标准电路参考设计

捷顺标准电路参考设计参考电路汇总索引•电源滤波电路•滤波电容的典型接法•关键IC的典型滤波接法•晶振电路典型接法•复位RST、中断IRQ及按键开关滤波接法•LED指示灯防静电电路•12V转5V典型电路•5V转3.3V典型电路•3.3V转1.8V典型电路•光耦隔离输入电路•光耦隔离输出电路•背光指示灯条驱动•LCD背光电路•IC卡天线电路•ISO11784感应头•13.56MHzRFID读卡芯片(RC531)•13.56MHzRFID典型电路•13.56MHz+2.4GHz共模RFID电路•Wiegand信号输出电路•写码口•蜂鸣器驱动•STM32F100CX典型电路•RS232转RS485•RS232电路•RS232接口防护参考•485接口实例参考以太网接口NANDFlash接口SDRAM接口PSAM接口音频输出接口USB接口USB接口防护参考实例CAN总线接口防护参考实例光敏检测电路7段数码管显示时钟日历芯片及电路串口Flash电路触摸键盘接口电路DVI（数字视频接口）防护实例HDMI接口实例防护参考S-Video接口防护参考实例VGA接口防护设计实例音视频接口防护设计实例ADSL接口防护设计实例以太网接口防护设计实例电源滤波典型电路Cx：uf级Cy：几千pf（nf级）共模电感：mH级差模电感：几百uH请在系统主板的电源入口尽量增加这个参考电路。同时在交流电源入口也增加电源滤波器。否则EMC试验很难通过。滤波电容的典型接法•一般IC芯片电源滤波电路•采用储能电容与高频电容配合使用。大电容滤低频、小电容滤高频。而且这个高频小电容尽量靠近Vcc、电容放置在Vcc电源信号入口而不是出口。两个电容值相差100倍左右效果较好。关键IC的典型滤波电路•关键IC（CPU或RF主芯片）电源滤波电路：采用磁珠加电容的滤波方式。电容也采用一个储能电容与高频电容配合使用晶振电路典型接法•有源晶振电源滤波电路，采用高频磁珠加电容的滤波方式，大电容滤低频，磁珠和小电容配合滤除高次谐波。•无源晶体尽量采用“并联+串联电阻”模式。A）有源晶振B）无源晶振完善的无源晶振接法•C1、C2为谐振电容，可根据芯片功能取值•R1和R2可根据实际情况更换为低阻抗磁珠•C3为预设计，可根据需要增加或调整完善的有源晶振接法•R1为预留匹配设计，可根据实际情况调整或更换磁珠•C1为预留设计，可根据需要增加或调整处理复位RST、中断IRQ及按键开关滤波接法采用双向瞬态抑制二极管（结电容要小，最好在1000pF以下），也可以用高频滤波电容，典型值为560pF（也可以用1nF代替），目前复位电路有用到0.1uF或0.01uF的，不一定能够滤除高频干扰脉冲。复位信号RST和中断信号IRQ在不使用时禁止悬空，应上拉LED指示灯防静电电路•位于面部上的LED灯，需要做防静电设计，可以用高频滤波电容或双向TVS管来搭建静电泻放回路，电容典型值560pF。220V交流变直流30V输出电路考虑气体放电管和PTC防护和共模处理12V转5V典型电路1JSMJD10-SIM.SchJSV_IV主板电源.Sch12V转5V隔离电源典型电路JSE_IV计费器电路,电源5V转3.3V典型电路JSMJD10-SIM.SchJSE-IV主板电源.Sch5Vto3.3V.SchDoc3.3V转1.8VJSE-IV主板电源.Sch最大800mA3.3Vto1.8V.SchDoc隔离电源输入12V，隔离输出V422电源(5V,mA)输入4.5-5V，隔离输出Vout=5V，200mA（max）光耦隔离输入电路DIN.SchDoc注：这里安排的LED（D700），可以去掉。光耦隔离输出电路Dout.SchDoc背光指示灯条驱动LCD背光电路•本背光芯片可驱动LCD液晶玻璃。它采用特殊的PWM控制时序，仅当需要调光时才发送PWM波形，其他时间无需CPU参与，节省CPU资源IC卡天线电路JSTC0301D.07A.pcbJSTC0301D.07.SchIC卡天线电路JSTC0301D.07B.pcbJSTC0301D.07.SchISO11784/5FDX-B非接触感应头JSTC0301D.08.pcbJSTC0301D.08.Sch125KHz，读写距离15cm，维根输出外购模块J1插座：（5）DC5V，（4）RST，（3）WG-D0，（2）WG-D1，（1）GND13.56MHzRFID读卡芯片与MCU接口方式SPI接口方式：ALE接SPI_CS，D0接SPI_MISO，A0接SPI_MOSI，A1接地,A2接SPI_SCK，NCS接地13.56MHzRC530典型电路典型参数L0:10uHC0:136pFR1:2.7KΩR2:820ΩC3:1nFWiegand信号输出电路JSMJD10-SIM.SchCPU送WG_D0,WG_D1，经驱动到插座韦根输出信号Wiegand信号输出电路213.56MHz+2.4GHz共模RFID晶振最好并联1个1MΩ电阻JSMJD10-SIM.SchSPI接口模式国密RFID读卡电路写码口写码口最好做成带过孔的封装，便于插入，防滑JSMJD10-SIM.Sch蜂鸣器驱动JSMJD10-SIM.SchSTM32F100CX典型电路1JSMJD10-SIM.SchSTM32F100CX典型电路2J3：程序调试口STM32F100CX典型电路2RS232的完整接口J101的Pin9信号是RS232的完整定义MAX213实现RS232的这些信号的转换CPU侧信号：-TXD,-RXD,-DTR,-DSR,-CTS,-RTS,-RI,-DCDRS232的部分接口这里仅引用RS232的2个关键信号（RS232_TXD,RS232_RXD),其他信号并没有引入，并采用使用量最大的MAX232CWE芯片作为电平转换。带光耦隔离的RS232电路RS232.SchDoc疑问：是否应该将隔离放在插座的这一级，才可以取到保护作用？RS485芯片(SN65LBC184)说明分析：（a）发送TXD=1时，即TX1=高电平，Q1导通,U18的REN=0,TEN=0,相当于DE=L，则A-B输出高阻Z；并不是输出A=H,B=L，此时应在输出TA1外部上拉，TB1下拉。（b）发送TXD=0时,即TX1=低电平，Q1截止，U18的REN和TEN=高电平，相当于DE=H，此时对应输出A=L,B=H，正确（c）接收时，TXD处于静态（高电平），根据（a）分析，Q1导通，REN=0，即/RE=L,则A-B的RS485的输入可转换成“RXD”输出。正确分析：发送时，使SEND_EN=1,TEN=H,即DE=H:（a）发送TXD=1时，即TX2=高电平，则A-B输出高阻Z；并不是输出A=H,B=L，此时应在输出TA1外部上拉，TB1下拉。（b）发送TXD=0时,即TX2=低电平，此时对应输出A=L,B=H，正确接收时，使SEND_EN=0，REN=L，即/RE=L则A-B的RS485的输入可转换成“RX2”输出。正确此图比左下角的方案多了一个控制脚这2个方案都没有考虑上拉/下拉电阻，也没有考虑TVS保护盒气体放电管保护。请考虑采用下一页的方案RS232转RS485分析：发送时，使TEN=1,Q10导通，U6的TEN=H,即DE=H:（a）发送TXD=1时，即TXD=高电平，则A-B输出高阻Z；并不是输出A=H,B=L，此时应在输出TA1外部上拉，TB1下拉。（R50作为上拉,R49作为下拉）（b）发送TXD=0时,即TXD=低电平，此时对应输出A=L,B=H，正确接收时，使TEN=0，Q10截止，U6的REN=L，即/RE=L则A-B的RS485的输入可转换成“RX2”输出。正确D6，D7作为TVS保护，R51和R52作为限流及降低EMC功能。此方案的保护能力没有右图先进。此方案多了一个控制脚：TEN分析：发送时：（a）发送TXD=1时，即“-TXD”=高电平，Q1导通，U4的TEN=L，即DE=L，则A-B输出高阻Z；并不是输出A=H,B=L，此时应在输出TA1外部上拉，TB1下拉。（R8作为上拉,R9作为下拉）（b）发送TXD=0时,即“-TXD”=低电平，Q1截止，U4的TEN=H，即DE=H，此时U4的“T”=L，对应输出A=L,B=H，正确接收时，“-TXD”处于缺省的高电平，Q1导通，U4的/REN=L，即/RE=L则A-B的RS485的输入可转换成“RX2”输出。正确D3，D4作为共模TVS保护，D2作为差模TVS保护FD1作为气体放电管，前级保护TP2和TP3作为限流及降低EMC功能。R10作为RS485的端接电阻，在最后一个RS485时将JP1合上，可减少不匹配引起的反射和噪声干扰。此方案比左边方案更先进，没有额外的控制信号，而且EMC做得全面TP2,TP3应该是10Ω，1WRS232转RS485RS232-485.SchDoc端接时，插座短路，提供120Ω端接阻抗注意6N136二极管电流应小于40mA分析：发送时：（a）发送TXD=1时，即“TX485A”=高电平，U805的内部二极管不导通，U805的Pin6输出高电平，Q802导通，U810的”REN+“=L，即DE=L，则A-B输出高阻Z；并不是输出A=H,B=L，此时应在输出TA外部上拉，TB下拉。（R827作为上拉,R826作为下拉）（b）发送TXD=0时,即“TX485A”=低电平，U805的内部二极管导通，U805的Pin6输出低电平，Q802截止，U810的”REN+“=H，即DE=H，此时U810的Pin4（“TXD”）=L，对应输出A=L,B=H，正确接收时，“TX485A”处于缺省的高电平，U805的内部二极管不导通，U805的Pin6处于高电平，Q802导通，U810的“REN-”=L，即/RE=L则A-B的RS485的输入可转换成“RXD”输出，经过U804的内部二极管隔离到RX485A信号。并相应驱动D802的LED闪速。正确RV807，RV808作为共模TVS保护，RV802作为差模TVS保护RV8111作为气体放电管，前级保护R804，R805作为限流及降低EMC功能。R829作为RS485的端接电阻，在最后一个RS485时将JP801合上，可减少不匹配引起的反射和噪声干扰。此方案先进，没有额外的控制信号，而且EMC做得全面RS232接口防护参考•当设备为非金属外壳时，DB9插座的外壳应与GND连接•若RS232芯片本身有抗静电能力，则TVS管可以不加•限流电阻R1，R2的组值可根据实际情况调整485接口实例参考•该部分电路可作为户外环境使用，具有较高的防护能力。当环境变化时，可适当调节元器件参数。•当设备外壳为塑胶外壳时，可不需要进行共模防护。•电阻R1，R2应选用1/4W的电阻USB转RS232芯片(CP2101/CP2102)支持USB2.0(12Mbps)支持SUSPEND和RI的USB中止串口串口300bps-921.6KbpsUSB电压范围:4.0V-5.25V温度:-40℃-+85℃CP2101/CP2102接地注意事项检测到总线的中止信号或复位信号时，进入终止状态,SUSPEND和/SUSPEND输出高电平和低电平/SUSPEND建议用10KΩ下拉可通过RI输入低电平使进入USB终止状态模式后恢复唤醒USB转RS232（CP2101)典型电路USB转RS232（CP2101)实际电路USB插座的Pin1（+5V）应连接到TVS的Pin5以太网接口ETH_PHY.SchDoc以太网接口Ethernet.SchDocNANDFlash接口NAND_FLASH.SchDocSDRAM接口SDRAM_256MB.SchDocPSAM卡接口PSAM_CARD.SchDoc注：PSAM卡应再考虑防静电音频输出Audio_Codec.SchDocUSB接口USB接口防护参考实例CAN总线接口防护参考实例光敏检测电路光敏电阻型号R16=这里是门槛