以CH341+PCA9685為方案制作一塊PCB電路板

1.確定方案和目的

** 波形發(fā)生器從最早的555芯片是通過電阻電容比例調(diào)節(jié)來控制輸出波形，1個555是輸出1路波形。然后出現(xiàn)單片機(jī)通過調(diào)節(jié)定時器來輸出各種波形，輸出精度高，可以多通道。還有功能芯片，通過協(xié)議來控制，用戶不需要編程，只需要根據(jù)協(xié)議來設(shè)置即可實(shí)現(xiàn)程控精確控制PWM。**

** 本節(jié)以CH341+PCA9685為方案來制作一塊PCB電路板，能夠?qū)崿F(xiàn)通過電腦直接操作IIC協(xié)議，對PWM輸出進(jìn)行控制。主要涉及制作電路板和編寫控制軟件兩部分，本節(jié)詳細(xì)介紹制作電路板部分，具體要求如下：

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任務(wù)：制作一塊能夠輸出PWM波形的電路板
要求：
  01.輸出16通道PWM波形，Type-C接頭連接電腦，排線來輸出信號
  02.繪制并且加工出來PCB實(shí)物
  03.學(xué)會CH341芯片和PCA9685芯片的使用和操作

2.設(shè)計電路圖

** 首先明確主要原理，確認(rèn)ch341A芯片可以通過USB通信協(xié)議直接輸出IIC數(shù)據(jù)，是通過操作DLL接口文件的形式來實(shí)現(xiàn)。然后查詢PCA9685芯片輸出PWM的參數(shù)和需要操作的IIC寄存器。最后去DLL文件提供了哪些可以用的接口。**

** 繪制原理圖首先需要確定核心器件的型號/符號/封裝，若不能找到標(biāo)準(zhǔn)封裝那就需要自制，自制簡單封裝可通過封裝向?qū)?，?fù)雜封裝需要借助CAD專業(yè)軟件設(shè)計然后再導(dǎo)入AD軟件。需要注意的是本設(shè)計的Type-C封裝和排線封裝在網(wǎng)上比較難找到，需要借助CAD制作。**

01.為了適應(yīng)多個模塊同時使用，采用撥碼開關(guān)進(jìn)行地址選擇;

02.要注意CH341的模式選擇引腳，不同的電平對應(yīng)不同模式，1引腳下拉為IIC模式

03.要IIC模式，需要去WCH下載專門的IIC驅(qū)動，不安裝驅(qū)動默認(rèn)串口或者驅(qū)動識別錯誤；

04.CH341的供電方式需要了解清楚是否在V3引腳加電容；

**05.要注意Type-C有12個引腳，最好了解不同引腳的功能，防止供電異常；

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3.選擇外殼與設(shè)計安裝電路板

01.電路板形狀需要根據(jù)安裝架來設(shè)計，異形板要借助CAD輔助設(shè)計再導(dǎo)入；

02.要注意Type-C封裝的定位孔和插腳的設(shè)計，建議嚴(yán)格按照規(guī)格書設(shè)計；

03.要注意晶振和電容的布局，盡量線短防止干擾；

04.排線輸出PWM需要加入測試點(diǎn)來方便進(jìn)行快速測試，最好USB也加上測試點(diǎn)，方便探針自動測試；

4.器件選型制作BOM

5.工藝檢查與導(dǎo)出加工文件

6.PCB加工與SMT貼片

01.SMT貼片需要滿足最小60x60的面積需求，需要進(jìn)行拼版操作；

02.拼版在下PCB的時候就要備注，要左右添加工藝邊和定位Mark點(diǎn)；

7.上位機(jī)教程驅(qū)動與上電調(diào)試（略）

01.需要涉及到操作dll文件，首先找到芯片的DLL相關(guān)接口和操作手冊(鏈接見第8小節(jié))；

BOOL  WINAPI  CH341StreamI2C(  // 處理I2C數(shù)據(jù)流,2線接口,時鐘線為SCL引腳,數(shù)據(jù)線為SDA引腳(準(zhǔn)雙向I/O),速度約56K字節(jié)
  ULONG      iIndex,  // 指定CH341設(shè)備序號
  ULONG      iWriteLength,  // 準(zhǔn)備寫出的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)
  PVOID      iWriteBuffer,  // 指向一個緩沖區(qū),放置準(zhǔn)備寫出的數(shù)據(jù),首字節(jié)通常是I2C設(shè)備地址及讀寫方向位
  ULONG      iReadLength,  // 準(zhǔn)備讀取的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)
  PVOID      oReadBuffer );  // 指向一個緩沖區(qū),返回后是讀入的數(shù)據(jù)


BOOL  WINAPI  CH341ReadI2C(  // 從I2C接口讀取一個字節(jié)數(shù)據(jù)
  ULONG      iIndex,  // 指定CH341設(shè)備序號
  UCHAR      iDevice,  // 低7位指定I2C設(shè)備地址
  UCHAR      iAddr,  // 指定數(shù)據(jù)單元的地址
  PUCHAR      oByte );  // 指向一個字節(jié)單元,用于保存讀取的字節(jié)數(shù)據(jù)


BOOL  WINAPI  CH341WriteI2C(  // 向I2C接口寫入一個字節(jié)數(shù)據(jù)
  ULONG      iIndex,  // 指定CH341設(shè)備序號
  UCHAR      iDevice,  // 低7位指定I2C設(shè)備地址
  UCHAR      iAddr,  // 指定數(shù)據(jù)單元的地址
  UCHAR      iByte );  // 待寫入的字節(jié)數(shù)據(jù)

01.需要涉及到labview操作dll文件的教程，提前掛出推廣書籍的DLL相關(guān)內(nèi)容 (鏈接見第8小節(jié)) ；