❤2018.3.25

关于录入系统的原理图和PCB其实之前设计出一个版本了，是下面这个，但是因为好多功能还不明确，所以一直搁着，现在要准备做实物了，这下要好好做。

大概就是这样的

这个是控制板，还有一个驱动板，没弄好，就不放上去了。

这次要改的内容主要是把之前用的uln2803驱动芯片换成AQV201，朱总说这个在PLC上面应用很广，不过反正我在淘宝上搜了一下没几家有卖的感觉不怎么热门。

这个芯片的资料大概是这样的：

大概意思就是这是个光耦，里面有一个或者两个场效应管，同时起到隔离和驱动的效果（听起来还不错），而且驱动电流够大，里面自带续流二极管（是么？），不需要复杂的外围电路。

除了更改驱动芯片之外，还要做的的是把USB转串口功能集成到板子上，用的是CH340芯片。之前我觉得CH340的外围电路太复杂，自己做比较困难，可是前几天查了查相关资料感觉还挺简单的，没有我想象的那么复杂，而且作为一个完整的产品还是集成度高一点显得专业（汗。。），CH340的电路大概是这样的：

有一些需要注意的地方这篇文章讲的很详细：

CH340电路设计注意事项

https://blog.csdn.net/jazzsoldier/article/details/70158874

前辈们的文章在下拜读了。

另外我在查TXD和RXD数据线中用不用串电阻的问题的时候，在知道里查到了这样一句话：

其实还不太明白，另外对于到底需不需要串电阻这一点我依然不太了解，在arduino的原理图里我看到是有串的。

除此之外，我还借鉴了arduino和扩展板对插的连接方式，打算把排线连接改为对插。

    ♣啊对，还有一点，朱总说最好有个板载5v供电，不要只用USB口供电，怕电流不够，其实我觉得还好吧。。。不过朱总既然这样说了，我还是弄个降压模块吧。用7805直接把24v降到5v据说发热会很严重，查了很多资料还是没找到什么好的解决办法，我打算先用一个7812降到12v再用7805降到5v，然后再装散热片，尽量让热量更分散而且更容易散发出去。

❤2017.3.27

今天无意中查到51单片机最小系统有个31引脚需要注意的，当接高电平时,单片机在复位后从内部ROM的0000H开始执行;当接低电平时,复位后直接从外部ROM的0000H开始执行.这一点我以前都没注意过，虽然影响不大，但是还是要注意细节哈。

参见：

单片机最小系统
https://blog.csdn.net/mini92/article/details/71191718

❤2017.3.29

altium designer使用技巧：

1、通过工程→显示差异 实现一个原理图对应一个PCB

2、布线过程中按 * 键能实现切换布线层及放置过孔

3、环路自动消除能防止多余的布线，如下图

Vcc及GND是需要冗余布线的，大概过程是这样的。。

❤2018.4.4

    前两天在老板多次催促之下，通了个宵终于把pcb弄完了，时间原因还是有很多不完美的地方，这两天比较颓废，没有记笔记，今天把笔记补上哈。

    ♣之前问了朱总个问题，光耦是在单片机输出高电平的时候触发好，还是低电平触发好，朱总说从原理上来说没什么区别，但是有一点，当输出高电平时触发的话要考虑单片机复位或开机时，所有引脚都是输出高电平这样的情况，也就是说当所有引脚输出都是高电平时，不能对整个系统造成不利的影响，所以如果会有影响的话，那就还是用输出低电平触发的方式比较好。get√

    然后还有个特别需要注意的地方，手动布线的时候一定要一面走横线一面走竖线，然后最后再把影响不到的线优化，如果一开始就随意走那到最后会很抓狂。。。另外手动布线的顺序一定要把握好，最好不要一块一块的布线，这样后面有线需要穿过去的时候就很难受。。。最好是把连接多的线先布好，比如数据总线。

    然后就是这个版本的PCB图上一下哈，为了清晰点我先把敷铜去掉了。

控制板：

驱动板：

  还是要吐槽一下一根一根的布线真的很辛苦的！

第一版PCB实物图奉上：

❤ 2018.5.14

其实早就应该补充了，上次的板子焊好之后是这样的：

基本能满足功能，但是确定还是很大的，供电模块体积太大了，为了控制发热选择了用7812和7805级联的方式，还加装了散热片，其实从测试情况来看发热量其实并不严重。

另外一个很大的问题就是通讯不稳定。

这个就很严重了，经过压力测试，串口连接会不定期的断开，我把所有的芯片和元件都换过一遍还是会出现，所以怀疑是布线的问题，表现就是晶振不起振。我查了很多资料，好像这个问题还不是很罕见，有很多自己设计通选模块电路的同学都遇到过这种情况，也有人提供了各种解决方法，但是这些方法我经过测试并没有显著效果。其中提到最多的问题就是差分线的布线方式问题，里面强调了要用差分布线的方法，但是我查了很多资料都没有能够确切地了解什么是差分布线，还有比如说在数据线上加上拉，在晶振上并联电阻等等方法我试过都没能够解决问题。

这个网址讨论了一些处理方法可以参考：

点击打开链接

我最后的决定是不用自己设计的电路，买现成的模块，这个在现在看来是最能够解决问题并且成本最低最有效的方法，但是实际上对于我来说依然不知道该怎么去处理。所以如果将来有大神指点我再回来更新吧。

大概第一代PCB就是这样了，我以为朱总换方案之后我的工作差不多就结束了，但是没想到朱总又心血来潮搞了一个新的设计，然后我又脑洞大开的提了很多“建议”所谓自己挖的坑跪着也要填上，所以就有了下面这版设计。

这版本来朱总就是打算把之前的电磁铁部分换成圆形的，然后接我上次那个控制器，但是我就很厉害了，我说这个完全可以把控制和驱动都集成在上面嘛！于是又挖了个坑，为了在这么小的板子上放上所有的东西，我更改了不少封装，更改了电源模块，用了10mil的布线和8mil的间隔，还好勉强放下了，不过稳定性怎么样就不知道了，毕竟24v驱动电压和5v控制电压混合在一起，想想就不靠谱。。。（摊手）

不过从理论上毕竟实现了，下面就是等着到货然后装上测试了。

❤ 2018.6.19

我又偷懒了，漏了好多内容。

板子到了之后经过测试又发现很多问题，比较严重的是电源模块，DCDC的封装画反了，虽然勉强可以焊得上，但是不知道是什么问题，一通上24v就冒烟，吓得我赶紧把他掰下来。。。。

    然后还有个问题就是贴片真TM难焊。。。。

    刚焊好测试的时候一切正常，在长时间工作测试的时候出现了一个诡异的问题：工作一段时间之后就会出现两个电磁铁同步动作。

    在排除了是电路板布线的问题之后，经过观察，发现同步动作的都是对应单片机固定某几个管脚的电磁铁，经过逐步排除发现居然是P0口的上拉排阻短接，使用电烙铁轻点之后排除了部分故障。但是还有一部分电磁铁出现了更诡异的问题：只有在运行一段时间之后会出问题，放一段时间问题消失，这TMD什么鬼。

    后来在经过耐心排查之后发现是单片机管脚之间出现短接，而且只有在工作一段时间之后才会出现，我去。。。

    看来手残真的不能焊贴片。

    电源部分的问题依然没有解决，24v转5v要同时兼顾体积和散热，确实有点困难，不过还好经过讨论，5v供电打算使用外部输入，所以现在不用费力解决冒烟的问题了。

❤ 2018.6.19

    是这样的，上一个日期是为了把之前欠的内容补上，我现在面临的问题是，之前的东西都要作废了！！！

    因为本人能力有限，无法同时兼顾扫描和录入的问题，所以老师找来了欣师兄帮忙，欣师兄果然见多识广，针对IO口不足的问题选用了针脚更多的STM32单片机，从而节省了很大的铺设译码器和锁存器的空间。

    不过针对第一款设备来说，这个并不是那么需要，因为空间足够，所以我就继续做了。但是现在有两款体积更小的设备，于是我原来的方案就放不下了，于是就要改成欣师兄的方案，于是我之前做的所有工作就全白干了。。。。

    不过话说回来，既然有更先进的方案，确实没必要在旧方案上费脑筋改进，我也算是学到了不少东西吧。

    但是但是，现在的问题是欣师兄的方案在这两款新设备上依然空间有限（主要是布线的问题），所以可能需要使用4层板，关于四层板我查了下相关的东西：

○ 四层板的布局：

    一般top和bottom是信号，里面两层是vcc和gnd

○ 四层板的设置：

    参考这个：

百度知道：AD设置四层板

○ 四层板的设计流程

    包括不同电压Vcc的分割，模拟地和数字地的分割等等。

    参考这个：

四层板的设计流程简介

    好了先这样，剩下的后面补，我先画着。

❤ 2018.9.14

    是这样的，其实我觉得这版51单片机的版本已经做的很完善了，但是鉴于整体改为了stm32的版本，所以第一款保留51的设计就没有必要了，于是。。。。

。。。

。。。

    算了从新来吧，新开一篇文章记stm32版本的。

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