PADS-LOGIC项目原理图设计
最小板原理图设计
目录
1 菜单与工具使用
2 常用设置
2.1选项卡
2.2 图纸设置
2.3 颜色设置
3 设计技巧
3.1 模块化设计思路
3.2 元件放置
3.3 走线及连接符
4 原理图绘制
4.1 POWER原理图设计
4.2 MCU原理图设计
4.2.1晶振电路
4.2.2复位电路
4.2.3 BOOT电路
4.2.4 SW电路
4.2.5 STM32电路设计
4.4 按键原理图设计
4.5 LED原理图设计
4.6 电位器原理图设计
4.7 蜂鸣器原理图设计
4.8 USB转UART电路设计
4.9 ARDUINO电路设计
5 MCU网络集成
1 菜单与工具使用
菜单栏

该菜单主要用来进行原理图的新建、关闭、保存、另存、打印的基本的控制。
报告:bom清单
编辑菜单

该菜单主要用来对原理图中的元件进行复制、粘贴、删除等操作。
查看菜单

主要用来对图纸,工具栏,状态栏显示属性配置
设置菜单

该菜单主要用来对原理图设计边框大小、栅格、字体大小等的设置。
工具菜单

该菜单主要用来对原理图设计边框大小、栅格、字体大小等的设置。
帮助菜单

该菜单主要是关于PADS Logic的一些版本说明,使用说明等
右键菜单

选择过滤器

2 常用设置
2.1选项卡
常规选项

设计选项

关注选项4个勾,复杂电路图纸尺寸选择、分隔符
文本选项

线宽选项

2.2 图纸设置



2.3 颜色设置

3 设计技巧
3.1 模块化设计思路
整体方案设计

图页设计


3.2 元件放置
POWER元件放置

MCU元件放置

KEY&LED元件放置

RELAY&BUZZER元件放置

ARDUINO元件放置

USB/UART元件放置

3.3 走线及连接符

代表总线和4根连线


页面连接符F2


4 原理图绘制
4.1 POWER原理图设计
查看芯片手册

根据芯片手册

这里多了2个0.1uf的电容
电容的特性:
储能
隔直通交
大电容滤低频,小电容滤高频,后面是stm32,所以要滤高频。


根据手册输入10uF,输出100uF,改成不同的容值和封装尺寸属性等




F2与芯片连线,GND总线,总线在连出来右键接地

F
CTRL或右键旋转电压,双击显示网络标签名

调整5v标签位置

最后添加页间连接符输出3.3V,居中放置电源就完成了。

4.2 MCU原理图设计
MCU包含SWD、STLINK、晶振、复位电路的接口
4.2.1晶振电路
查看晶振手册


CL1、CL2是负载电容

但是不能直接根据晶振手册放置负载电容,根据STM32手册计算公司计算负载电容

任何器件都含有电容值,板间电容一般为5pf,经过计算最终CL1=CL2=30pF
(最终通过晶振数据手册,st官方芯片手册,st官方负载电容手册作为参考)
接下来放置晶振和电容

改下容值属性


4.2.2复位电路
st芯片手册

需要一个开关、一个电容就可以实现复位电路(步骤略)

4.2.3 BOOT电路

主flash启动,是从自写程序启动
System启动,就是系统出厂启动,比如串口下载程序
我们一般有stlink,所以我们就可以从boot0开始启动,0pin就是GND
10K电阻用来限流,降低功耗



4.2.4 SW电路
选择页面连接符也可以,右键选择网络,GND和接地图标都是高亮

4.2.5 STM32电路设计
按经验每个电源引脚都要加一个旁路电容(或叫称滤波电容)再接地,做PCB的时候靠着引脚放置。在高速电路中,10Mhz-50Mhz直接的一般放一个0.1uf电容,这样滤波效果最好。50-100Mhz一般放置0.01uf电容。
如果出现页间连接符拥挤,可取消显示。

添加页面连接符

放置滤波电容

4.4 按键原理图设计
放置10K上拉电阻,电容与按键进行并联。按键通过总线连接。
放一组电路,复制4份给4个按键

添加总线



4.5 LED原理图设计


led接限流电阻,接总线。看出led手册5ma即可点亮,导通电压2.0v,计算选择电阻。
(3.3v-2v)/5ma = 260 欧姆

4.6 电位器原理图设计

核心参数5V 80ma 70欧姆。单片机最大电流25ma,总电流最大80ma。使用三极管放大。

放大倍数200左右

二极管作为开关二极管,续流作用。
继电器线圈相当于电感,电感通直隔交,电感两端电流不能突变。当三极管从导通变为截止的时候,线圈会形成一个反的电动势,如果没有二极管,电流会把三极管击穿,有二极管会通过二极管留到电源,再通过5v留到接地。
三极管导通电压0.7V
电容放个0.1uf,滤波
电阻4.7K计算由来:根据80ma/200放大倍数=0.4ma,(3.3-0.7)/0.4ma = 6.5K欧姆。我们这里加了下拉电阻47K,因为上电不稳,所以要加入下拉电阻,放置异常外部输入,保证线路截止状态,所以从6.5k下调为4.7欧姆

4.7 蜂鸣器原理图设计
同上

4.8 USB转UART电路设计
芯片手册,其中MAX232可以不用看

从mcu电路那复制一个晶振电路
4.9 ARDUINO电路设计
1个5v接口 ,1个GND接口

5 MCU网络集成
把UART、蜂鸣器、继电器、ARDUINO、LED集成到MCU

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