仿制Nucleo官方的通用开发板（2.0版本）

                                                              图1.焊接好的板子正在试车其它模块

阅读前注意事项：

    一、大家可以随意取用于各种制作，但不可用于商用。尤其是彩绘中的图片来源是“天朝铁道少女官方”。商用需要遵守他们的相关规定，未经他们的授权下不允许商用（请尊重版权意识）

    二、自动生成BOM表可能不对，具体BOM表需要参考电路得出。

    三、建议制作者对电路有些熟悉时再开始制作，毕竟LQFP-48封装以及0603封装焊接起来有点难度。

    四、ST-LINK固件、DAP-LINK固件来源网络，使用请遵循原版开发者的开源协议。

   各位同志好！这里是C70E，我在去年参加了嘉立创官方的彩色丝印活动，我的作品是一块开发板，参考设计是ST意法半导体的Nucleo-64以及Nucleo-48的模板来做。近期工作不是很忙，我再次优化了我的痛板，进行了部分改进，此作品为去年前作的改良版，请接着看介绍。

                                                          图2.板子正面

                                                              图3.板子反面

    此次改进主要是针对板子的供电部分，第二版的痛板换了新的LDO，使得供电方式选择多于第一版——你可以使用USB5V供电、外置5V供电、外置电源（7.5-12V区间）供电、单节18650锂电池供电，它们是通过改变跳线帽的连接来实现的；在第一版中，下板不能独立运行，原因是因为上板停电后会拉低下板MCU的NRST脚以及TX导致MCU不停的重启和断电不彻底，第二版直接使用跳线帽可以将上下板的串口信号、供电、复位彻底进行隔开。

                                                           图4.LINK取电流程图

                                                     图5.MCU本体取电流程图

    第二版的板子的配置为一组下载器和一个STM32F103CxTx最小系统构成。外设有在单片机本体侧的PC13引角设置一个按钮；在PB13、PB14、PB15、3个引角对地间分别接一个led灯，高电平点亮。除此之外，第二版的板子还增加了一个NTC电阻，它在PB0口，这颗电阻的加入可以使板子测得当前粗劣的环境温度；当然，板子上所有外设均可以通过短路块投入/退出，包括SWD接口、串口、下载器、下载器复位线。相比原版，我标记出了所有引角丝印在板子边上，方便对引角进行使用。Arduino接口与ST接口参考Nucleo-F103RB，但STM32F103RBT6中大部分PC引角很多，但C8系没有。这种没有的PC脚直接留空脚处理，后期预留上盾板的条件。

                                            图6.新增加的NTC电阻以及投退用短路块

                                                      图7.排针相关接脚定义

  为了方便焊接，元器件大部分采用0805封装，但为了功能实现加入了部分器件，所以部分元件封装改成0603，且对元器件布局进行处理尽量使其合理。由于板子前方自带下载器，在使用这块板子前需要对下载器进行下固件处理。固件可以根据需要烧录DAP-LINK或者ST-LINK固件，下面介绍ST-LINK固件烧录以及升级的方法：

   1、先将板子本体侧、下载器侧全部焊接完成，并连接好相应跳线，具体跳线详见电路图。

   2、在TX2、TX4、TX6、TX8均在接通位，TX1、TX3、TX5、TX7均在断开位时，根据原理图显示，烧录排针线序依次为3.3V，CLK，GND，DIO。将线路按照线序依次连接到另一个ST-LINKV2-1，并上电，这时电脑检测到盘符且无报错信息。

   3、打开事先安装好的STM32CubeProgrammer软件，点击“open file”按钮，并载入即将被下载的ST-LINK V2-1固件；点击Connect按钮，连接目标MCU；这时注意芯片容量应为128KB，少于这个容量刷入不了ST-LINK V2-1固件，这是为了防止买到错误或者假芯片。接着点击Download的按钮，等待下载进度结束，显示下载成功即可。

    4、断开用于下载的ST link，直接将刚刚刷入固件的Nucleo-48川崎镜接入PC，打开STM32CubeProgrammer软件，可以看见“Firmware upgrade”按钮，点击进入，再点击“Open in update mode”按钮，检测到芯片，勾选升级，勾选改变ST-LINK固件，勾选debug+mass storage+VCP，再点击update按钮，等待升级结束即可。

                                             图8.STM32-Programmer连接烧录器MCU

以下是DAP-LINK固件烧录方法，烧录DAP-LINK固件可以使用相对便宜的STTM32F103C8T6芯片：

  1、先将板子本体侧、下载器侧全部焊接完成，并连接好相应跳线，具体跳线详见电路图。

   2、在TX2、TX4、TX6、TX8均在接通位，TX1、TX3、TX5、TX7均在断开位时，根据原理图显示，烧录排针线序依次为3.3V，CLK，GND，DIO。将线路按照线序依次连接到另一个ST-LINKV2-1，并上电，这时电脑检测到盘符且无报错信息。

   3、打开事先安装好的STM32CubeProgrammer软件，点击“open file”按钮，并载入即将被下载的DAP-LINK固件；点击Connect按钮，连接目标MCU；这时注意芯片至少应为64KB，少于这个容量刷入不了固件，接着点击Download的按钮，等待下载进度结束，显示下载成功即可。

Tips：建议下板如使用STM32芯片，上板烧录ST-LINK固件；下板使用其它国产兼容芯片的话，上板烧录DAP-LINK固件详细烧录过程参考我的视频https://www.bilibili.com/video/BV1Ec411D7v7 。

  固件刷入后将TX2、TX4、TX6、TX8均断开，TX1、TX3、TX5、TX7均接通并装上跳线帽，即可烧录测试程序进行测试。测试方法如下（本测试用到STM32duino，需要安装其开发环境）：

    下载器设置成功后，写一个点灯+串口2+ADC读取测试的测试程序，（每次按下板载按键，指示灯进行一次跳变，同时串口发送测得的ADC值以及对应字符串）并烧入单片机本体，若程序正常运行，则代表着你已经成功了。希望你会喜欢这个版本的板子，我们下期再见。

                                                  图9.测试程序预览

                                          图10.正在验证板子功能

写在末尾：

1.这个板子兼容所有脚位与STM32F103C8T6单片机脚位一致的单片机，在使用CW32F030C8T6单片机时应当注意，断开短路块TX22\TX25即可使用它特有的PF6/PF7脚；同时这款单片机不具有BAT功能，所以上该款MCU时，板子BAT脚功能失效。

2.本人主业不是搞电子的可能在PCB绘制过程中还有没有注意到的小细节，希望大家评论区斧正，大家一起进步。

3.LINK部分已尝试AIR32\STM32\CH32\APM32这三种MCU，烧录ST-LINK固件可以使用APM32\AIR32代替STM32F103CBT6，不要使用航顺的HK32F103CBT6A！它可以刷进去，但是下载器无法正常工作，电脑会报错！烧录DAP-LINK固件这四种MCU均可，只是CH32烧录需要用到WCH-LINK以及沁恒自己的烧录软件刷入固件。DAP-LINK固件不会锁住SWD口，但该固件没有拖拽烧录功能。 

4.板子最高兼容到12V，不要超压（VIN脚有一颗耐压15V钽电容），超压使用钽电容可能存在危险！而且主控部分LDO改为XC6206,使用大功率模块时应当注意不要烧毁板载LDO；外挂基准电压源给VDDA供电记得断开模拟脚相应的短路块再进行操作。

5.川崎镜真的可爱！！！！！！！！

6.DAP-LINK开发者GitHub网址：https://github.com/RadioOperator/STM32F103C8T6_CMSIS-DAP_SWO

ST-LINK项目工程网址：https://oshwhub.com/CYIIOT/ST_LINK-V2_1

           作者：下行路轨上的C70E敞车（图片：川崎镜在京九线K1398山下渡大桥，直通货物列车中的C70E正线通过）