程序员的周末——硬件设计中的Hello World__STM32核心板绘制

目录

1 原理图库的创建

1.1 原理图库创建过程中用到的操作或者快捷键

2 PCB封装库的创建

2.1 PCB封装库创建过程中用到的操作或者快捷键

3 原理图设计​​​​​​​

3.1 原理图设计过程中使用到的功能菜单或者快捷键记录

4 PCB元器件布局

4.1 布局之后完整的PCB

4.2 PCB布局过程中使用到的功能菜单或者快捷键记录

5 PCB布线

5.1 布线之后的完整PCB

5.2 PCB布线过程中使用到的功能菜单或者快捷键记录

6 丝印整理

7 电气规则检查

8 覆铜

8.1 覆铜之后的完整PCB

8.2 覆铜过程中使用到的功能菜单或者快捷键记录

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周末有时间，用Altium Designer 20绘制一个STM32核心板电路，走一遍原理图设计、原器件布局、布线、覆铜、电气规则检测等大体流程，下面简单记录下过程。

1 原理图库的创建

1.1 原理图库创建过程中用到的操作或者快捷键

创建原理图库文件，右键工程目录----add new to project----schematic library。

方法1，纯人工画法：在原理图的画布上，鼠标右键--place  Rectangle，然后从上面工具栏那里一个一个的增加引脚就好了，这种方法比较繁琐。注意引脚的小白点是朝外的。        

方法2，向导画法：Tools----Symbol Wizard.然后可以在里面修改引脚数，以及给引脚增加名字,比纯人工画法要方便一点。中间注意修改引脚的electrical type为passive，不要用input。

方法3，利用立创EDA，嘉立创EDA(标准版) - 免费、易用、强大的在线电路设计软件

去这个网站搜索元器件，然后放置到原理图上(双击搜出来的元器件原理图就会把该元器件放置到原理图上，双击搜出来的元器件PCB封装图就会把该元器件放置到了PCB图上)，

但是上面的方法你直接双击元器件，这样是把每个元器件放到单独的一个文件中了，如果你想把所有的元器件都放到一个文件中，那么你需要先新建project工程，然后在project工程里面新建原理图，新建pcb，然后当你搜索出来一个元器件之后，不要双击而是选择放置，这样就可以在一个原理图文件或者PCB文件中放置多个元器件了。

然后文件----导出--altium designer----下载，这样得到的是.schdoc文件。

这时候用altium designer打开，然后如果在该工程下直接创建原理图，那么可以把schdoc里面的元器件直接复制到原理图中。

但是如果你想把这个元器件直接从schdoc里面复制到原理图库中，没法复制，解决方法是Design----make schematic library，这时候就会在当前工程下生成一个和这个schdoc文件名字一样但是后缀为SCHLIB的原理图库文件.

上面是在立创EDA上搜元器件，还可以从立创商城搜元器件，

但是立创商城这里好像没法在一个里面添加多个元器件，所以你可以在立创商城搜到并且打开之后，然后复制原理图里面左上角属性那里的器件名称，然后去上面立创EDA那里搜索元器件(搜索出来之后点一下下面的搜索项这样右边的原理图、cpb、实物的预览才会刷新)，

然后将原理图和pcb封装刷机添加到EDA中，这样就可以在一个文件里面添加多个元器件了。所以可以把立创商城和立创EDA结合起来，先在商城上搜一下，然后再去立创EDA那里搜器件，然后添加到一个文件中。

2 PCB封装库的创建

2.1 PCB封装库创建过程中用到的操作或者快捷键

方法1，利用立创EDA，和上面的制作原理图库的方法类似。

方法2，手工绘制，右键工程目录----add new to project----pcb library。

绘制的时候要用到芯片手册，可以去立创商城上搜晶振，然后点击数据手册就可以找到芯片手册。

手工绘制的怎么复制一个焊盘:要先选中焊盘然后ctrl+c，然后鼠标左键点击一下参考点(可以点击原焊盘的中心，把原焊盘的中心当做参考点)，然后再ctrl+v，然后鼠标就出现复制的焊盘了，这时候鼠标在想放置的地方点击一下即可。那么如果复制第二个焊盘的时候想让第二个焊盘和第一个焊盘的距离等于某个特定值呢，那么就是按G----set global snap grid然后在里面输入某个特定值，这样你鼠标每移动一下移动的距离就是你设定的距离。

复制多个焊盘的方法，还可以设置距离：要先选中焊盘然后ctrl+c，然后鼠标左键点击一下参考点(可以点击原焊盘的中心，把原焊盘的中心当做参考点)，然后按E，然后按A，选择paste array，在出现的对话框中可以选择复制多少个(最少两个，这里的个数是算上原来的焊盘了，所以选2其实就是复制了1个)以及每个焊盘之间的距离，设置完之后鼠标再点一下原来的焊盘的中心。

3 原理图设计

3.1 原理图设计过程中使用到的功能菜单或者快捷键记录

新建工程：file----new----Project。然后右键----add new to project----schematic

panels：在右下角有个panels，这里面可以选择把那些状态栏调出来，比如components, projects，navigotor，PCB Library等，但是有时候这个panels这个本身消失了，这时候view----Status Bar， 这样status这个按钮就会出来。

平铺窗口：在某个窗口右键----split vertical，这样会把当前文件和其他文件分开显示，window----tile vertically或者tile horizontally,这样会把所有的窗口都平铺，一般不这么用。

添加原理图库：点击右上角的components，然后最上面会出现一个三条横线的标志，点击他，然后选择file based libraries preferences这个选项，然后install选择库的路径。

 鼠标拖动选中元器件：如果是鼠标从下往上拖，那么只要碰到某根线或者某个元器件，就可以选中，如果是从上往下拖，那么需要完整包含某个元器件或者某根线，才能选中线或元器件。

selection filter：这个可以可以选择你要选中哪类东西，如果某类东西是off，那么你鼠标是没法选中这类东西的。

修改Net Label名字：可以在放置过程中还没放下的时候，按tabel键然后修改属性里面的名字，也可以放下之后双击修改名字。

旋转元器件：空格是90度旋转，x是水平翻转180，y是竖直方向翻转。还可以在属性里面设置翻转特定的角度。

分割线：最上面工具栏的最右边有个线，可以画线。

修改designtor编号：tool--annotation--reset schematic designtors,然后tools----annotation----annotate schematic quietly.

添加封装： 添加封装之前，工程中要先添加PCB库，然后可以在某个元器件的属性里面add封装，还可以打开tools----footprint manager,这里面是所有的元器件，可以在里面给某个元器件添加封装。如果是电阻一个一个的增加封装太麻烦了，那么可以先选中某个电阻然后鼠标右键----find similar objects,然后在出来的规划框中把symbol reference后面的any改成same，这样就可以选中所有的电阻了，然后可以给所有的电阻添加封装，另外操作完之后按shift+c这样原理图上所有高亮的电阻就会消失。

编译检查确认原理图：在工程文件上鼠标右键----validate pcb project，这个操作可以检查设计错误以及元器件是否都添加了封装。

4 PCB元器件布局

4.1 布局之后完整的PCB

4.2 PCB布局过程中使用到的功能菜单或者快捷键记录

添加pcb文件;右键工程----add new to project----pcb，然后要保存。

生成PCB：可以在原理图文件，然后disign----update,或者在pcb文件页面，然后design----import

让元器件围绕板子放置：选中所有元器件，然后tools----component placement----arrange outside board.

调整PCB板子的大小：edit----origin----set，放置原点。然后切换到机械层，然后点击直线，然后属性里面设置支线的长度为xxmm。然后用线画一个矩形框，画线的时候按空格可以把线的角度切换成直角。然后按住shift选中矩形框的4条边。然后design----board shape----define from selected objects.

隐藏飞线：按N，hide connection,可以隐藏飞线。

辅助线：可以在丝印层的板子中间做一条辅助线，这样放置元器件的时候会更好看。

原理图选中某个元器件让PCB中的同样选中：先在过滤器中选择直选中component这样可以防止移动引脚，然后按快捷键ctrl+shift+x(一劳永逸的方法是tools--cross select mode这样不用按快捷键也会自动选中器件)，     然后tools----component placement----arrange rectangle会把一模块的所有元器件放到一个矩形里面.

切换层：放置元器件的时候按L可以放到底层。

调整丝印大小：选中一个丝印，然后右键寻找相似项，然后在属性里面把字体修改为Turetype。 还觉得大还可以修改字体高度。

如何选择显示那些内容：ctrl+d，会出来一个view configuration对话框，然后选择显示哪些内容，比如把丝印隐藏，把覆  铜隐藏等。

5 PCB布线

5.1 布线之后的完整PCB

5.2 PCB布线过程中使用到的功能菜单或者快捷键记录

隐藏丝印层：布线之前可以先把黄色的丝印层隐藏掉，方便布线。具体方法是鼠标右键下面的丝印层----选择隐藏即可。

显示飞线：N，然后显示飞线。

如何选中整条线、快速删除一整条线：使用快捷键Ctrl+H（或者S+C键），光标会变成十字叉。然后将光标移动到你想删除的走线上，点击该走线，此时整条走线会被选中。最后按Delete键即可将整条走线删除，因为一条线分好几段，如果不用快捷键，那么一条线你要选择多次才能选中。

添加过孔的快捷键：在画线的过程中按2鼠标就会变成过孔，再按鼠标左键过孔就放下了，然后按L线就会切换层。

如何修改线的走向：如果想改变线的走向，但是直接拖动有时候并不好修改，那就直接在想拐弯的地方直接布线，这样旧线就消失了。

如何选择显示那些内容：ctrl+d，会出来一个view configuration对话框，然后选择显示哪些内容，比如把丝印隐藏，把覆铜隐藏等。

修改导线之间的距离规则：design----rules----Design rules----electrical----clearance.第一个clearance那里可以为电源线单独添加一个rule比如电源线15mil其他导线10mil，子目录的clearance那里可以设置导线之间的距离。

修改两个通孔之间的距离规则：design----rules----Manufacturing----Hole to Hole Clearance,可以设置为6mil。

修改丝印、焊盘之间的距离规则：design----rules----Manufacturing----Minimum Solder Mask Sliver这个可以修改为0，然后design----rules----Manufacturing----SlikToSolderMaskClearance也可以设置为0. design----rules----Manufacturing----SlikToSlikClearance也可以修改为0.

设置过孔的大小规则：design----rules----Design Rules----Rounting----Rounting Via Style,然后设置直径的最小值为1，最大值为25，重点是首选值设置为24，然后孔的大小最小是设置为1，最大值设置为13，然后首选值设置为12mil。

如何测量距离;ctrl+m测量距离，测量完之后shift+c可以把测量线清理掉。

6 丝印整理

可以在3D模式下对丝印进行整理，按数字键3就可以进入3D视图模式，另外v+b是对3D进行正反翻转，然后在3D视图模式下就可以对丝印直接用鼠标左键拖动整理了，然后空格可以旋转角度。

7 电气规则检查

tools----Design Rules Check.

8 覆铜

8.1 覆铜之后的完整PCB

8.2 覆铜过程中使用到的功能菜单或者快捷键记录

覆铜：选择上面工具栏的----然后在板子的四个角分别鼠标左键，最后一个角双击，然后鼠标右键取消，然后选中覆铜，在属性里面选择覆铜的网络是GND这样就让覆铜和GND连接到一起了，并且把属性下面的remove Dead Copper选中，设置完之后会报错，选择tools----polygon pours----Repour All重铺错误消失。

复制覆铜：选中顶层的覆铜然后ctrl+c，然后鼠标在板子的左下角点击一下，然后选择ctrl+v，然后鼠标在板子左下角点击一下，这样是两层铜了，然后选中其中一层铜设置覆铜属性为bottom layer，同样要把属性下面的remove Dead Copper选中，这样就把覆铜从顶层复制到底层了。 

调整覆铜和导线之间的间距：Design----rules----Design Rules----Electrial----Clearance,然后下面选择Advanced，然后可以把Poly那一行所有的改成10mil，修改完之后会报错，选择tools----polygon pours----Repour All重铺错误消失。

添加过孔：覆铜完之后想添加几个过孔，注意不要把过孔放到了导线上，那么就是在放置过孔的时候不断的切换层查看，切换层快捷键是ctrl_+shift+鼠标滚轮。

参考文献：Stm32最小系统板电路图设计、PCB设计-CSDN博客