单片机进阶---HLK-W801硬件开发之制作PCB

目的

真正的大牛，其实都是集各种技术于一身的，例如哔站的稚晖君之类，从设计到生产，全部工作一人完成，他做一个产品，都能养活了一票模仿up主。

虽然还有很多东西要学，虽然年纪已经大了，但是只要开始学，就不算太晚。
制作PCB，主要就是两部分，绘制原理图和制作PCB。

工具

之前还是在大学期间用过AD，寻思再用一下，不过最近听说了一个立创EDA，结果发现这才是一个人开发需要的，设计到采购元器件，到生产PCB，甚至还能帮你贴片，梦中情网。

官网地址

推荐下载专业版进行学习，国产，免费，方便，用了 一下，还挺流畅，而且软件体积也小。还有网页版……

不过教程倒是挺啰嗦的，没有什么逻辑，只是介绍。网上的教程也是啰嗦的一批，动不动就几十章，我赶时间啊大哥

下面三个八拍进入！！

“学习”画原理图

新建一个工程，直接开始画，说简单一些，画原理图，就是将元器件的引脚，按照功能原理，连接起来，总结起来就是两步

• 找元件
• 连线

怎么开始呢，简单，找w801开发板的原理图，学习它！

读书人的事情，怎么能叫抄。

重复下面的过程，找器件，连线*n，找器件，连线*n
这里找器件

然后点击放置就可以放在图纸上了

记一些简单的快捷键，x和y是翻转操作，空格是旋转操作。
再记一些常用的器件，电容电阻就不说了，这里用到的一些器件可以简单说一下。

器件	说明
	常用复位按键，选轻触开关
	肖基特二极管
	无源晶振
	连接器里面的天线座

我没有画二极管和排针那一些，因为我要自己将他们引出来，按照特定组合使用。所以这块还留空了。

基本画出来了，比较潦草，也没有什么注释，这些后续再添加。
至于为什么这个电容用100pf，那个电容用0.1uf，应该都是常识啊，允许我吹一下。

要是不懂，那就先记住，高考之后再复习。

原理图转PCB

软件支持直接将原理图转化为PCB

然后就出来了PCB，其实现在只是一堆元件，被飞线连接着。

然后就开始先摆放元器件，然后将蓝色的飞线，转化为实体的导线，这就是绘制PCB的主要过程。

画PCB前可以阅读的注意事项（不感兴趣可以跳过）

不过这里就需要多年的工作经验，才能做出既美观又没问题的PCB了。

首先摆放，这里有以下的原则要注意，网上找的内容。不感兴趣就跳过这一步。
参考《细节定成败！15个PCB设计注意要点》

• 元器件之间的距离
  

• 边缘器件的摆放
  

• 去耦电容
  

• 摆放顺序
  先放置与结构有关的固定位置的元器件，如电源插座、指示灯、开关、连接件之类，这些器件放置好后用软件的ＬＯＣＫ功能将其锁定，使之以后不会被误移动。再放置线路上的特殊元件和大的元器件，如发热元件、变压器、IC等。最后放置小器件。

• 注意散热，
  元件布局还要特别注意散热问题。对于大功率电路，应该将那些发热元件如功率管、变压器等尽量靠边分散布局放置，便于热量散发，不要集中在一个地方，也不要高电容太近以免使电解液过早老化。

要点还有很多，还有很多布线的注意事项，参考资料《PCB设计中的注意事项》

• 高频数字电路走线细一些、短一些好

• 大电流信号、高电压信号与小信号之间应该注意隔离（隔离距离与要承受的耐压有关，通常情况下在2ＫＶ时板上要距离2mm，在此之上以比例算还要加大，例如若要承受３ＫＶ的耐压测试，则高低压线路之间的距离应在3.5ｍｍ以上，许多情况下为避免爬电，还在印制线路板上的高低压之间开槽。）

• 两面板布线时，两面的导线宜相互垂直、斜交、或弯曲走线，避免相互平行，以减小寄生耦合；作为电路的输人及输出用的印制导线应尽量避兔相邻平行，以免发生回授，在这些导线之间最好加接地线。

• 走线拐角尽可能大于９０度，杜绝９０度以下的拐角，也尽量少用９０度拐角

• 同是地址线或者数据线，走线长度差异不要太大，否则短线部分要人为走弯线作补偿

• 走线尽量走在焊接面，特别是通孔工艺的ＰＣＢ

• 尽量少用过孔、跳线

• 单面板焊盘必须要大，焊盘相连的线一定要粗，能放泪滴就放泪滴，一般的单面板厂家质量不会很好，否则对焊接和ＲＥ－ＷＯＲＫ都会有问题

• 大面积敷铜要用网格状的，以防止波焊时板子产生气泡和因为热应力作用而弯曲，但在特殊场合下要考虑ＧＮＤ的流向，大小，不能简单的用铜箔填充了事，而是需要去走线

• 元器件和走线不能太靠边放，一般的单面板多为纸质板，受力后容易断裂，如果在边缘连线或放元器件就会受到影响

• 必须考虑生产、调试、维修的方便性

那么接下来，再说一下分层，绘制复杂的电路板的时候，双层有时候就不够用了，这时就需要使用多层板，拿这块电路来说，就使用了4层板，那么如何分呢，人家都说应该这样

总结出来就是

顶层和底层信号线
1层VCC
2层GND

一会会用到一个切换层的快捷键，顶层是t，底层是b，然后其他层从1开始累加。

核心步骤，画PCB。开整

首先要定义个板框，就是定义下电路板的大小，形状。

然后分层，选图层管理

改为4层。内部两层分别用在VCC和GND上。

然后进行给VCC和GND铺铜，让这一层成为一个整体。

然后，我们先隐藏掉VCC和GND，因为这两部分后面再布线比较简单，我们先布信号线，
在左边网络-》飞线处，找到GND和VCC，将前面的小眼睛点掉。就可以了。

然后我们就开始一部分一部分调整，首先调整USB和串口这部分，这里有一个技巧，叫布局传递

选中要布线的部分，ctrl+shit+X，然后就会在pcb上自动选中相关器件，并且一并移动出来，然后再局部调整位置。有些电容要放在IC芯片旁边，然后摆放整齐

类似的调整一下所有部分。
电源

按键部分

天线部分

CPU及周围电容

最后设置一下线宽，shift+w设置线宽为5mil，因为w801的引脚线比较窄。

来试试自动布线，结果只会有部分成功，这里就不展示了。
我们需要重新设置一下导线的宽度，然后所有导线都用这个宽度，避免了每次都设置。

然后我们就开始手动布线，过程不再简述，就是连线，然后实在绕不过去的，走底层绕一下。

然后说一下如何配置GND层和VCC层，其他部分都连接好之后，我们需要连接GND和VCC。这里需要先建立两个埋孔，埋孔就是半透孔，例如从首层到地层，首层到VCC层。

然后，我们就开始连地线，和VCC，绕不过去的，就可以直接原地打孔，埋孔到GND或者VCC。
最后检测一下DRC。
开始会报很多错误，需要在焊盘出加上泪滴。

这个保证了线的过度，然后错误就会少很多了。

剩余了7个错误，3个类型。都集中在了W801这个芯片的底层接地

这里有个问题，就是死活连不上地线，最终各种尝试，发现还是得关闭吸附功能，然后再画个埋孔，连到GND上。

这样就解决了问题，不再报错，最后重新生成一下泪滴。
剩余这四个问题，就可以忽略了，这个四个焊盘，有点奇怪，暂时不处理了，

来吧展示

最终欣赏一下完整版，为啥周围空出来这么多地方，因为要为下一步，连接外设的接口预留的空间

还挺像那么回事，再来个3D的

第一块板子完成。了一半

总结

总结一下，就是下面的步骤：

• 画原理图：重复操作进行找器件并连线
• 原理图转PCB：先隐藏VCC和GND，然后分层，添加GND和VCC层并铺铜
• 设置好导线宽度，重复操作局部传递，摆放相关器件，连信号线
• 添加泪滴，解决报错。
  

结束语

昨天开了一下午的会，顺带总结了这篇文章，有些细节的东西没有介绍，今天稍微修改了一下，然后准备发了。
此时此刻，三位宇航员正在返回地面。

祝三位英雄平安回来！！