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单片机最小系统电路板设计 单片机控制系统设计内容及步骤

时间:2022-04-29 09:39:55 来源:PCBA 点击:0

单片机最小系统电路板设计 单片机控制系统设计内容及步骤

单片机控制电路板的设计原则

(1)尽量在键元件ROM、RAM等芯片的旁边安装解联容量。实际上,印制电路板配线、销配线、配线等可能包含较大的电感效果。大的电感可能在Vcc线路上引起严重的开关噪声峰值。Vcc防止线上开关噪声峰值的唯一方法是在Vcc和电源位置之间配置0.1uF的电子解联容量。在电路板上使用表面粘贴元件的情况下,可以用片状容量直接贴紧元件,并固定在Vcc销上。由于磁器容量的静电损失ESL低且高频阻抗高,所以温度和时间介质稳定性良好,因此优选使用。高频阻抗高,所以请尽量不要使用钽电容。

配置解锁容量时,需要注意以下几点。

middot;在印制电路板的电源输入端跨100uF左右的电解容量,如果容许体积,则电容最好大。

middot;原则上,必须在各集成电路芯片的旁边放置0.01uF的瓷器芯片容量,如果电路基板的空隙太小而无法放置,则每10个芯片进行1次尝试63?10的钽容量可以左右放置1个。

middot; 干扰防止能力弱,在关断时电流变化大的元件或RAM、ROM等存储元件中,应该在电源线(Vcc)和地线之间连接去耦电容。

middot;容量的引线不要太长。特别是高频旁路容量不能有引线。

(2)在元装置的布局方面,应尽量接近相互关联的元件,例如,时钟发生器、晶体振动、CPU的时钟输入端容易产生噪声,应在配置时靠近。容易产生噪声的装置、小电流电路、大电流电路开关电路等尽量远离单片机的逻辑控制电路或存储电路(ROM、RAM),如果可能的话,可以将这些电路设为另外的基板,有利于防止干扰,能够提高电路动作的可靠性。

(3)在单片机控制系统中,地线的种类多,有系统的、遮挡的、逻辑的、模拟的等,地线是否合理配置决定电路基板的干扰防止能力。

设计地线和接地点时,需要考虑以下问题。

middot;无论是理论上还是模拟上,布线都是分离出来的,不能同时使用,将各自的接地线连接到相应的电源接地线上。设计时,模拟地线应尽量加粗,拉出端的接地面积应尽量加大。一般来说,对于输入输出的模拟信号,优选通过光耦合将其与单片电路之间分离。

middot;在设计逻辑电路的印刷电路版时,该地线必须构成闭环形式,提高电路的干扰防止能力。

middot;地线要尽量加粗。地线细的话,地线电阻变大,接地电位随着电流的变化而变化,信号电平变得不稳定,电路的干扰防止能力降低。允许布线空间时,主接地线的宽度至少为2?为了保证3mm以上,元件销上的接地线应在1.5mm左右。

middot;请注意选择位置。在电路板上的信号频率小于1MHz的情况下,布线和元件之间的电磁感应的影响较小,但是由接地电路形成的环路流对干扰有很大的影响,所以采用一点接地以不形成电路。当电路板上的信号频率高于10MHz时,由于布线的电感效应显著,所以接地阻抗增大,此时由接地电路形成的环路流不再是主要问题。因此,必须采用多点接地,并尽可能降低地线阻抗。

middot;因为电路板的一个通孔产生约10pF的电容效应,所以相对于高频电路干扰太多,所以在布线时应尽量减少通孔的数量。而且,如果孔过多,电路基板的机械强度也会降低。

middot;数据线的宽度必须尽可能宽以降低阻抗。数据线的宽度至少在0.3mm(12mil)以上,0.46?最好使用0.5mm(18 mil;63.20ml)。

middot;电源线的配置,除了根据电流的大小尽量使布线宽度变粗之外,布线时使电源线、地线的配线方向与数据线的配线方体一致,在配线作业的最后,通过用地线在电路基板的底部铺满没有配线的地方,可以帮助于增强电路的干扰防止能力。

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