电路设计与制作实用教程（PADS版）

第1章 基于STM32核心板的电路设计与制作流程 1

1.1 什么是STM32核心板 1

1.2 为什么选择STM32核心板 2

1.3 电路设计与制作流程 3

1.4 本书配套资料包 5

1.5 本书配套开发套件 6

本章任务 8

本章习题 8

第2章 STM32核心板介绍 9

2.1 STM32芯片介绍 9

2.2 STM32核心板电路简介 10

2.2.1 通信-下载模块接口电路 10

2.2.2 电源转换电路 11

2.2.3 JTAG/SWD调试接口电路 11

2.2.4 独立按键电路 12

2.2.5 OLED显示屏接口电路 12

2.2.6 晶振电路 14

2.2.7 LED电路 14

2.2.8 STM32微控制器电路 14

2.2.9 外扩引脚 16

2.3 基于STM32核心板可以开展的实验 17

本章任务 17

本章习题 17

第3章 STM32核心板程序下载与验证 19

3.1 准备工作 19

3.2 将通信-下载模块连接到STM32核心板 19

3.3 安装CH340驱动 20

3.4 通过mcuisp下载程序 21

3.5 通过串口助手查看接收数据 22

3.6 查看STM32核心板工作状态 23

3.7 通过ST-Link下载程序 23

本章任务 27

本章习题 27

第4章 STM32核心板焊接 28

4.1 焊接工具和材料 28

4.2 STM32核心板元器件清单 31

4.3 STM32核心板焊接步骤 34

4.4 STM32核心板分步焊接 35

4.5 元器件焊接方法详解 39

4.5.1 STM32F103RCT6芯片焊接方法 39

4.5.2 贴片电阻（电容）焊接方法 41

4.5.3 发光二极管（LED）焊接方法 42

4.5.4 肖特基二极管（SS210）焊接方法 42

4.5.5 低压差线性稳压芯片（AMS1117）焊接方法 43

4.5.6 晶振焊接方法 44

4.5.7 贴片轻触开关焊接方法 45

4.5.8 直插元器件焊接方法 46

本章任务 46

本章习题 47

第5章 PADS VX.2软件介绍 48

5.1 PADS软件介绍 48

5.2 硬件系统配置要求 50

5.3 PADS VX.2软件安装 50

本章任务 53

本章习题 53

第6章 STM32核心板原理图设计 54

6.1 原理图设计流程 54

6.2 新建原理图文件 54

6.3 原理图设计规范 57

6.4 快捷键介绍 60

6.5 元器件库的加载和卸载 61

6.5.1 加载元器件库 62

6.5.2 卸载元器件库 63

6.6 放置和删除元器件 63

6.7 元器件的连线 67

6.8 添加网络标号 68

6.9 文本的放置 69

6.10 原理图的编译 71

本章任务 73

本章习题 73

第7章 STM32核心板PCB设计 74

7.1 PCB设计流程 74

7.2 创建PCB文件 74

7.3 设置规则 75

7.4 基本操作 78

7.4.1 绘制板框 78

7.4.2 绘制定位孔 79

7.4.3 统一修改编号丝印大小 84

7.5 元器件的布局 84

7.5.1 布局原则 85

7.5.2 布局基本操作 87

7.6 元器件的布线 89

7.6.1 布线基本操作 89

7.6.2 布线注意事项 91

7.6.3 STM32分步布线 92

7.7 丝印 99

7.7.1 添加丝印 100

7.7.2 批量添加丝印 100

7.8 泪滴 101

7.8.1 添加泪滴 101

7.8.2 删除泪滴 102

7.9 添加电路板信息和信息框 103

7.9.1 添加电路板名称丝印 103

7.9.2 添加版本信息和信息框 104

7.9.3 添加PCB信息 105

7.10 覆铜 105

7.10.1 设置覆铜规则 105

7.10.2 覆铜的基本操作 106

7.11 DRC规则检测 109

本章任务 110

本章习题 110

第8章 创建元器件库 111

8.1 元器件库的组成 111

8.2 元器件库的创建步骤 112

8.3 创建PCB封装库 114

8.3.1 制作电阻的PCB封装 114

8.3.2 制作发光二极管的PCB封装 120

8.3.3 制作简牛的PCB封装 123

8.3.4 制作STM32F103RCT6的PCB封装 128

8.4 创建原理图逻辑库 132

8.4.1 创建原理图逻辑库的流程 132

8.4.2 新建电阻逻辑符号 132

8.4.3 新建发光二极管逻辑符号 135

8.4.4 新建简牛逻辑符号 137

8.4.5 新建STM32F103RCT6逻辑符号 138

8.5 创建元器件类型库 140

8.5.1 新建元器件类型——电阻 140

8.5.2 新建元器件类型——发光二极管 145

8.5.3 新建元器件类型——简牛 149

8.5.4 新建元器件类型——STM32F103RCT6芯片 153

本章任务 157

本章习题 158

第9章 输出生产文件 159

9.1 生产文件的组成 159

9.2 PCB源文件的输出 159

9.3 Gerber文件的输出 160

9.4 IPC网表的输出 169

9.5 SMT文件的输出 170

9.6 装配图的输出 174

9.7 BOM的输出 178

本章任务 180

本章习题 180

第10章 制作电路板 181

10.1 PCB打样在线下单流程 181

10.2 元器件在线购买流程 186

10.3 PCB贴片在线下单流程 189

10.4 嘉立创下单助手 193

本章任务 195

本章习题 195

附录 STM32核心板PDF版本原理图 196

参考文献 197 2100433B

本教程以Mentor Graphics公司的开发软件PADS为平台，以一个STM32核心板电路为载体，引入TDBU教学模式，对电路设计与制作的过程进行讲解，包括STM32核心板验证、焊接材料采购、样板焊接、原理图绘制、PCB设计、生产文件输出以及打样贴片，让读者通过实训，在短时间内对电路设计与制作的整个过程有一个立体的认识，最终实现能够独立进行简单电路设计与制作的目标 。

本书以Altium公司的开发软件Altium Designer 15为平台，以本书配套的STM32核心板为实践载体，对电路设计与制作的全过程进行讲解。主要包括STM32核心板程序下载与验证、STM32核心板焊接、Altium Designer软件介绍、STM32核心板的原理图设计及PCB设计、创建元器件库、输出生产文件以及制作电路板等。本书所有知识点均围绕着STM32核心板，希望读者通过对本书的学习，能够快速设计并制作出一块属于自己的电路板，同时掌握电路设计与制作过程中涉及的所有基本技能。本书既可以作为高等院校相关专业的电路设计与制作实践课程教材，也可作为电路设计及相关行业工程技术人员的入门培训用书。

本书以Cadence SPB 17.2-2016和Mentor公司最新开发的Mentor PADS VX.2版本为基础，以具体的电路为范例，讲解电路板设计的全过程。原理图设计采用OrCAD Capture软件，介绍了元器件原理图符号的创建、原理图设计；PCB采用PADS软件，介绍了元器件封装建库，PCB布局、布线；输出采用CAM350软件，进行导出与校验等。此外，为了增加可操作性，本书提供了全部范例，使读者能尽快掌握这些工具的使用并设计出高质量的电路板。