基于STM32F103R8T6的单片机学习板-549508A

一、简介

本设计为基于STM32F103RBT6为核心的STM32最小系统板。最近参加了立创EDA的暑期班训练营，想用立创EDA来画一个STM32最小系统板，过去在学习STM32的时候总是要外接一个仿真器，比较麻烦，所以想着能不能将调试功能直接集成到最小系统板上，所以有了这个作品。

二、功能说明

最小系统板部分: 搭配三色RGB灯和触控开关，可以进行最简单的代码调试。同时引出了两排IO口，使得核心板能够实现更多功能。在核心板旁边为两排电源接口，方便外接模块进行共同开发与调试。

本设计最大的特点: 在核心板旁边集成设计了一个基于STM32F103C8T6的调试模块电路，当将这块最小系统板通过USB接口与电脑连接时，会在电脑上生成一个虚拟DAPLINK盘。这个既可以作为仿真器，也可以作为下载器，只要将编译好的hex文件拖入到自动生成的磁盘当中，就可以自动下载到STM32内。同时也保留了串口通信的功能，真正做到一个接口，多种用途。

三、部分元件选型

1.调试板部分选用STM32F103C8T6作为控制芯片，该芯片为常用芯片，人们的接受度高，配套资料较多，性能也比较稳定

2.主控部分选用STM32F103RBT6作为控制芯片，相比起C8T6，它的引出脚更多，内部资源也更为丰富，方便人们使用

3.外接端口选用典型的MicroB接口，是市面上最常见的接口之一，方便使用者使用

四、原理图说明

1.电源部分

整个系统的电源分为两部分，分别是调试部分的供电电路与主控部分的供电电路。两路分开供电方便减少之间的电源噪声干扰和减轻负载压力。其中，外接电源部分我选择正常使用USB供电，并预留了一个条线接口，将任意口的5V电压都可以共享到两路电源当中。对于主控部分，预留了一个外部供电端口，方便使用外部电源对核心板单独供电。
5V转3.3V部分我则选用了常见的AMS1117芯片，并留出一路接LED灯，方便指示系统供电情况。

2.外设部分

为方便使用者调试，我在电路中添加了一个三色RGB灯，使用者可以通过对RGB灯的使用，来确认系统是否处于正常工作状态，使用方法也非常简单，只要将跳线帽链接上去就可以了，不连接跳线帽则直接当作普通端口使用。

此外，我也预留了两个外部按键，引出OLED的连接端口，以及两路端口，更方便服务使用者的常规应用与调试。

3.主控板与调试板部分

关于主控板与调试板，我在设计电路的过程中尽量将二者分开的较为明显一些，并使用跳线帽与排针的方式将他们相连，当我们想使用它的调试功能时，我们就可以将对应的跳线帽全部连接在一起，就可以直接下载程序进行调试了，而当去除跳线帽后，我们也可以通过跳线的方式将该调试部分与其它单片机直接相连，更方便的去使用。实际上，我这么设计就是为了方便有心人将调试部分的电路重新分割出来，当作单独的模块使用。

五、布局设置

从整体看，整体布局分为左侧调试电路部分，和右侧主控部分。为了方便调试，系统的引脚全部尽量分布在板子地四周，中间为两块板子调试通信用的跳线口。同时，为了使STM32主控部分作用在不同的工作方式下，我将boot脚给预留了出来，方便使用的时候自行调整。通过在暑期训练营的学习，晶振下面不铺铜，电源输入时要经过滤波电容等。

六、进度更新

7月29日-7月30日：设计原理图，将调试电路与最小系统板电路尽量设计分离开，方便仅需要其中一部分功能时去耦合使用。

7月31日-8月1日：绘制PCB

8月2日：添加USB上拉电阻

8月10日：元件，板子等到达，开始焊接，焊接时注意到U-F-M5DD-Y-1型号的Micro B接口并不是很好焊接，需要注意。

8月12日：jlink运到，进行软件调试，调试成功

七、实物展示

八、调试方法

所需材料

焊接完毕的核心板，支持swd下载的调试器，数据线

操作过程

1.下载stm32f103xb_bl和stm32f103xb_stm32f103rb_if两个文件

2.打开stm32f103xb_bl工程，将工程编译后通过swd接口，下载到调试板内

3.重新插拔调试板部分的数据线，此时会在电脑上弹出一个maintaince的虚拟盘

4.打开stm32f103xb_stm32f103rb_if文件夹，找到里面的文件，拖入到生成的虚拟盘内

5.下载完成后，重新插拔数据线，此时会在电脑里发现生成一个新的虚拟盘，这个虚拟盘就是支持直接代码下载功能的地方，将调试板与核心板之间的跳线连接起来，将工程拖入到这个虚拟盘内，就可以自动下载到单片机中。

6.以上就是调试方法，调试板上连接的数据线同时支持串口通信，代码烧录，swd调试等功能，非常好用，希望喜欢。

九、心得体会

立创EDA的暑期训练营是个非常好的活动，不仅有讲师耐心教导，学员之间也可以展开充分的交流讨论。我觉得这段时间过得非常的充实，希望立创EDA越办越好。