管吸GND,把属性归为GND,选中第二项把所有都铺铜,移除死区铺铜,最后生成铺铜。
      在这里插入图片描述
    • 形成顶层灌铜在这里插入图片描述
  • 底层灌铜
    操作步骤和顶层灌铜一样,区别在于目标对象是选取底层(蓝色),最后设置的属性一样
    在这里插入图片描述
  • 形成底层灌铜在这里插入图片描述

2.35 开路检查

  • 工具-设计检查规则——批量-关闭所有DRC在这里插入图片描述选定之后,左下角DRC
    在这里插入图片描述
    老师的开路只有一个,我有一堆,哈哈
    在这里插入图片描述
  • 双击进入提示开路的位置,每个人应该都有不同的错误吧,哈哈
    在这里插入图片描述这就是之前没拉线的,现在重新拉线,拉完线再重新灌铜
    在这里插入图片描述

2.36 短路与安全间距检查

  • short-circuit,选定之后,左下角DRC
    在这里插入图片描述在这里插入图片描述再切换回PCB界面,双击message中的第一个
    在这里插入图片描述
  • 灌铜规则
    在这里插入图片描述
  • 最后检查DRC= 0就说明没问题了

2.37丝印调整(成果)

  • Ctrl+D,调出丝印框,里面把灌铜(Polygons)的眼睛关掉,把文字的眼睛打开(Texts)
    在这里插入图片描述
  • 选中一个文字,双击,出查找相似对象,接着会出现下图,选统一类型,丝印层,same
    在这里插入图片描述
  • 字体改30mil和4mil在这里插入图片描述
  • 下面为了把 丝印文字统一放在器件旁边
  • 对于左侧的器件位号,先在过滤器选择器件,框选器件,按大写字母,AP,调出来窗口,放右侧,按确定,会自动分好位置
  • 对于右侧的器件丝印文字,把文字放在左侧,其他小的手工摆一下,在过滤器全选(除了器件)
    调整完丝印文字,怎一个帅字了得!!!
    在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述
  • AD24在加中文的时候,软件竟然卡死了,我强制软件退出
    重启一次文字添加成功在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述

三:总结

  • 对比立创EDA的使用,明显看到两者的重心,各有优点。
    嵌入式-PCB-嘉立创两层板-开关控制LED
  • 教程提到的快捷键,本博客95%都有复现+记录,这是一篇耗费我一个星期的文章,值得收藏加关注
  • 一杯茶一坐就是一天。

以上,完,欢迎在评论区补充讨论

道友:人如果能坚定自己内心所想,不攀比,不盲从,不被他人影响,一门心思过好自己的日子,就会快乐许多。

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