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见过的年度最糟糕的原理图~~到底错在哪里

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** 前言 **

起初学妹给我发了一张截图,问我为什么STlink能够识别到芯片但是出现了Connect Error的问题。

这个问题很常见,多见于在配置引脚的时候忘记配置Debug引脚,导致下载引脚被占用,从而使STlink无法连接。

通常我们会将BOOT拉高再RST,之后拉高BOOT释放Debug引脚从而让我们可以重新下载程序。

开始并没有仔细的查看这个原理图,只是找原理图中的STM32F103C8T6的Boot引脚。发现他将BOOT引脚拉低,我们无法强制拉高Boot引脚。

那么就只能推荐使用串口强行擦除芯片,之后再进行烧录了。

不过随着仔细的观察原理图,事情好像并没有这么简单。

** 2 **

** 错误百出 **

之后我将有有问题以及需要改进的地方圈起来,其中有一些错误直接会导致严重的故障,另外一些则是不太影响电路使用,但是建议改进的地方。

让我们来仔细看看这个原理图。

** 3 **

** 主控部分 **

首先是 ** 主控的部分 ** ,主要的问题有三个: ** Boot0引脚直接拉低 ** , ** VBAT引脚通过二极管连接到VCC ** ,
** V ** ** DDA引脚未做模拟电源和数字电源隔离 ** 。

Boot0引脚直接拉低会导致当我们不小心占用Debug引脚的话导致程序无法下载。如果Boot0引脚可以选择性(排针或者按键)拉高拉低,就可以很方便的解决这个问题,否则需要使用其他手段。

其次是VBAT引脚,在STM32的参考手册中明确指出,如不使用外接电源,建议将Vbat引脚通过100nF陶瓷电容连接至VCC。

就是可以选择不接或者按照手册接法,但是不能乱接。

最后就是VDDA和VSSA的数字电源和数字地引脚,本来呢直接接到VCC和GND也是问题不大,毕竟显然对电路参数并没有这么高的要求,但是还是要提一嘴。

其次是下面的一个电源滤波和复位电路。有两个小问题:大电容的选择和复位没有按键?本来想写复位电容太大了, ** 正在码字的我,惊奇的发现:他没有复位按钮
** !!!此时我才明白,我对这个原理图的开发还没到一半!还有旁边这个 ** PC13作为普通按键(记住待会要考) ** 。

** 4 **

** 蜂鸣器 **

再往下是 ** 蜂鸣器 **
部分,这部分本来不能妄下定论,因为万一是大功率蜂鸣器,这个接法倒不是说不行,但是结合上面的那些问题,查了一下这个蜂鸣器的型号。

30mA的最大电流,不加 ** 限流电阻 ** ,肯定是要烧的。但是在不确定具体型号之前,这块部分电路还是认为是有问题的。

** 5 **

** 限流电阻和晶振 **

之后是电源指示灯和晶振的问题,这里有两个小问题,第一是发光二极管的限流电阻太大,发光二极管的额定工作电流一般为20mA左右,而红色发光二极管的导通压降约为2.2V。这样子经过二极管的电流大概只有零点几毫安,会很暗。

而这份原理图还有一个这样子的错误:

这个更过分,不仅仅采用工作电压更大的蓝色发光二极管,并且在10K的限流电阻下还有一个滑动电阻器,着实是糟糕的选值。

晶振部分采用两个振荡电容,但是规范器件应该并联一个 ** 振荡电阻 ** ,虽然在8MHZ的时候不一定会影响起振,但是规范期间还是加上。

** 6 **

** 按键重复 **

按键部分本来是没有问题的,但是这里的PC13_SW在之前不是已经 ** 有一个按键了 **
嘛?为什么这里还会出现一个PC13?也许可能是希望实现一个与非门吧~

** 7 **

** 电源的致命错误 **

首先是一个电解电容直接接反了,这是一个很致命的错误,电容没爆炸已经是非常幸运的事情了。

还有这个LDO这边,首先就是这两个电容串联是什么操作?相当于C1这个电容完全不起作用。

其次就是R56和R58这俩电阻的意义不明,接在VDDA和VSSA上作为隔离电阻也好。

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** 小纰漏 **

最后就是一些不影响使用,但是建议改进的小纰漏,例如这里的引脚拓展有两个建议改进的地方:

首先是另一侧接地没有什么实际作用,可以在另一侧也直接连接IO,这样子还可以省点双排针。

第二是引脚顺序并 ** 没有按照实际布线进行修改 ** ,这样子可能导致布线的时候布局极其麻烦。

调整合适的顺序之后可以在PCB极大的方便走线。

之后就是关于电源拓展部分,在8个引脚的排针上有12V,5V,3.3V和GND,建议用多组双排针来拓展电源引脚,而不是将他们挤在一起。既造成了电源不够用的问题,也容易误触导致短路等现象。

尤其是短路,由于电路采用了DCDC和LDO,短路极有可能造成LDO和DCDC芯片的损坏。

** 9 **

** 综上所述 **

总而言之,这是一份错误纰漏非常多的原理图,应该是出自新手之手。

不过在反思这份原理图的过程中还是能帮助我们巩固基础电路知识和经验。

设计原理图可以多多参考现有的成熟的方案。在设计到不会的方面,可以参考芯片原厂的参考手册,不可盲目瞎画。

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