文章内容: 掌握电路原理图绘制。安装 Altium Designer 18,学习使用 Altium Designer 绘制一个 stm32 最小系统的电路原理图。

目录

  • 1 安装 Altium Designer 18
  • 1.1 下载安装包
  • 1.2 安装 AltiumDesigner18
  • 1.3 修改文件
  • 2 绘制 stm32 最小系统的电路原理图
  • 2.1 实现目标
  • 2.2 绘制前准备
  • 2.2.1 新建工程
  • 2.2.2 添加元件库
  • 2.3 开始绘制
  • 2.4 绘制结果
  • 3 总结
  • 4 参考资料

1 安装 Altium Designer 18

1.1 下载安装包

  • 网盘提取文件:ADB安装文件.zip 提取码:luha
  • 解压缩 Altium_Designer_Beta_18.1.7.iso 文件 可以看到,出现下面的很多文件

1.2 安装 AltiumDesigner18

  • 双击打开 AltiumDesigner18Setup.exe 文件,开始安装
  • altium designer21 原理图走线_搜索

  • 点击 Next
  • altium designer21 原理图走线_stm32_02

  • 选择同意,点击 Next
  • altium designer21 原理图走线_搜索_03

  • 点击 Next
  • altium designer21 原理图走线_stm32_04

  • 选择安装目录,点击 Next
  • altium designer21 原理图走线_原理图_05

  • 点击 Next
  • altium designer21 原理图走线_arm_06

  • 等待下载
  • altium designer21 原理图走线_单片机_07

  • 安装完成后,记住不要勾选上启动,然后点击 Finish
  • altium designer21 原理图走线_单片机_08

1.3 修改文件

  • 打开刚刚解压缩后的文件夹 Crack ,复制 shfolder.dll 文件。
  • 粘贴到 AltiumDesigner 的安装目录 ,注意查找,下图中的那些文件也在那个目录下面,可以根据它们找找
  • 打开下载的 AltiumDesigner 软件,选择 license ,选择文件进行保存,如下:
  • 注册成功后显示下图:

2 绘制 stm32 最小系统的电路原理图

2.1 实现目标

使用 Altium Designer 绘制一个 stm32 最小系统的电路原理图。

  • 何为stm32 最小系统的电路原理图 最小系统为单片机工作的最低要求,不含外设控制,原理简单,分析最小系统是嵌入式入门的基础。 stm32 最小系统的电路原理图如下,我们的目标就是绘制出下面的原理图。 最小系统主要有电源,时钟,调试,复位,以及控制芯片五大部分组成。

2.2 绘制前准备

2.2.1 新建工程

  • 点击 File -> New -> Project -> PCD Project,新建一个 PCD 工程,得到如下界面:
  • 右击 PCD_Project1.PrjPCB,选择 Add New to Project -> Schematic,新建一个原理图,等待加载完毕后,得到如下界面:

2.2.2 添加元件库

  • 网盘下载链接:元件库.zip 提取码:luha
  • 将下载下来的库解压缩
  • 按下面的操作添加元件库文件注意:如果右侧没有 Libraries ,点击右下角的 Panels 按钮,勾选上 Libraries 就出来了,这是控制显示/隐藏。
  • 记得点击 Close,即可
  • 接着就可以看到添加的元件库

2.3 开始绘制

  • 选择芯片 在上一步打开的元件库里找到 stm32f103c8t6 芯片,并双击打开,然后点击左将元件放在中间
  • altium designer21 原理图走线_搜索_09

  • 延长管脚 点击顶部的第 6 个图标,进行连引脚
  • altium designer21 原理图走线_搜索_10

  • 在起始点和终点各左键点击一下即可连接,右键释放掉,连接效果如下:
  • altium designer21 原理图走线_arm_11

  • 将所有引脚都延长,可以复制粘贴(选中之后可以使用 ctrl + c 复制,ctrl + v 粘贴,按空格可以每90°旋转器件)。最终效果如下:
  • altium designer21 原理图走线_原理图_12

  • 设置网格编号 点击下图中的 Net Label ,
  • altium designer21 原理图走线_原理图_13

  • 点击后,元件会挂在鼠标上,此时,先不要放置,按 tab 键进入设置窗口,编辑编号名称,然后按回车即可退出编辑框,然后左键再放下,当放置一个网络标签后,下一个标签的值会自动加一。
  • altium designer21 原理图走线_原理图_14

  • 最终标记好编号,如下:
  • altium designer21 原理图走线_搜索_15

  • 备注文字 选择 Text String ,同样按 tab 键编辑属性,按回车键确定。
  • altium designer21 原理图走线_搜索_16

  • 连接器件 可以在右上角的 Libraries ,选择下载的元件库,在里面寻找器件
  • altium designer21 原理图走线_单片机_17

更多具体操作可以参照下面的 b 站视频,连接其他器件。

  1. https://www.bilibili.com/video/BV1Ab411K7yp/?spm_id_from=333.788.videocard.0
  2. https://www.bilibili.com/video/BV17E411x7dR?p=2 根据上面的系统电路原理图绘制出其余部分,即可完成绘制。

2.4 绘制结果

  • STM32 芯片 需要的器件: R:Miscellaneous Devices LC.IntLib 元件库中搜索 0805 10k
  • altium designer21 原理图走线_arm_18

  • 指示灯 R:Miscellaneous Devices LC.IntLib 元件库中搜索 0805 1k D:Miscellaneous Devices LC.IntLib 元件库中搜索 0603
  • altium designer21 原理图走线_原理图_19

  • stm32 去耦电路 C:Miscellaneous Devices LC.IntLib 元件库中搜索 0805 100nf
  • altium designer21 原理图走线_搜索_20

  • 晶振电路 Y:Miscellaneous Devices.IntLib 元件库中搜索 XTAL C:Miscellaneous Devices LC.IntLib 元件库中搜索 0805 22pf
  • altium designer21 原理图走线_stm32_21

  • 晶振电路为主控芯片提供系统时钟,所有的外设工作,CPU 工作都要基于该时钟,类似于整个系统的“心跳节拍”。
  • 复位电路 S:Miscellaneous Devices.IntLib 元件库中搜索 SW-PB C:Miscellaneous Devices LC.IntLib 元件库中搜索 0805 1uf
  • altium designer21 原理图走线_单片机_22

  • 低电平复位(引脚 NRST ),硬件按键复位属于系统复位之一(另外还有软件复位,看门狗计数终止复位等)。其中的电容 C5 的目的是按键消抖,防止在按键刚刚接触/松开时的电平抖动引发误动作(按键闭合/松开的接触过程大约有 10ms 的抖动,这对于主控芯片 I/O 控制来说已经是很长的时间,足以执行多次复位动作。由于电容电压不会突变,所以采用电容滤波,防止抖动复位误动作)。
  • 降压电路 AMS1117:stm32f103c8t6 最小系统.SchLib 元件库中
  • altium designer21 原理图走线_stm32_23

  • 由 LDO(Low Dropout Regulator) 低压差线性稳压器将 5V 转换为 3.3V,为主控芯片供电。
  • 下载方式选择及程序烧录接口 P:Miscellaneous Connectors.IntLib 元件库中搜索 MHDR
  • altium designer21 原理图走线_原理图_24

  • 程序开发的过程中,需要下载 bin/hex 文件,以及在线仿真调试,可采用 SWD 或者 JTAG 的方式。SWD 模式比 JTAG 在高速模式下面更加可靠,且只需 4 引脚,实际开发中一般都采用 SWD 方式。其中的时钟线 CLK 是用于 Jlink 和芯片的时钟同步,一般频率设置为 4MHz,可根据实际情况调整频率。
  • 输入、输出电源 J:base.SchLib 元件库中搜索 USB micro
  • altium designer21 原理图走线_arm_25

  • 排针 P:Miscellaneous Connectors.IntLib 元件库中搜索 MHDR1X16
  • altium designer21 原理图走线_arm_26

  • 器件连接完毕后,点击保存即可

3 总结

Altium Designer 将电路设计中各种工作交由计算机来协助完成,在继承先前 Protel 软件功能的基础上,综合了 FPGA 设计和嵌入式系统软件设计功能。不光可以进行系统原理图设计,还能印刷电路板设计,嵌入式开发,3D PCB设计,封装库设计等等,它的更多功能还等着你解锁哦。

4 参考资料

  1. 【上篇】Altium Designer绘制stm32最小系统的电路原理图
  2. 【STM32】STM32最小系统及电路基本原理
  3. ALTIUM DESIGNER - 百度百科