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首先，這個代替STM32的國產(chǎn)芯片，名叫——HK32F103C8T6。

使用它的原因，是因為它內(nèi)置高性能的ARM Cortex-M3內(nèi)核，擁有豐富的外設配置，且價格便宜，功耗低。

核心板由下方所述的6個部分組成，看拆解圖會更直觀。

  

圖2-1 HK32F103C8T6核心板資源圖解

①主控芯片：HK32F103C8T6，LQFP-48;
②電源接口：TYPE C，插件2Pin;
③LED顯示：1個電源指示燈，1個狀態(tài)顯示燈；
④啟動模式：BOOT模式配置，2x3Pin直插排針；
⑤調(diào)試接口：SWD燒錄方式，4Pin彎插排針；
⑥外接引腳：引出可編程IO口，2個1x20Pin直插排針。



核心板的電路設計比較簡單，本章節(jié)，我會把電路拆為5個部分，分別說明一下原理。




01、 電源電路

電源電路主要由TYPE-C供電電路和LDO-5V轉3.3V電路組成，采用2Pin的TYPE-C接口，簡單方便，易于焊接。

  

圖4-2 TYPE-C供電電路

其中，LDO-5V轉3.3V降壓電路，從TYPE-C供電電路的5V輸入經(jīng)過LDO降壓輸出為3.3V，給主控芯片供電。

電容為濾波作用，讓輸出的電壓信號更加平穩(wěn)。

  

圖4-3 LDO-5V轉3.3V電路

02、主控電路

HK32F103C8T6引腳大致可分為4個種類，分別是：電源，時鐘，控制和I/O引腳；

  

①VBAT(1.8-5.5V)：接外部電池，為RTC、外部振蕩器和后備寄存器供電，不需要可以接電源；
②VDD(2.0-5.5V)：單片機的供電電壓，為I/O管腳和內(nèi)部LDO供電；
③VDDA(2.0-5.5V)：為芯片內(nèi)部ADC、溫度傳感器等模擬器件部分供電；
④VSS：單片機的接地端；
⑤VSSA：表示模擬器件的公共地；
⑥OSC32_IN：晶振振蕩器電路反相輸入端；
⑦OSC32_OUT：晶振振蕩器電路反相輸出端；
⑧PC13-TAMPER-RTC：IO口/RTC的外接接口，有入侵檢測功能，當引腳電平狀態(tài)發(fā)聲變化時，會產(chǎn)生一個侵入檢測事件，侵入檢測事件會將所有數(shù)據(jù)備份寄存器內(nèi)容清除。
⑨PC14-OSC32_IN/PC15-OSC32_OUT：外部低速晶振（RTC晶振IO）；
⑩PD0-OSC32_IN/PD1-OSC_OUT：外部高速晶振（主晶振IO）；
NRST：復位引腳，用于外部手動復位；
?BOOT0/BOOT1：啟動設置引腳，啟動時通過讀取接口狀態(tài)，決定系統(tǒng)的啟動模式；
如圖4-5所示，將HK32F103C8T6引腳全部引出，會方便擴展項目開發(fā)。

這里的電容為濾波作用，在繪制PCB時應盡量靠近芯片的引腳放置，主控電路引腳接法如下圖所示。

圖4-5 HK32F103C8T6主控電路

03、晶振電路

晶振的作用是給最小系統(tǒng)提供時鐘信號，晶振旁的電容作用是保證輸出的震蕩頻率更加穩(wěn)定。

32.768kHz晶振為RTC提供時鐘信號， 8MHz晶振電路為單片機提供時鐘信號；若用不到RTC功能，那么RTC晶振可以不連接。

圖4-6 RTC晶振電路

04、復位電路
復位也叫重啟，按下SW1按鍵，主控NRST引腳被拉低，產(chǎn)生外部復位脈沖使系統(tǒng)復位；松開SW1按鍵，恢復正常工作狀態(tài)，復位引腳處于高電平狀態(tài)。

圖4-8 復位電路

05、外圍電路

①通電時，電源指示燈（紅）亮起，證明最小系統(tǒng)供電部分正常工作。

測試狀態(tài)顯示燈（藍）用于給單片機PC13引腳測試，通過程序實現(xiàn)測試燈的亮滅。

圖4-9 LED指示燈電路

②SWD下載接口，采用SWD燒錄方式，預留出1x4Pin的彎插排針接口，用于下載調(diào)試仿真程序。

電容為濾波作用，使下載燒錄性能更加穩(wěn)定。

圖4-10 下載電路

③boot選擇模式，在下載燒錄前需通過BOOT0和BOOT1兩個引腳的高低電平來控制單片機的啟動模式才能成功下載程序，詳細配置見下表1-1所示。

圖4-11 BOOT模式選擇

  

表1-1 BOOT引腳配置啟動模式

使用SWD燒錄時，需要把BOOT0和BOOT1接地。
使用串口ISP燒錄時，需要把BOOT0接電源，BOOT1接地。
④外接IO口的作用是——方便擴展項目，便于各種功能的驗證。
它要使用2個1x20Pin的2.54mm排針，將單片機的I/O引腳引出，兼容其它主流單片機核心板的引腳排列。

圖4-12 外接IO口

3、物料盤點

  

4、注意事項

最后，說明一下原理圖設計、PCB布線、焊接，調(diào)試的注意事項，一共4個部分。

01、繪制原理圖

①按模塊電路劃分進行繪制，注明電路功能；

②用不上的引腳應放置非連接符號，專業(yè)規(guī)范；

③在圖紙屬性上填寫工程名稱等信息；



02
PCB Layout
①主控芯片以45度擺放，方便與擴展引腳的外接排針走線；

②濾波電容應注意電流流向，盡量離濾波元件近一點；

③晶振盡量緊挨芯片，底部不要走線，防止信號串擾；

④走線優(yōu)先走直線，需要拐彎的地方以鈍角或圓弧為主；

⑤在繪制調(diào)整完PCB后加上淚滴，使板子更加美觀穩(wěn)固；

⑥添加絲印標識，注釋說明接口功能；

⑦JLCJLCJLCJLC指定客編絲印可藏在器件下，成板美觀；

圖6-1-1 PCB走線參考圖-頂層

圖6-1-2 PCB走線參考圖-底層

03、焊接

①在進行焊接時，可在嘉立創(chuàng)EDA的工具欄中點擊焊接輔助工具，實時交互方便焊接；
②在焊接頂層時，主控芯片建議優(yōu)先焊接，避免其它器件影響焊接；
③焊接排針時可用一塊空板或洞洞板頂住，防止焊斜，影響使用；
④焊接順序應遵循從低到高原則進行，避免影響小器件的焊接；

  

圖6-2-1 PCB空板-頂層

  

圖6-2-2 PCB空板-底層

圖6-4 3D渲染圖

04、調(diào)試

①上電調(diào)試前應檢查焊接是否有虛焊短路等問題，檢查無誤才可上電測試；
②使用SWD燒錄時，需要將BOOT0和BOOT1用短路帽接地；
③需提前下載安裝HK32F103支持包。

  

圖6-5 HK32F103C8T6最小系統(tǒng)工作圖

6、優(yōu)勢特點

最后的最后，再簡單說明一下核心板的優(yōu)勢特點。

  

①板子外觀小巧，尺寸僅為（53.3mm*22.9mm(2100mil*900mil)；
②兼容STM32F103C8T6和其它主流F103核心板引腳排列。
③價格便宜，超低功耗，功能引腳豐富，性價比高；

④使用嘉立創(chuàng)優(yōu)質(zhì)PCB以及正品元器件，保障產(chǎn)品質(zhì)量；

更多詳情及附件，可從原工程查看。

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