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【核心板】HK32F103C8T6最小系统

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简介:HK32F103C8T6内置高性能的ARM Cortex-M3内核,拥有丰富的外设配置,价格便宜,性价比高。因此参照STM32F103C8T6最小系统设计出兼容的航顺HK32F103C8T6最小系统。
开源协议:GPL 3.0
创建时间:2022-09-16 09:35:39更新时间:2022-11-01 17:36:59

描述

一、项目简介

    HK32F103C8T6内置高性能的ARM Cortex-M3内核,拥有丰富的外设配置,价格便宜,超低功耗,性价比高。因此参照STM32F103C8T6最小系统设计出兼容的航顺HK32F103C8T6最小系统。

二、板载资源

2-1 HK32F103C8T6核心板资源图解

  • 主控芯片:HK32F103C8T6LQFP-48;
  • 电源接口:TYPE C,插件2Pin;
  • LED显示:1个电源指示灯,1个状态显示灯;
  • 启动模式:BOOT模式配置,2x3Pin直插排针;
  • 调试接口:SWD烧录方式,4Pin弯插排针;
  • 外接引脚:引出可编程IO口,21x20Pin直插排针;

三、优势特点

3-1 HK32F103C8T6核心板尺寸图

  • 板子外观小巧,尺寸仅为53.3mm*22.9mm(2100mil*900mil)
  • 兼容STM32F103C8T6和其它主流F103核心板引脚排列;
  • 价格便宜,超低功耗,功能引脚丰富,性价比高;
  • 使用嘉立创优质PCB以及正品元器件,保障产品质量;

四、电路解析

4-1 SCH_HK32F103C8T6最小系统

1. 电源电路

  电源电路主要由TYPE-C供电电路和LDO-5V3.3V电路组成,采用2PinTYPE-C接口,简单方便,易于焊接。

 

4-2 TYPE-C供电电路

      LDO-5V3.3V降压电路,从TYPE-C供电电路的5V输入经过LDO降压输出为3.3V,给主控芯片供电。电容为滤波作用,让输出的电压信号更加平稳。

4-3 LDO-5V3.3V电路

2. 主控电路

      HK32F103C8T6引脚大致可分为电源,时钟,控制和I/O引脚4个种类;图4-4HK32F103C8T6引脚定义图,下文对各个引脚的定义复用进行解释说明。

VBAT(1.8-5.5V):接外部电池,为RTC、外部振荡器和后备寄存器供电,不需要可以接电源;

VDD(2.0-5.5V):单片机的供电电压,为I/O管脚和内部LDO供电;

VDDA(2.0-5.5V):为芯片内部ADC、温度传感器等模拟器件部分供电;

VSS:单片机的接地端;

VSSA:表示模拟器件的公共地;

OSC32_IN:晶振振荡器电路反相输入端;

OSC32_OUT:晶振振荡器电路反相输出端;

PC13-TAMPER-RTCIO/RTC的外接接口,有入侵检测功能,当引脚电平状态发声变化时,会产生一个侵入检测事件,侵入检测事件会将所有数据备份寄存器内容清除。

PC14-OSC32_IN/PC15-OSC32_OUT:外部低速晶振(RTC晶振IO);

PD0-OSC32_IN/PD1-OSC_OUT:外部高速晶振(主晶振IO);

NRST:复位引脚,用于外部手动复位;

BOOT0/BOOT1:启动设置引脚,启动时通过读取接口状态,决定系统的启动模式;

4-4 HK32F103C8T6LQFP48)引脚定义图

 

  将HK32F103C8T6引脚全部引出,方便扩展项目开发,这里的电容为滤波作用,在绘制PCB时应尽量靠近芯片的引脚放置,主控电路引脚接法如图4-5所示。

4-5 HK32F103C8T6主控电路

3. 晶振电路

  晶振的作用是给最小系统提供的时钟信号,晶振旁的电容作用是保证输出的震荡频率更加稳定,32.768kHz晶振为RTC提供时钟信号, 8MHz晶振电路为单片机提供时钟信号;若用不到RTC功能,那么RTC晶振可以不连接。

 

4-6 RTC晶振电路

4-7 主晶振电路

4. 复位电路

  复位也叫重启,按下SW1按键,主控NRST引脚被拉低,产生外部复位脉冲使系统复位;松开SW1按键,恢复正常工作状态,复位引脚处于高电平状态。

4-8 复位电路

5. 外围电路

  通电时,电源指示灯(红)亮起,证明最小系统供电部分正常工作。测试状态显示灯(蓝)用于给单片机PC13引脚测试,通过程序实现测试灯的亮灭。

4-9 LED指示灯电路

  采用SWD烧录方式,预留出1x4Pin的弯插排针接口,用于下载调试仿真程序,电容为滤波作用,使下载烧录性能更加稳定。

4-10 下载电路

  下载烧录前需通过BOOT0BOOT1两个引脚的高低电平来控制单片机的启动模式才能成功下载程序,详细配置见下表1-1所示。

4-11 BOOT模式选择

1-1 BOOT引脚配置启动模式

启动模式选择引脚

启动模式

说明

BOOT0

BOOT1

0

X

用户闪存

芯片内置的Flash

1

0

系统存储器/ISP

芯片内部特定Bootloader区域

1

1

内部SRAM

芯片内置的RAM区(内存)

 
  • 使用SWD烧录时,需要把BOOT0BOOT1接地。
  • 使用串口ISP烧录时,需要把BOOT0接电源,BOOT1接地。

  方便扩展项目,便于各种功能的验证,使用21x20Pin2.54mm排针,将单片机的I/O引脚引出,兼容其它主流单片机核心板的引脚排列。

4-12 外接IO

五、物料清单

BOM_HK32F103C8T6最小系统

序号

名称

参数

器件位号

数量

封装

商品编号

1

电阻

1

R1,R2

2

R0603

C21190

10

R3

1

C25804

2

电容

12pF

C10~C13

4

C0603

C1642

100nF

C2,C4,C5~C9,C14

8

C30926

1uF

C1,C3

2

C59302

3

LED

红灯

LED1

1

LED0603

C84263

蓝灯

LED2

1

C72041

4

按键

TS-1101-B-W

SW1

1

KEY-SMD_2P

C500065

5

晶振

32.768kHz

X1

1

MC-306

C16320

8MHz

X2

1

HC-49S-2P

C21263

6

单片机

HK32F103C8T6

U1

1

LQFP-48

C482563

7

LDO

ME6211C33M5G

U2

1

SOT-23-5

C82942

8

排针

2.54mm 1x4P弯插

H1

1

HDR-TH_4P-P2.54

C2935929

2.54mm 2x3P直插

H2

1

HDR-TH_6P-P2.54

C492420

2.54mm 1x20P直插

H3,H4

2

HDR-TH_20P-P2.54

C429964

9

USB

TYPE-C-2Pin

USB1

1

TYPE-C-TH-2Pin

C2848624

六、注意事项

在绘制原理图中应注意:

  • 按模块电路划分进行绘制,注明电路功能;
  • 用不上的引脚应放置非连接符号,专业规范;
  • 在图纸属性上填写工程名称等信息;

 

在购买物料中应注意:

  • 先筛选有库存物料,再筛选价格排序购买;
  • 尽量购买同一仓库物料,选择靠近的货仓,缩短交货时间;
  • 购买有多个订单时,可以通过绑定订单方式,节省运费;

 

PCB Layout中应注意:

  • 主控芯片以45度摆放,方便与扩展引脚的外接排针走线;
  • 滤波电容应注意电流流向,尽量离需滤波元件近一点;
  • 晶振尽量紧挨芯片,底部不要走线,防止信号串扰;
  • 走线优先走直线,需要拐弯的地方以钝角或圆弧为主;
  • 在绘制调整完PCB后加上泪滴,使板子更加美观稳固;
  • 添加丝印标识,注释说明接口功能;
  • JLCJLCJLCJLC指定客编丝印可藏在器件下,成板美观;

6-1-1 PCB走线参考图-顶层

6-1-2 PCB走线参考图-底层

 

在焊接中应注意:

  • 在进行焊接时,可在嘉立创EDA的工具栏中点击焊接辅助工具,实时交互方便焊接;
  • 在焊接顶层时,主控芯片建议优先焊接,避免其它器件影响焊接;
  • 焊接排针时可用一块空板或洞洞板顶住,防止焊斜,影响使用;
  • 焊接顺序应遵循从低到高原则进行,避免影响小器件的焊接;

6-2-1 PCB空板-顶层

6-2-2 PCB空板-底层

6-3-1 PCBA实物图-顶面

6-3-2 PCBA实物图-底面

6-4 3D渲染图

在调试中应注意:

  • 上电调试前应检查焊接是否有虚焊短路等问题,检查无误才可上电测试;
  • 使用SWD烧录时,需要将BOOT0BOOT1用短路帽接地;
  • 需提前下载安装HK32F103支持包(https://www.hsxp-hk.com/companyfile/167/);

6-5 HK32F103C8T6最小系统工作图

设计图

未生成预览图,请在编辑器重新保存一次

BOM

暂无BOM

附件

序号文件名称下载次数
1
HKMicroChip.HK32F1xx_DFP.1.0.6.rar
201
2
HK32F103C8T6_Demo.rar
203
3
【数据手册】HK32F103C8T6.pdf
104
4
【核心板】HK32F103CT6最小系统项目开发手册.pdf
142
克隆工程
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