点钞机硬件电路板设计 · 全流程解析课程目录

点击卡片跳转对应章节 · 从需求到迭代，完整硬件设计闭环

01项目背景与需求分析

点钞机工作原理 · 核心功能模块拆解 · 技术指标与行业标准

02系统架构设计

主控芯片选型(STM32/FPGA) · 传感器系统架构 · 电机驱动与控制架构

03电源系统设计

电源树规划 · LDO与DC-DC选型 · 纹波噪声抑制 · 上电时序设计

04主控最小系统电路

STM32F4最小系统 · 晶振与时钟 · 复位电路 · Boot模式配置

05传感器接口电路

红外对管 · 磁性传感器 · CIS接触式图像传感器 · 信号调理

06电机驱动电路

步进电机(A4988/DRV8825) · 直流电机H桥 · PWM调速与电流限制

07纸币厚度检测电路

机械结构配合 · 差分电容检测 · 信号放大滤波 · 阈值比较

08紫外与红外鉴伪电路

紫外LED驱动 · 光敏接收管 · 信号放大ADC · 多通道复用

09磁头信号处理电路

磁阻传感器原理 · 差分放大 · 带通滤波器 · 峰值检测

10图像采集与处理电路

CIS传感器驱动 · 模拟前端AFE · 高速ADC · FIFO缓存

11人机交互接口

按键矩阵 · OLED/LCD显示 · 蜂鸣器驱动 · 状态指示灯

12通信接口电路

USB(CH340/STM32 USB) · 串口RS232/RS485 · CAN总线

13数据存储电路

SD卡(SPI/SDIO) · EEPROM(I2C) · Flash · 铁电FRAM

14实时时钟与计数电路

RTC(DS3231) · 掉电保持 · 脉冲计数与累加逻辑

15电磁兼容性(EMC)设计

PCB布局分区 · 地平面电源平面 · 滤波去耦电容布置

16PCB叠层与阻抗控制

4层板叠层 · 信号/电源层分配 · 特征阻抗 · 差分对布线

17关键信号布线策略

高速信号(CIS时钟) · 模拟信号(磁头/厚度) · 电源走线载流

18热设计与散热处理

功率器件散热计算 · 散热过孔 · 热仿真与实测

19原理图设计规范

元件库创建 · 网络标号规则 · 多页原理图 · ERC检查

20PCB布局策略

功能模块分区 · 接口连接器布局 · 传感器电机位置优化

21PCB布线实战

自动布线设置 · 手动布线技巧 · 泪滴敷铜 · DRC检查

22制造文件输出

Gerber文件 · 钻孔文件 · 装配图BOM · 制造说明

23PCBA焊接与组装

回流焊曲线 · 手工焊接 · BGA/QFN技巧 · 清洗检查

24硬件调试与测试

电源上电测试 · 时钟验证 · 传感器标定 · 电机驱动测试

25固件与硬件联调

SPI/I2C调试 · ADC采集验证 · 电机闭环调试

26整机功能测试

进钞测试 · 鉴伪测试 · 计数精度 · 连续运行稳定性

27故障排查与维修

常见硬件故障 · 信号完整性测量 · 热成像 · 维修案例

28可靠性设计与测试

环境适应性(温湿度) · 振动冲击 · 寿命测试 · MTBF

29认证与合规

CE/FCC认证 · RoHS/REACH · 安规测试 · 文档准备

30项目总结与迭代优化

设计复盘 · 成本优化 · 下一代规划 · 开源与社区资源

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