分享一点STM32硬件设计的经验

2015-6-24 22:29

声明：由于下述内容不起眼但很重要，所以别的人肯定是不会写出来告诉你的啦。

很多经验都是从错误中总结出来的，所以没有实践，哪会犯错，没有犯错，哪来经验。

我曾经设计了一个基于STM32的工控板，引出了JTAG调试接口，当我把板子上的电源部分和STM32最小系统部分先焊好以后，先试一下JLINK V8能否顺利下载程序，结果插上JLINK V8以后，JLINK的灯变成了红色。正常的时候是绿色。所以我知道这里肯定有问题了。

JLINK灯变红，据我以前的经验，一般就是复位引脚有问题。所以我用万用表量了一下复位引脚的电压，结果是0V。

复位电路印.png

我们看复位电路，正常情况下，复位以后，复位引脚应该是高电平（3.3V）才对。

我首先怀疑电容C11是不是焊的短路了，因为贴片电阻相对直插电阻来说还是很小的，以前也有直接焊短路的时候。拿万用表量了一下，结果没有短路。

复位电容.png

然后怀疑复位引脚是不是在焊接过程中，直接连了地了？用万用表量了一下，没有接地。这个错误又排除了。

不是以上两个焊接电路引起的问题，我就开始想，这个电路和以前设计的STM32电路有什么区别，这个电路和以前的STM32电路的区别就是，这个电路的VDDA引脚和VREF+引脚没有直接和VDD3.3V相连，而是连接了一个参考电压芯片。用的参考电压芯片是LM4040A30芯片，这是一个3.0V的
参考电压，连接电路如下：

LM4040A30电路图

用万用表量了一下，结果那个3.0V的地方是1.76V，远远低于3.0V，所以我再一次打开了LM4040A30芯片的datasheet，找到了如下一段话。

LM4040 Rs选择

这段话的意思就是要选择合适的电阻Rs，不要让Iz大于15mA，否则就会烧坏它。也就是穿过LM4040的电流不能大于15mA，我算了一下我现在用5.1K电阻的话，穿过LM4040的电流应该是连1个mA都不到，所以我怀疑是不是这个限流电阻用的太大了，使得电压基准芯片工作不正常了。

那就倒算一下吧，假设现在LM4040A30正常，输出3.0V，那么Rs的电阻值就应该是（3.3V-3.0V）/15mA=20欧姆，也就是说，只要电阻大于20欧姆就可以保证LM4040不被烧坏，手头正好有100欧的电阻，所以我如果用100欧的电阻的话，穿过LM4040的电流就是(3.3V-3.0V)/100欧=3mA。发生在100电阻上的功率大概就是0.3V乘以0.003安，不到1mW,所以用0805封装的电阻足够了，保证不会烧电阻。

所以我把原来的5.1K换成了100欧，再次量了一下基准电压，变成3.00V了，这时候，插上JLINK V8，灯也绿了，可以正常下载程序了。

为什么基准电压VDDA和VREF+在1.75V时单片机不正常？

看了一下STM32单片机的参考手册，手册上指出，VDDA引脚和VREF+引脚的电源电压范围应该是2.4~3.6V,所以当VDDA引脚电压不足时，单片机无法工作。

另外注意：我的电路中，把VDDA和VREF+连接到了一起，接到了3.0V基准电压了。建议，以后再做STM32电路的时候，把VDDA和其他的VDD连接，只把VREF+和基准电压芯片连接。

这就是做STM32电路板的一点经验，希望对你有帮助。

分享一点STM32硬件设计经验.pdf (208.05 KB)

2015-6-24 22:36

建议，以后再做STM32电路的时候，把VDDA和其他的VDD连接，只把VREF+和基准电压芯片连接。这个什么意思。

2015-6-25 08:28

这个内容对小白还是不错的，不过我这边一般都没用稳压芯片呵呵。。都是直接连的

2015-6-25 09:04

2. 建议使用相同的电源为VDD和VDDA供电，在上电和正常操作期间， VDD和VDDA之间最多允许有300mV的差别。
楼主应该遇到是这个问题吧，你的VDD和VDDA压差已经超过300mv了

2015-6-25 09:26

清风致影发表于 2015-6-25 09:04
2. 建议使用相同的电源为VDD和VDDA供电，在上电和正常操作期间， VDD和VDDA之间最多允许有300mV的差别。
...

刚好擦边。。。。。。。。。。。。。。。

2015-6-25 14:01

这个内容对小白还是不错的

2015-6-25 14:10

2015-6-25 22:27

598330983 发表于 2015-6-24 22:36
建议，以后再做STM32电路的时候，把VDDA和其他的VDD连接，只把VREF+和基准电压芯片连接。这个什么意思。 ...

因为VDDA引脚和VDD引脚的压差不能超过300mV，所以建议VDDA要和VDD相连，单独给VREF+提供基准电压。

2015-6-26 08:20

楼主真是耐心讲解啊，我受益匪浅。大赞。

2015-6-26 17:11

很不错，给后来者很大帮助，st的单片机里面的电压一定要注意各点的电压差
stm8只允许500mv,stm32要求更低

2015-6-26 17:45

谢谢分享

2015-6-26 21:51

多看看帖子学到了不少知识。

2015-6-30 14:32

楼主是好人

2015-6-30 14:54

这个电路的VDDA引脚和VREF+引脚没有直接和VDD3.3V相连，而是连接了一个参考电压芯片

2015-12-30 11:32

学习了，谢谢；我的QQ：852142386 （希望能像你多学习）

2015-12-30 11:42

多谢楼主分享！

2015-12-30 11:49

厉害，这都是经验

2015-12-30 12:31

楼主这个LM4040A30电压基准偏差大不？另价格怎么样？

2015-12-30 15:26

不错，很容易理解，多谢楼主了

2015-12-30 19:40

当VDDA引脚电压不足时，单片机无法工作,因此要满足供电的基本需求才行。

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