基于STM32的温湿度检测和无线的传输.doc

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1、 毕 业 设 计（论文） 题 目：基于STM32的温湿度检测和无线的传输学 院： 信息工程与自动化 专 业： 自 动 化 学生姓名： 指导教师： 日 期： 基于STM32的温湿度检测和无线的传输摘 要随着嵌入式技术的发展，单片机技术进入了一个新的台阶，目前除最早的51单片机现在有了STM32系列单片机以AMR的各系列单片机，而本次毕业设计我采用STM32单片机来完成，目的是实现温湿度的采集和数据的无线传输，温湿度的采集是作为自动化学科中一个必须掌握的检测的技术，也是一项比较实用的技术。而无线的传输时作为目前一项比较前沿的技术来展开学习的，所有的新新产业中都追求小规模高效率，而无线的技术可以降低

2、传统工程的工程量，同时可以节省大量由排线、线路维修、检测上的一些不必要的障碍和消耗。同时，在实时运行阶段也可以明显体现它的便携性，高效性和节能性。本次设计目的是做出成品，并能采集实时数据传输至上位机。 关键词:嵌入式技术；电路设计；STM32；cc1020无线传输；sht10温湿度采集；程序设计引 言 我的毕业设计做的是温湿度数据的采集和无线的传输。温湿度的采集的用途是非常的广泛的，比如说化工业中做酶的发酵，必须时刻了解所发酵酶的温湿度才可以得到所需酶。文物的保护同样也离不开温、湿度的采集，不仅在文物出土的时刻，在博物馆和档案馆中，空气湿度和和空气质量条件的优劣，是藏品保存关键，所以温湿度的检

3、测对其也是具有重要意义的。最后就是大型机房的温湿度的采集，国家对此有严格标准规定温湿度的范围，超出此范围会影响服务器或系统的正常工作等等。所以温湿度的检测是目前被广泛运用。此次设计的芯片采用的是STM32，由于STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。按性能分成两个不同的系列：STM32F103“增强型”系列和STM32F101“基本型”系列。增强型系列时钟频率达到72MHz，是同类产品中性能最高的产品；基本型时钟频率为36MHz，以16位产品的价格得到比16位产品大幅提升的性能，是16位产品用户的最佳选择。两个系列都内置32K到12

4、8K的闪存，不同的是SRAM的最大容量和外设接口的组合。时钟频率72MHz时，从闪存执行代码，STM32功耗36mA，是32位市场上功耗最低的产品。同时在编程方面STM32也具有和其他单片机的优势之处，如51单片机必须从最底层开始编程，而STM32所有的初始化和一些驱动的程序都是以模板的形式提供给开发者，在此开发者只需要了些其他的模块功能和工作方式和少量的语法知识便可以进行编程，此优势不但节约了时间，也为STM32的发展做出了强有力的铺垫，而且STM32目前是刚刚被作为主流开发的单片机，所以其前景是无可估量的，这次毕业设计也是看好了其优越的发展趋势来选择的。无线通信是采用CC1020模块来实现

5、的，大家都清楚现在的IT市场中 “无线”这个词是很热门的，各种蓝牙、WI-FI、ZIG-BEE、3G渐渐的步入我们的生活中，人们都在不断向往着便携化，简洁化。而以上只是其一，在没无线的时代我们的计算机或是各种检测设备都需要用大把的I/o总线进行连接，这样不但占用的很大的地盘，也在这些线路上花费了大把的资金，若这些线路中的某个部分发生短路或者是老化可能造成不堪的后果，所以用无线取代有线也是电子行业发展的必然趋势，对其前景的了解和应用学习是非常有价值的。其应用领域:车辆监控、遥控、遥测、小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线标签、身份识别、非接触RF智能卡、小型无线数据

6、终端、安全防火系统、无线遥控系统、生物信号采集、水文气象监控、机器人控制、无线232数据通信、无线485/422数据通信、数字音频、数字图像传输、无线称重等LCD1602的使用，这里使用1602的目的是为了可以得到实时的温湿度的数据，即为了在温湿度模块程序编写完成后烧入芯片可知其工作状态也可以作为一个读书的路径来使用。之后是上下位机之间的数据接收，由于自动化本来就是为了实现自动控制，虽然此次设计只做了单方面的数据采集，但是这里连接上位机的目的就是使将来对此数据进行一个可控的操作返回至下位机对现场温湿度进行控制，在这里只是作为一种设想，在此次设计中未得实现。1芯片模块1.1 STM32介绍1.1

7、.1 ARM公司的高性能”Cortex-M3”内核 1.25DMips/MHz,而ARM7TDMI只有0.95DMips/MHz 1.1.2 一流的外设 1s的双12位ADC，4兆位/秒的UART，18兆位/秒的SPI，18MHz的I/O翻转速度 1.1.3低功耗 在72MHz时消耗36mA(所有外设处于工作状态)，待机时下降到2A1.1.4最大的集成度 复位电路、低电压检测、调压器、精确的RC振荡器等 1.1.5简单的结构和易用的工具 1.1.6 STM32F10x重要参数： 2V-3.6V供电 容忍5V的I/O管脚 优异的安全时钟模式 带唤醒功能的低功耗模式 内部RC振荡器 内嵌复位电路

8、工作温度范围： -40o至+85oC或105oC 1.1.7 STM32F101性能特点 36MHz CPU多达16K字节SRAM 1x12位ADC温度传感器 1.1.8 STM32F103性能特点 72MHz CPU多达20K字节SRAM 2x12位ADC 温度传感 PWM定时器 CAN USB1.2 STM32芯片选型1.2.1选型原则首先STM32芯片拥有很多种型号不同的型号的管脚数量或管脚功能分布是不同，我们在选择的时候必须本着节约的原则和廉价的原则（设计不必用好），管脚的分配容易适应所需模块。1.2.2 所选型号STM32C8t6或STM32C8t7这两块芯片功能相同且均为48脚芯片

9、出去两对供电口和两对板内供电和地剩余40脚这里分配的是温湿度采集模块占用个2脚，CC1020模块占用7个脚，1602占用13脚，按钮电路占用4脚、JATG电路占用5个脚、MAX232电路占用4个脚芯片管脚如下图所示。1.2.3选用转接板由于在本次设计是第一次设计PCB板，可能会存在无法避免的错误，为了节约时间和减少开销则选用一块核心板来直插功能板，此转接板型为清风板资料如下：一、【清风核心板】功能列表（V0.9）采用 STM32F101C8，但封装采用 LQFP48,根据需要可以焊接 STM32F103 1、芯片资源： 1） 64KFLASH 2） 10k ram3) 通用定时器3个 4） 2

10、路 SPI 5） 2路 I2C 6） 3路 USART 7） 12位同步 ADC10通道 8） GPIO37 9） CPU频率 36MHz 10）工作电压 2.0-3.6V 11）封装 LQFP48 2、板子功能 1）流水灯，两路，分别使用 PA0和 PA1 2）电源指示灯3）上电复位电路 4) 按键复位电路 5）BOOT0和 BOOT1跳线设置 6）VDDA/VSSA和 VDD/VSS分离，可跳线短接 7）外接 8M晶振和 32768晶振 8）所有 IO通过排针外连，方便扩展和使用 9）内置 10Kram，我想跑个小型的 OS应该没有问题，这里定时器应该会用到。 10）核心板可直接用于目标板

11、。二、QFHXB原理图和 PCB图丰1.3 SHT1X/7X温湿度模块1.3.1 SHT1X/7X介绍 SHT1x7x系列单片集成传感器是Sensirion公司最近推出的一种可以同时测量湿度、温度和露点的传感器，不需外围元件直接输出经过标定了的相对湿度、温度及露点的数字信号，可以有效解决传统温、湿度传感器的不足。SHT1x7x系列单片集成传感器是利用CMOSensTM技术制造的，如图1所示。1.3.2 SHT1X基本工作原理和数据处理算法内部集成了湿度敏感元件和温度敏感元件、放大器、一个14 b的AD转换器、标定数据存储器以及数字总线接口以及稳压电路。由于温度传感器和湿度传感器在硅片上是紧靠在

12、一起，可以精确地测定露点，不会因为两者之间的温度差而引入误差；直接通过AD据是存放在芯片上OTP存储器中的标定系数，输出是经过标定的数字信号，可以确保传感器的性能指标一致性、稳定性好、成本低、使用方便。SHT1x7x系列电源电压适用范围宽：2455 V。测量精度高：湿度的精度为35，温度的精度为05（在20时）。待机时电流低于3A。传感器的数字输出是通过两线数字接口直接连到微处理器上去，便于进行系统设计。管脚描述如表1所示。SHT1x7x送出的温度、湿度数据必须经过转换，才能表示实际的温度和湿度，其公式如下1： 其中：TC表示摄氏温度；RHTrue表示相对湿度。d1，d2和温度分辨率有关，C1

13、，C2，C3，t1，t2和湿度的分辨率有关，其对应关系如表2和表3所示。 1.3.3 温湿度模块的选型这里选用的是SHT10，应为此型号精度在同类产品中是最低的同时价钱也是最便宜的，作为开发和设计用是最合适的，模块如右图所示1.4无线传输模块1.4.1 CC1020介绍RF1020SE模块是采用基于CC1020无线通信芯片的无线收发一体模块，作为微功率无线模块，直线通信距离可达600米左右。CC1020具有低电压供电、低电流消耗、高灵敏度等特点，适合微功率远距离的无线传输领域，如无线称重等。CC1020基本特点：(1) 频率范围为402 MHz -470MHz工作(2) 高灵敏度（对12.5k

14、Hz信道可达-118dBm）(3) 可编程输出功率，最大10dBm(4) 低电流消耗（RX:19.9mA）(5) 低压供电（2.3V到3.6V，推荐3.3V）(6) 数据率最高可以达到153.6Kbaud(7) SPI接口配置内部寄存器(8) 标准 DIP 间距接口，便于嵌入式应用(9) 开阔地直线通信距离可达600米左右 1.4.2 CC1020基本工作原理CC1020是一种理想的超高频单片收发器芯片。主要用于ISM(工业、科研及医疗)频带和在426/429/433/868/915MHz频带的SRD(Short Range Device近距离设备)中，也可经编程后用于频率为402MHz470

15、MHz和 804MHz940MHz的多信道设备。CC1020主要的工作参数可通过串行总线接口编程，例如输出功率、频率及AFC。在接收模式下，CC1020可看成是一个传统的超外差接收器。RF输入信号经低噪声放大器(LNA和LNA2)放大后，翻转经过积分器(I和Q)产生中频IF信号。在中频处理阶段，I/Q信号经混合滤波、放大后经ADC转化成数字信号。然后进行自动获取控制、信道滤波、解调和二进制同步化处理，在DIO引脚输出数字解调数据，DCLK引脚获取同步数字时钟数据。RSSI为数字形式，并可通过窜行接口读出。RSSI还可作为可编程的载波检测指示器。在发送模式下，合成的RF信号直接馈送到功率放大器P

16、A。射频输出是FSK信号，此信号是由馈送到DIO引脚的数字比特流通过FSK调制产生的。可使用一个高频滤波器来得到高斯频移键控GFSK。芯片内部的收/发开关电路使天线容易接入和匹配。1.5 显示模块1.5.1 1602介绍工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符。（16列2行）实图如下所示1.5.2 1602各管脚功能1602字符型LCD通常有14条引脚线或16条引脚线的LCD，多出来的2条线是背光电源线 VCC(15脚)和地线GND(16脚)，其控制原理与14脚的LCD完全一样，其中： 引脚符号功能说明1VSS一般接地2VDD接电源（+5V）3V0液晶显示器对比度调整端，接正电源时对

17、比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度）。4RSRS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。5R/WR/W为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。6EE(或EN)端为使能(enable)端，下降沿使能。7DB0底4位三态、 双向数据总线 0位（最低位）8DB1底4位三态、 双向数据总线 1位9DB2底4位三态、 双向数据总线 2位10DB3底4位三态、 双向数据总线 3位11DB4高4位三态、 双向数据总线 4位12DB5高4位三态、 双向数据总线 5位13DB6高4位三态、 双

18、向数据总线 6位14DB7高4位三态、 双向数据总线 7位（最高位）（也是busy flag）15BLA背光电源正极16BLK背光 电源负极寄存器选择控制表 RSR/W操作说明00写入指令寄存器（清除屏等）01读busy flag（DB7），以及读取位址计数器（DB0DB6）值10写入数据寄存器（显示各字型等）11从数据寄存器读取数据注：关于E=H脉冲开始时初始化E为0，然后置E为1，再清0. busy flag（DB7）：在此位为被清除为0时，LCD将无法再处理其他的指令要求。2硬件设计2.1运用软件 2.1.1 protel 99se 软件图标如右图所示，软件界面如下图所示。2.1.2 D

19、XP 2004软件图标如右图所示，软件界面如下图所示。2.2原理图设计 2.2.1原理图元件库的建立 1）建立原理图元件库选择如上图选项便可建立新的原理图元件库2）库建好后在底板空白处按P键选择如图选项，然后拖一个随意的矩形出来作为元件（最好可以放得下芯片上所有的管脚）之后再空白处按P键选择Pin，放下模块所具有的管脚数（在放下管脚之前可以先按TAB键对管脚的名称和标号已近类型进行编辑） 以上四个步骤是画原理图库的基本流程，下图是管脚编辑画面。3）所作图应重命名保存并保存在易找到的地方 下图为重命名这里最好改为自己所画芯片名称,保存方法（略）4）所画原理图库展示2.2.2 原理图建立1）点击如

20、下图选项(得到空白图纸)2）调用原理图按照如下步骤如右图所添加的图库基本上存于DXP程序子文件夹中的原理图库，或者是自己所创建的原理图库，其路径如图所示3）插入元件完成以上步骤后在LIBRARIES窗口中便会多出很多的原理图元件选择所需元件点击Place xxxx。元件插入效果如下图2.2.2 电路设计所有元件插入完毕后，根据模块所给资料将其内部电路连接，这里分别介绍个别模块的电路分析。Aea 1）首先是LCD1602的电路设计如上图这里要说明的是5V的电位上拉，由于STM32芯片标准电压为3.3V，1602的工作电压为5V，当工作时GPIO口输出的电压为3.3V，但1602识别电压为5V，这

21、时317脚没有电位上拉则1602的工作将不正常。而加入10K的上拉电阻是为了防止5V的电压直接供入芯片使芯片烧毁。图中的变阻器是用来控制字体的对比度的，TLP521-1光耦是用来控制1602背光的开关的，这里我一直给光耦的1，2管脚一直供电3.3V，而回路PB2当保持在3.3V电压时光耦不工作，当使PB2口处于低电平时1，2脚导通光耦工作使3，4脚导通，1602中BLA口上原本供有5V电压，这时管偶导通使BLK口接地形成回路背光点亮。2）SHT1X电路设计这里还是这个3.3V的上拉电阻比较重要，由于此模块直接供电3.3V当数据采集返回后电平明显不足3.3V如果不上拉而返回数据，则误差会非常大，

22、100nF的电容即用于消除干扰。3）电源设计电源模块用了1个5V模块然后接3.3V模块这样2个点位的电压都可以供人了,固态电容和普通电容都是用来抗燥的，不多做解释，这里的发光二极管做电源指示灯。4）JTAG电路设计同样是做了一个电位上拉5）MAX232电路照说明书无可解释6）开关电路10K电阻接地作为复位电路使用，开关接通对GPIO供电置于高电平断开后等于接地返回低电平 7）CC1020电路CC1020为3.3V供电并且不需要任何外接可以直接插入CPU使用8）CPU 电路管脚分布参照清风板管脚说明原则是对照各模块管脚功能依依分配2.2.3 原理图完成绘制原理图时注意事项：1） 电路连线要用WI

23、RE，不能用LINE2） 在允许不确定元件编号的原件名称上使用U?,J?等标注，如果在已知元件标号时必须第一时间改为所需编号并锁定，这样可以避免不必要的麻烦。3） 在管脚对应连接时必须应用NET命令，而不是TEXT只有用NET命令连接才能生效（其字为红）。4） 每个模块的供电和地的连接参数必须一致。这里还需介绍一下图纸上元件的编号，步骤如下：1）2）在图刚画好时不确定元件均是用R？、U？、J？等来表示的，先锁定确定标号，然后再在这里选择标号顺序之后点击UpdataChanges List,标号完成如下图，同时原理图也完成了2.3 PCB板设计2.2.1封装库1)要制作封装库首先必须对所需封装资

24、料进行了解其长、宽、焊盘大小模块资料上都会有提供，另外还包括管脚信息，管脚标号都要明确了解。2)创建封装库3）封装库编辑界面4)焊盘放置和编辑首先选择TopLayer然后在图纸空白处按P键，选择PAD选项则光标为目前焊盘模样，现在可以按TAB键对焊盘形状尺寸进行编辑如图所示1. Hole size为焊孔大小（所以画焊盘时此参数为0）需要画航空时改变此参数2. Rotation为焊盘于水平线所成角度3. Location为焊盘在图上的位置4Designator为管脚标号5. Layer为电路板层次（画焊孔时则选择Multi-Layer层）6Size and Shape为焊盘形状和尺寸有以上六点便

25、可以很简单的画焊盘了，当焊盘画好后还需要画元件边缘，此时用TopOverlay层，用LINE命令画出黄色的边缘线，然后双击如下此时根据说明书尺寸画出另外的边缘线通过计算直接改变坐标来做成闭合曲线，焊盘位置亦为如此。特别说明1号焊盘或焊孔必须为矩形以便确认5）成图封装展示0805封装IDC-6封装SHT1X封装IDC14封装SW-PB封装SOT-23封装SOT233封装S1封装SIP-22封装SIP-2封装LCD1602封装SO-16封装2.2.2 PCB板图设计1） 建立PCB工程和PCB文件2)打开所设计电路，同时建立PCB文件并在工作区找到 3)将电路设计和PCB文件同时拖入PCB工程中4

26、）布线规则设置单击Rules打开如下图这里是所有布线的规则，本次设计主要对WIDTH进行调整并对供电和地进行规定：首先选择Routing中的Width选项打开如下图最大宽度设为20，最佳宽度设为18，最小宽度设为15这样在制作PCB板时不容易出现废板,然后对电源和地的线路进行规定,右键点击Routing点击New Rule如下图得到新的布线规则把名字改为POWER后选择Advanced（Query）并点击Query Helper如图编辑Query如图所示对范围进行确认并对电源布线进行规范如图至此所有准备工作全部完成5）生成PCB图9单击上图图选项并确认得到下图点击EXECUTE CHANGES

27、生成PCB元器件这时便可以拖动图中各元件进行电路排版，图中细线为管脚连接线，在排版完成后根据此线进行布线。（排版图展示）这里要说明应该注意的是JTAG口的IDC20封装和DB9/M封装，在 画图前应该确认IDC 20封装是否有足够的位置摆放和DB9/M封装的正反，否则可能出现无法安装问题。排版还是就着就近的原则这样可以使线路布线看起来简单明了 下面进行布线环节，这里可以手工进行布线（前面布线规则已经定义过这里不必重复定义）也可以进行自动布线。这里点击AUTO ROUTE选择ALL，进入如下图界面这里选择双层板规则，然后ROUTE ALL计算机自动开始寻找布线路径之后可以得到布线初图，然后再用手

28、工进行修改，这样可以尽量消除电路图中的缺陷如下图为第一次制版布线所用软件是protel 99se，采用手工布线完成，下板用于开发编程使用。此图为第二次进行布局排线，考虑到所有元器件的布局，而且在布线上也能略显美观至此PCB板设计完成3 硬件制作3.1 PCB板的制作流程3.1.1由电路图生成加工文件（运行环境Protel99SE）3.1.2线路板光绘文件Gerber Output1的生成（1）选中需要加工的PCB文件，在文件（File）菜单中选择CAM管理器（CAM Manager），弹出如下对话框：（2）单击下一步（Next），提示输出加工文件类型，如图所示，首先选择Gerber文件格式。

29、（3）连续单击下一步（Next），到数字格式设置界面。选择图示的Millimeter（毫米）和4:4格式（即保留4位整数和4位小数），单击下一步（Next）到图层选择对话框。（1） 选择布线中使用的图层，双面板一定要选择顶层（TopLayer）、底层（BottomLayer）、禁止布线层（Keep Out Layer），单面板一定要选择底层（BottomLayer）、禁止布线层（Keep Out Layer）。（2） 单击完成（Finish）即生成线路板光绘文件Gerber Output1。3.1.3 钻孔加工文件NC Drill Output1的生成（1）在CAM Outputs文件栏的空白

30、处，单击鼠标右键，选择CAM Wizard，出现同下图的加工文件类型选择界面，选择钻孔文件NC Drill。（2）单击下一步，在后续数字格式设置界面中，同样设置单位为毫米，整数和小数位数为4:4，（3）单击Finish（完成），生成钻孔文件NC Drill Output1。3.1.3 光绘文件和钻孔文件的坐标统一右击Gerber output1文件，选择属性（Properties），在高级（Advanced）选项卡中，选中Reference to relative origin，这是钻孔文件默认的坐标系。3.1.4加工文件的导出最后在CAM Outputs文件栏中，单击鼠标右键，选择生成CAM

31、文件（Generate CAM Files），或直接按F9，生成所有加工文件，这时，左面栏目中会出现一个CAM文件夹。右键点击左面栏目中的CAM文件夹，选择输出（Export），将该文件夹存放到指定位置。3.1.5 感光板加工文件的打印在Browse菜单中选择所需要打印的电路图，然后在File菜单下，选择print即可打印。3.1.6 覆膜板加工文件的打印选择Design菜单下的Rules，将Length改为0.0001。选择顶层或底层，然后点击左边工具栏中的“ ”符号，等鼠标变为“”号后，沿电路图边框画一圈。最后，右击将红色或蓝色阴影部分拖出。在Tools中选择打印预览，在File菜单下选择

32、print打印。3.1.7裁板刀的使用将待裁的板子放入裁板刀靠近身体的一侧，沿刻度尺对齐，将多余部分伸出裁刀外面，左手按住板子，右手按下裁刀。在使用裁刀时，越靠近身体一侧越省力；同时，一定要小心手指，注意安全。一定等板子对齐，放稳后，再按下裁刀，否则会浪费一块板子。3.1.8钻孔机的使用1)钻孔机操作步骤检查钻头的选择是否合适，钻头是否拧紧，底座是否牢固，检查主轴电源是否关闭。按住前移键，将底座移出，然后用胶带或钉子将蚀刻完，并涂上防镀剂的板子固定在底座上。按下“主轴转动”，设置底座上任意一点为原点，将转动的钻头调至距板子2mm处，按下“设原点”，每次操作完成后钻头都会自动回到原点处。打开数控

33、钻床Circuit Workstation.exe文件，选择文件打开文件，根据需要选择是单面板或双面板，然后打开。在窗口中选择加工文件夹中的任意后缀名的文件，再单击“打开”。选择操作向导，将所有孔径依次“添加”，然后点击“下一步”。点击“钻孔”，在钻完一次后，可以通过微调来改变钻孔位置。2)钻孔机注意事项在机器运行过程中，切忌用手去触摸底盘，板子或钻头。设原点时一定要先启动主轴，否则会造成钻头断裂。在更换钻头时，切不可启动主轴或点击“钻孔”按键。若出现错误或意外，可直接点击操作菜单下的“暂停”键。3.1.9 双面感光板制作全过程根据设计需求，在Protel99SE中绘制电路板图。将电路板图生成

34、加工文件，在加工文件中添加四个定位点，然后打印感光板的加工文件。根据打印图纸的大小，选择适当的板子，将多余部分裁去。将板子用胶带或定位销固定在钻孔机的底板上，并调节钻孔机设原点。打开数控钻床Circuit Workstation.exe文件，在窗口中选择加工文件夹中的任意后缀名的文件，再单击“打开”。然后，添加定位孔，点击“下一步”，钻孔。一定要保持原点位置。取下板子，揭下保护膜，将打印图纸的四个定位孔与感光板的四个定位孔对齐，并放入制板机中进行抽真空曝光，大约需要6090s。将曝光好的板子放入显影槽中，大约需要1020s，显影完成，并用清水洗净。把显影完成的感光板放入蚀刻槽中，大约需要68分

35、钟，蚀刻完成即可取出，用清水洗净，用电吹风吹干。均匀地涂上防镀剂，并吹干。将感光板按照原来的定位孔固定在钻孔机的底板上，更换钻头，启动主轴，回原点。将其他孔添加到钻孔机，进行钻孔。过孔前处理四大步：表面处理，活化，剥膜，预镀，每步24分钟，一定要将药剂涂到每一个空上，并用手指挤压板子，让药水从孔中冒出来。将板子放入过孔槽中进行过孔，大约2030分钟，然后用 清水洗净。把已经过孔好的感光板放入镀锡液中，大约23分钟即可，然后用清水洗净，用电吹风吹干。至此，一块完整的感光板已经完成。然后用电压表进行测量，检查线路和过孔是否导通，并稍作修整。3.1.10双面覆膜板制作全过程(1)根据设计需求，在Pr

36、otel99SE中绘制电路板图。(2)将电路板图生成加工文件，在加工文件中添加四个定位点，然后打印覆膜板的加工文件。根据打印图纸的大小，选择适当的板子，将多余部分裁去。然后将板子固定在钻孔机底座上，打开数控钻床Circuit Workstation.exe文件，在窗口中选择加工文件夹中的任意后缀名的文件，再单击“打开”。然后，操作向导，添加定位孔，点击“下一步”，并设置原点，钻孔。完成后一定要保持设置的原点位置不变。(4)再根据板子的大小，选择剪取适当的感光膜，然后启动覆膜机，并用砂纸给覆膜板打磨。等到覆膜机控制面板上恒温指示灯亮起或主轴转动后，将板子预热好后，开始覆膜。(5)覆膜完成后，将覆

37、膜板放在阴暗处冷却15分钟左右，然后放入制板机中进行真空曝光，大约需要6090s。(6)取出覆膜板，在阴暗处放置1020分钟，揭下薄膜，将覆膜板放入退膜槽中，进行退膜，大约需要1020s，等到出现清晰的线路，退膜完成，并用清水洗净。(7)把退膜完成的覆膜板放入蚀刻槽中，大约需要68分钟，等到板子上的一层铜膜消失，蚀刻完成，即可取出，用清水洗净。 (8)此时，再将板子放入退膜槽中，把板子上的所有剥膜刷去。然后用清水洗净，并用吹风机吹干。然后均匀地涂上防镀剂。将覆膜板用胶带或定位销固定在钻孔机的底板上，与原来设置的定位孔保持一致。 （11）更换钻头，保持原来的原点位置不变，启动主轴回原点。 将其他

38、孔依次添加到钻孔机，进行钻孔。（12）过孔前处理四大步：表面处理，活化，剥膜，预镀，每一步2 4分钟，一定要将药剂涂到每一个空上，并用手指挤压板子，让药水从孔中冒出来。（13）将板子放入过孔槽中进行过孔，大约2030分钟，然后用清水洗净。把已经过孔好的覆膜板放入镀锡液中，大约23分钟即可，然后用清水洗净，用电吹风吹干。（14）至此，一块完整的覆膜板已经完成。然后用电压表进行测量，检查线路和过孔是否导通，并稍作修整。 以上过程均为老师操作，我们只做见习，PCB板制版完成成品如下图：这里所展示的是同样功能的两块板子，只是布局有所不同。由于第一次做PCB板，所以板子中也存在一些问题后面会解释。3.2

39、 封装的焊接3.2.1 焊接技巧这里最好用可调温的焊台，这样不容易损坏焊盘，焊接的时候也比较顺手。分立元件一般不用粘，管脚有引线可以固定。然后用焊锡丝焊接，焊接时间应该小于3秒，如果没焊好，等一会再焊。要不然，件没焊上，PCB的焊盘下来了！贴片元件和器件手工焊接提前应该做一些准备：贴片电阻等小件的焊接前，将焊盘搪少量的焊锡（尽量少，并均匀）。电烙铁温度以1秒左右能融化焊锡为最佳。然后用尖的镊子夹元件并摆好位置，烙铁头上有焊锡，不用特意保留，用烙铁头同时接触元件的焊点和电路板的焊盘，看到PCB的焊盘焊锡融化即可。再焊接另一头。如果觉得焊锡不足可以补。贴片集成块的焊接：先将PCB焊盘用松香搪锡，一

40、定用松香。集成块的管脚也搪锡。然后可以一个一个管脚焊接。只用烙铁加热一下。如果大量焊接可以将烙铁吃满锡，粘松香后由一端焊向另一端，瞬间即可焊接一侧的管脚，掌握好时间和吃锡量，可以焊接的很快。如果要成为焊接高手，分立元件超过20K件或贴片件10K件就差不多了。 3.2.2焊接完成拼装图3.3硬件电路的检测和检修 3.3.1电源 首先给板子通上5V9V的直流电，看板子上，和核心板上的电源是否可以点亮，否则对照电路图检查电源，或用万用表检测各检点间的电压，找出错误所在并改正，改正的方法一般用飞线的办法。 3.3.2 芯片的测试用STM32所提供的模板编写一段小程序点亮，板子上的某个灯，并使其可以闪烁

41、，则可证明板子的良好性这里首先在KEIL中添加程序模板此模板，把所有的端口的配置和驱动都已经完成，我们只需要加入所需要指令和终端、时钟等便可以实现所需功能右图列举了一部分此模板所具有的驱动，我们都可以直接调用，这里便可以打开此模板的MAIN函数进行编程了，非常的方便。一下程序是为了点亮清风核心板上的PA0和板子上的通过PB2控制的LED灯#include stm32f10x.h#include #include stm32f10x_conf.h#define PUTCHAR_PROTOTYPE int _io_putchar(int ch)#else#define PUTCHAR_PROTOT

42、YPE int fputc(int ch, FILE *f)#endif /* _GNUC_ */void Delay(vu32 nCount) for(; nCount != 0; nCount-);void GPIO_Configuration(void); void RCC_Configuration(void);int main(void)RCC_Configuration(); GPIO_Configuration(); while(1)/这里是配置所涉及到得管脚以及所需要给它的初始信号是高电平还是低电平 GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);GPIO_Re

43、setBits(GPIOB, GPIO_Pin_2);Delay(0xAFFFF);GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_2);Delay(0xAFFFF);/*/ void RCC_Configuration(void) /* GPIOA clock enable */ / 这里是用来打开GPIOA和GPIOB的时钟功能的RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);/GPIO 配置void GPIO

44、_Configuration(void) GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; /这里对所对应的管脚进行进一步配置、管脚号、频率、输入输出GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStr