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DlaBoard_B 控制 / 开发板 规格书(Specification)

项目内容
品牌Daliang Auto
产品名称DlaBoard_B 通用控制 / 开发板
主控STM32F407VET6(ARM Cortex‑M4F,LQFP100)
文档版本Rev. B‑1.0
适用机器人、卡丁车 / 小车线控、运动控制、通用嵌入式二次开发

本规格书仅描述 硬件(电气、接口、引脚、连接器、机械与环境)。部分电源 / 接口器件以功能描述给出,具体料号不在本公开文档披露。文中电气参数为典型 / 推荐值,量产前请以正式测试报告为准。


1. 产品概述

DlaBoard_B 是一款以 STM32F407VET6 为核心的高集成度控制 / 开发板,板载宽压电源、输入保护、6 轴 IMU、EEPROM、CAN 收发、双 USB 串口、多路数字 I/O、模拟采集、PWM 输出与遥控(RC)捕获接口,面向机器人底盘、线控驱动与通用运动控制的快速开发与产品集成。

主要特性:

  • 主控: STM32F407VET6,Cortex‑M4F @ 最高 168 MHz,512 KB Flash / 192 KB SRAM,单精度 FPU + DSP 指令。
  • 宽压输入: DC 8–48 V 主电源输入,板载 防反接 + 浪涌抑制 + 自恢复保险丝,输入电压可经 ADC 实时检测。
  • 电源输出: 板载同步降压 5 V / 最大 3 A + 3.3 V 稳压,对外提供 5 V / VBUS 取电端子。
  • 板载传感: 6 轴 IMU(加速度计 + 陀螺仪,SPI)、I²C EEPROM 64 Kbit(8 KB)
  • 通信: 1×CAN(120 Ω 终端可切换)、2×USB Type‑C(一键下载 + 串口桥)、2×TTL 串口排针、I2C、SPI 扩展。
  • I/O: 9 路数字输出、10 路数字输入、6 路模拟采集(带分压 / 滤波 / 取电)、多路通用 PWM 输出、6 通道 RC 遥控脉宽捕获。
  • 人机: 板载蜂鸣器、用户 LED、电源指示 LED、复位 / BOOT / 用户按键。
  • 调试与烧录: 标准 SWD 排针 + USB‑UART 一键 ISP(自动进 BootLoader)。
  • 尺寸: 100 × 100 mm,4 × Ø3 mm 安装孔(94 × 94 mm 孔距)。

2. 系统框图

            VIN 8–48V

   输入保护(自恢复保险丝 + 浪涌抑制 + 防反接) ──► VBUS(受保护输入轨) ──► VBUS 取电
               │                                        │
        同步降压 DC‑DC (5V / 3A)                  输入电压检测(ADC)

        线性稳压 (3.3V)

   ┌───────────────────────  STM32F407VET6  ───────────────────────┐
   │ SPI1 ─ 6 轴 IMU        I2C1 ─ EEPROM(8KB)                      │
   │ CAN1 ─ CAN 收发器(120Ω 终端可切换)                            │
   │ USART1 ─ USB‑UART ─ USB‑C(USB1, 一键下载/调试)                │
   │ UART5  ─ USB‑UART ─ USB‑C(USB2, 串口桥)                       │
   │ USART2 / USART3 ─ 串口排针     I2C2 / SPI2 ─ 扩展排针          │
   │ TIM1 ─ PWM 输出   TIM2/3/4/5/8 ─ 捕获 / RC                    │
   │ GPIO ─ 9×DO / 10×DI    ADC1 ─ 6×模拟输入                      │
   │ PE0 ─ 用户 LED   PE1 ─ 蜂鸣器   PC13 ─ 用户按键   SWD/BOOT    │
   └───────────────────────────────────────────────────────────────┘

3. 主控 MCU 规格

参数规格
型号STMicroelectronics STM32F407VET6
内核ARM Cortex‑M4,带 FPU(单精度)与 DSP 指令
主频最高 168 MHz(板载 8 MHz 主晶振经 PLL 倍频)
Flash / SRAM512 KB / 192 KB
封装LQFP100(10×10 mm,0.5 mm 间距)
供电3.3 V(VDDA 经 π 型滤波独立供电)
时钟源8 MHz 主晶振;32.768 kHz RTC 晶振
工作温度-40 ℃ ~ +85 ℃(按 MCU 规格,整板以实测为准)

4. 电源系统

4.1 输入与保护

环节实现说明
主输入端子CN1(3.81 mm 螺钉端子,2P)VIN / GND,主电源输入
过流保护自恢复保险丝(PPTC)保持 2 A / 跳闸 4 A / 耐压 60 V / 分断 40 A,输入串联
浪涌 / 钳位TVS 瞬态抑制抑制输入瞬态过压
防反接MOSFET 防反接输出受保护轨 VBUS
输入电压检测电阻分压 + RC 滤波 → ADC1_IN11(PC1)出厂分压已适配输入范围

推荐工作输入:DC 8–48 V。

最大持续输入功率(受输入自恢复保险丝 2 A 持续电流限定,= 2 A × VIN):

输入电压 VIN最大持续输入功率最大持续输入电流
8 V16 W2 A
12 V24 W2 A
24 V48 W2 A
48 V96 W2 A

上表为总输入功率预算(含板载消耗 + 各取电口)。注意 +5 V 输出另受降压上限 3 A(约 15 W)约束;超出降压能力的功率可经 VBUS(U6) 以输入电压直接取用。裸板自身仅约 1 W,余量绝大部分留给外设取电。

4.2 电源轨

电源轨规格对外接口
+5 V同步降压 DC‑DC,5 V / 最大 3 ACN2(2.0 mm 端子)5 V 取电;各 I/O 端子取电
+3.3 V线性稳压,≤600 mA(供 MCU 及板载器件)
VBUS受保护输入轨(≈ 输入电压)U6(3.96 mm 端子)取电

对外 5 V 总可用电流 = 降压最大输出 3 A 减去板上自身消耗,请按实际负载预留裕量。


5. 时钟、复位与启动

项目实现
主晶振8 MHz(HSE,PLL 至 168 MHz)
RTC 晶振32.768 kHz(LSE)
复位NRST:SW1 复位按键;SWD 排针 H1 亦引出 NRST
BOOT0出厂下拉;SW2 按键 / 多功能排针 / USB1 一键下载电路均可控制
BOOT1PB2(出厂下拉;多功能排针引出,串 1 kΩ)

6. 板载传感器与存储

器件接口说明
6 轴 IMUSPI1:CS=PA4、SCK=PA5、MISO=PA6、MOSI=PA7(信号串 22 Ω)3 轴加速度 + 3 轴陀螺仪;中断 INT1→PE6(EXTI6)、INT2→PE5(EXTI5)
EEPROM(8 KB)I2C1:SCL=PB6、SDA=PB7(4.7k 上拉)64 Kbit I²C,掉电保存参数

7. 通信接口

接口引脚连接器说明
CANCAN1_TX=PB9 / CAN1_RX=PB8CN34 / CN32(CANH / CANL)3.3 V CAN 收发;120 Ω 终端经 SW3 可投切
USB1(下载 / 调试)USART1_TX=PA9 / RX=PA10USB1 Type‑CUSB‑UART;一键 ISP:自动控制 NRST + BOOT0,免按键烧录
USB2(串口桥)UART5_TX=PC12 / RX=PD2USB2 Type‑C第二路 USB‑UART,透传 UART5
USART2TX=PD5 / RX=PD6CN35(2.54 mm,4P)TTL 串口,串 100 Ω
USART3TX=PC10 / RX=PC11CN36(2.54 mm,4P)TTL 串口,串 100 Ω
I2C2SCL=PB10 / SDA=PB11CN33(2.54 mm,4P)外扩 I2C(SCL / SDA / 3V3 / GND)
SPI2NSS=PB12 / SCK=PB13 / MISO=PB14 / MOSI=PB15多功能排针 H3外扩 SPI,见 §10

8. 通用 I/O 资源

所有外接连接器均为 2.0 mm 间距线对板插座(除特别说明)。下表中“取电”指该连接器同时引出对应电源脚,便于直接为传感器 / 模块供电。

8.1 数字输出(9 路,串 100 Ω)

信号MCU 引脚连接器
OUTPUT_PE2PE2CN5
OUTPUT_PE3PE3CN6
OUTPUT_PE4PE4CN8
OUTPUT_PE7PE7CN9
OUTPUT_PE8PE8CN11
OUTPUT_PE9PE9CN12
OUTPUT_PE10PE10CN17
OUTPUT_PE12PE12CN18
OUTPUT_PE15PE15CN21

8.2 数字输入(10 路,串 100 Ω;外部可上拉,低有效)

信号MCU 引脚连接器
INPUT_PD0PD0U7(5P,引脚 2 = IN1)
INPUT_PD1PD1U7(5P,引脚 3 = IN2)
INPUT_PD4PD4U7(5P,引脚 4 = IN3)
INPUT_PD3PD3U7(5P,引脚 5 = IN4)
INPUT_PD8PD8CN28
INPUT_PD9PD9CN27
INPUT_PD10PD10CN22
INPUT_PD11PD11CN23
INPUT_PD12PD12CN16
INPUT_PD13PD13CN15

U7(5P)引脚顺序: 1 = GND,2 = IN1(PD0),3 = IN2(PD1),4 = IN3(PD4),5 = IN4(PD3)。

8.3 模拟输入(6 路,ADC1,带分压 + 滤波 + 取电)

通道MCU 引脚连接器取电脚
ADC1_IN9PB1CN24+3.3 V
ADC1_IN15PC5CN25+5 V
ADC1_IN12PC2CN26+5 V
ADC1_IN13PC3CN29+5 V
ADC1_IN8PB0CN30+5 V
ADC1_IN14PC4CN31+5 V

另有 ADC1_IN11(PC1)已用于板载输入电压检测,见 §4.1。

8.4 PWM 输出(TIM1,串 100 Ω)

通道MCU 引脚连接器
TIM1_CH1PA8CN3
TIM1_CH2PE11CN4
TIM1_CH3PE13CN10
TIM1_CH4PE14CN7

8.5 定时器捕获(串 100 Ω)

通道MCU 引脚连接器
TIM2_CH1PA0CN13
TIM2_CH2PA1CN14
TIM2/5_CH3PA2CN20
TIM2/5_CH4PA3CN19

8.6 RC 遥控捕获(6 通道)

  • 连接器 H2(2.54 mm,3×6 排针),6 路标准 RC 接口,引脚顺序: RC1, +5V, GND, RC2, +5V, GND, … RC6, +5V, GND
  • 输入串 100 Ω + 下拉,映射到定时器捕获通道:TIM3/8_CH1–CH4(PC6 / PC7 / PC8 / PC9)、TIM4_CH3 / CH4(PD14 / PD15)。

9. 指示与人机

器件连接说明
蜂鸣器PE1 经 N‑MOS 驱动(栅极串 100 Ω + 下拉)高电平 = 鸣响;上电默认静音
用户 LEDPE0(OUTPUT_PE0_LED),限流电阻用户可控指示(白色)
电源 LED+3.3 V 上电点亮电源指示(红色)
用户按键PC13(外部上拉)通用输入
复位按键 SW1NRST
BOOT 按键 SW2BOOT0手动进 BootLoader

10. 编程、调试与多功能排针

10.1 烧录 / 调试方式

方式接口说明
SWD(推荐)H1 排针:SWCLK(PA14)、SWDIO(PA13)、NRST、3V3、GND(SWD 信号串 22 Ω)支持 ST‑LINK / J‑Link 在线调试与烧录
USB ISP(一键下载)USB1 Type‑C自动控制 BOOT0 + NRST 进入系统 BootLoader,免按键 USART1 串口烧录

10.2 多功能扩展排针 H3(2×12,2.54 mm)

#A 列(左)B 列(右)
1BOOT1(串 1 kΩ)BOOT0
2NRSTPA15
3悬空(NC)PA12
4悬空(NC)PA11
5SPI2_MOSI(串 33 Ω)PB3
6SPI2_MISO(串 33 Ω)PB4
7SPI2_SCK(串 33 Ω)PB5
8SPI2_NSS(串 33 Ω + 3V3 上拉)PC13
9+3.3 VGND
10+3.3 VGND
11+5 VGND
12+5 VGND

11. 完整引脚分配表(STM32F407VET6 / LQFP100)

引脚功能用途
PA0TIM2_CH1定时器捕获(CN13)
PA1TIM2_CH2定时器捕获(CN14)
PA2TIM2/5_CH3定时器捕获(CN20)
PA3TIM2/5_CH4定时器捕获(CN19)
PA4SPI1_NSSIMU 片选
PA5SPI1_SCKIMU 时钟
PA6SPI1_MISOIMU 数据
PA7SPI1_MOSIIMU 数据
PA8TIM1_CH1PWM 输出(CN3)
PA9USART1_TXUSB1 下载 TX
PA10USART1_RXUSB1 下载 RX
PA11 / PA12引出至 H3
PA13SWDIO调试
PA14SWCLK调试
PA15引出至 H3
PB0ADC1_IN8模拟输入(CN30)
PB1ADC1_IN9模拟输入(CN24)
PB2BOOT1启动配置(H3,串 1k)
PB3 / PB4 / PB5引出至 H3
PB6I2C1_SCL板载 EEPROM
PB7I2C1_SDA板载 EEPROM
PB8CAN1_RXCAN
PB9CAN1_TXCAN
PB10I2C2_SCL外扩 I2C(CN33)
PB11I2C2_SDA外扩 I2C(CN33)
PB12SPI2_NSS外扩 SPI(H3)
PB13SPI2_SCK外扩 SPI(H3)
PB14SPI2_MISO外扩 SPI(H3)
PB15SPI2_MOSI外扩 SPI(H3)
PC0NC未连接
PC1ADC1_IN11输入电压检测
PC2ADC1_IN12模拟输入(CN26)
PC3ADC1_IN13模拟输入(CN29)
PC4ADC1_IN14模拟输入(CN31)
PC5ADC1_IN15模拟输入(CN25)
PC6–PC9TIM3/8_CH1–CH4RC 捕获(H2)
PC10USART3_TX串口(CN36)
PC11USART3_RX串口(CN36)
PC12UART5_TXUSB2 串口桥
PC13用户按键外部上拉(亦引出 H3)
PC14 / PC15OSC32_IN / OUTLSE 晶振
PD0INPUT_PD0数字输入(U7)
PD1INPUT_PD1数字输入(U7)
PD2UART5_RXUSB2 串口桥
PD3INPUT_PD3数字输入(U7)
PD4INPUT_PD4数字输入(U7)
PD5USART2_TX串口(CN35)
PD6USART2_RX串口(CN35)
PD7NC未连接
PD8INPUT_PD8数字输入(CN28)
PD9INPUT_PD9数字输入(CN27)
PD10INPUT_PD10数字输入(CN22)
PD11INPUT_PD11数字输入(CN23)
PD12INPUT_PD12数字输入(CN16)
PD13INPUT_PD13数字输入(CN15)
PD14TIM4_CH3RC 捕获(H2)
PD15TIM4_CH4RC 捕获(H2)
PE0OUTPUT_PE0_LED用户 LED
PE1OUTPUT_PE1_BUZZER蜂鸣器(高有效)
PE2OUTPUT_PE2数字输出(CN5)
PE3OUTPUT_PE3数字输出(CN6)
PE4OUTPUT_PE4数字输出(CN8)
PE5GPIO_EXTI5IMU INT2
PE6GPIO_EXTI6IMU INT1
PE7OUTPUT_PE7数字输出(CN9)
PE8OUTPUT_PE8数字输出(CN11)
PE9OUTPUT_PE9数字输出(CN12)
PE10OUTPUT_PE10数字输出(CN17)
PE11TIM1_CH2PWM 输出(CN4)
PE12OUTPUT_PE12数字输出(CN18)
PE13TIM1_CH3PWM 输出(CN10)
PE14TIM1_CH4PWM 输出(CN7)
PE15OUTPUT_PE15数字输出(CN21)
PH0 / PH1OSC_IN / OUT8 MHz 主晶振
BOOT0BOOT0下拉 + SW2 + USB1 自动控制
NRSTNRSTSW1 + H1

12. 连接器一览表

位号间距 / 形式功能
CN13.81 mm 螺钉端子 2P主电源输入 VIN / GND
CN22.0 mm 端子 2P5 V 取电
U63.96 mm 端子 2PVBUS 取电(受保护输入轨)
USB1USB Type‑CUSB 下载 / 调试(USART1 一键 ISP)
USB2USB Type‑CUSB 串口桥(UART5)
CN34 / CN32CAN 总线(CANH / CANL);SW3 = 120 Ω 终端投切
CN352.54 mm 4PUSART2 串口
CN362.54 mm 4PUSART3 串口
CN332.54 mm 4PI2C2 扩展(SCL / SDA / 3V3 / GND)
H12.54 mm 5PSWD 调试(SWCLK / SWDIO / NRST / 3V3 / GND)
H22.54 mm 3×6RC 遥控 6 通道(SIG / +5V / GND)
H32.54 mm 2×12多功能扩展 / SPI2,见 §10.2
CN5/6/8/9/11/12/17/18/212.0 mm数字输出 ×9
CN15/16/22/23/27/28、U72.0 mm数字输入 ×10
CN24/25/26/29/30/312.0 mm 3P模拟输入 ×6(带取电)
CN3/4/7/10/13/14/19/202.0 mmPWM 输出 / 定时器捕获
SW1 / SW2按键复位 / BOOT0

12.1 连接器配线选型(对插件 / 配线)

板上连接器均为通用商品系列,按下表选配对插母件或成品线:

用途板端连接器间距对插件 / 配线
主电源输入(CN1)15EDG‑3.81 插拔式接线端子(WJ15EDGRC‑3.81‑02P)3.81 mm3.81 mm 插拔端子插头(如 15EDGK‑3.81‑2P),螺钉压线
VBUS 取电(U6)VH3.96‑2P3.96 mmVH3.96 2P 母壳 + 压接端子(JST‑VH 兼容)
5V 取电 / 数字输出·输入 / ADC / PWM / 捕获 / 输入 bankHY2.0 系列(ZX‑HY2.0 / WAFER‑HY2.0,2P/3P/5P)2.0 mmHY2.0 母壳 + 压接端子,或成品 HY2.0 端子线
USART2 / USART3(CN35 / CN36)XH‑4A(W)2.54 mmXH 2.54 mm 4P 母壳 + 端子(JST‑XH 兼容)
SWD(H1)/ RC 遥控(H2)/ 扩展(H3)/ I2C2(CN33)2.54 mm 排针(PZ254 / HX PZ2.54)2.54 mm2.54 mm 杜邦母头线 / IDC 排线
USB1 / USB2USB Type‑C(16P)USB‑C 数据线

HY2.0 为 2.0 mm 间距线对板系列,对插母壳与压接端子市售通用;按目标接头**脚数(2/3/5P)**选配即可(板端 ZZ/WZ 仅指直插/卧贴,不影响配线母件)。CAN(CANH/CANL)等少量小信号接头请对照板上丝印选配同间距母件。


13. 电气特性(典型,Ta = 25 ℃)

参数最小典型最大单位备注
主电源输入 VIN812–3648V
5 V 轨输出5.0V最大 3 A(减板上消耗)
3.3 V 轨输出3.3V≤600 mA
数字 IO 电平3.3V非 5 V 容忍
模拟输入量程05V板载分压后馈入 3.3 V ADC
工作温度-40+85受 MCU 限制,整板以实测为准

⚠️ 重要: STM32F407 的 GPIO / ADC 为 3.3 V,非 5 V 容忍。所有对外 5 V 信号请确认已经板载分压或外加电平转换,避免直接灌入裸 GPIO。


14. 机械尺寸

项目规格
板尺寸100 × 100 mm
安装孔4 × Ø3.0 mm 完全贯穿,孔位间距 94 × 94 mm
整体高度(含元件)25.09 mm(最高点为蜂鸣器)
PCB 板厚1.6 mm(典型)
重量待测
平面尺寸
图 1. 平面尺寸与安装孔(单位 mm)
厚度
图 2. 侧视整体高度(单位 mm)

15. 版本信息

项目内容
品牌Daliang Auto
产品型号DlaBoard_B
文档版本Rev. B‑1.0
主控料号STM32F407VET6

本规格书依据 DlaBoard_B 硬件整理。如与最新硬件 / 装配文件冲突,以后者为准。