Функціональне модульне планування
При складанні друкованої плати всю схему спочатку слід розділити на різні модулі відповідно до функцій, наприклад модулі живлення, модулі ядра MCU, модулі інтерфейсу зв’язку, модулі інтерфейсу датчиків тощо.
Компоненти кожного модуля слід розміщувати близько один до одного, дотримуючись відповідної відстані між модулями. Це полегшує маршрутизацію та покращує цілісність сигналу.
Наприклад, у моїх проектах STM32 макет зазвичай такий:
Модуль джерела живлення: розміщується на краю або в кутку друкованої плати, включаючи інтерфейси введення живлення, мікросхеми регулятора напруги та фільтруючі конденсатори.
Зона ядра MCU: розташована в центрі друкованої плати, оточена кристалічними генераторами, схемами скидання, розв’язуючими конденсаторами тощо.
Периферійні інтерфейси: розміщуються на краю друкованої плати відповідно до фактичних вимог щодо розміщення інтерфейсів, таких як інтерфейси USB, послідовні порти, інтерфейси CAN тощо.
Аналогові схеми: якщо є аналогові схеми, як-от АЦП і ЦАП, їх слід тримати подалі від цифрових схем і джерел високо-частотного сигналу, щоб зменшити перешкоди.
Схема потоку сигналу
При складанні схеми слід враховувати потік сигналу, забезпечуючи, щоб сигнали проходили від входу до виходу, наскільки це можливо, уникаючи зворотного потоку або перетину сигналу.
Наприклад, у системі збору даних сигнали датчиків повинні спочатку проходити через схему формування сигналу, потім надходити в АЦП і, нарешті, досягати мікроконтролера. Таке розташування мінімізує перешкоди сигналу.
Міркування щодо управління температурою
Для високо-потужних компонентів, таких як мікросхеми живлення, пристрої живлення та високошвидкісні-процесори, розсіювання тепла слід враховувати під час компонування. Ці компоненти повинні:
Тримайтеся подалі від компонентів,-чутливих до тепла (таких як кварцові генератори та датчики).
Будьте ближче до краю друкованої плати або отворів для розсіювання тепла.
Залиште достатньо мідної фольги для розсіювання тепла.
При необхідності зарезервуйте місце для встановлення радіатора.
У проектах автомобільної електроніки ми часто стикаємося з високими-температурами, що робить керування температурою особливо важливим.
Одного разу в одному з наших транспортних контролерів неправильне розташування мікросхеми живлення призвело до надмірно високих локальних температур, що зрештою вимагало перепроектування друкованої плати зі збільшенням площі розсіювання тепла міді.
Сумісність механічної конструкції
Розміри друкованої плати, положення монтажних отворів і положення інтерфейсу мають відповідати механічній структурі виробу.
Перед компонуванням найкраще отримати 3D структурне креслення виробу, щоб переконатися, що друковану плату можна правильно встановити в корпус і всі інтерфейси суміщені з отворами корпусу.
