零基础也能上手：用 Altium Designer 一步步画出你的第一块 PCB
你是不是也曾经面对 Altium Designer 的庞大界面，感到无从下手？菜单密密麻麻、术语一堆堆，想画个简单的电路板却不知道该从哪里开始。别担心，这几乎是每个电子工程师初学时的共同经历。
今天我们就来抛开复杂的理论和冗长的概念，直接带你从零开始，像搭积木一样，一步一步完成一块 STM32 最小系统板的设计。整个过程不讲“高深莫测”的知识，只讲你能听懂、能照着做的实战流程。
为什么选 Altium Designer？
在众多 EDA 工具中，Altium Designer（简称 AD）之所以被广泛用于工业设计，并不是因为它“最难”，而是因为它“最全”——它把原理图、PCB、封装、3D 模型、BOM 管理全都集成在一个环境里。
这意味着：
✅ 改了原理图，PCB 自动能更新；
✅ 布错了线，DRC 能立刻提醒你；
✅ 还能实时看到板子装上外壳后长什么样。
虽然 KiCad、Eagle 也很优秀，但如果你未来想进入正规电子公司工作，AD 几乎是绕不开的一环。所以，早点掌握它，等于提前解锁职业发展的钥匙。
先搞清楚一件事：PCB 设计到底是在做什么？
很多人一开始就把“画电路板”误解为“连线游戏”。其实不然。
真正的 PCB 设计分为两个层面：
逻辑层 —— 原理图（Schematic）
回答：“这个电路是怎么工作的？”
比如：STM32 怎么通过电阻连接到 LED？晶振怎么接电容？物理层 —— PCB Layout
回答：“这些元件在板子上怎么摆放？铜线怎么走才可靠？”
比如：电源线要多宽？晶振能不能离 MCU 太远？地平面要不要完整？
换句话说：原理图画的是“想法”，PCB 做的是“实现”。两者缺一不可。
我们接下来就按这个顺序，一步步来。
第一步：创建项目，打好地基
打开 Altium Designer，不要急着画图。先做一件小事：建一个“家”。
点击File → New → Project，选择PCB Project，命名为STM32_MinSys.PrjPcb。
然后右键项目 →Add New to Project → Schematic，新建一张原理图，重命名为Main.SchDoc。
这时候你会看到：
- 一个.PrjPcb文件（项目的总控中心）
- 一个.SchDoc文件（你的电路图纸）
🔧 小贴士：所有文件必须属于同一个项目，才能联动！否则后面导不出网络表。
第二步：画原理图 —— 把电路“说清楚”
现在切换到原理图页面，真正开始动手。
1. 加载元件库
按下P + L打开元件库面板，或者点顶部菜单的Libraries。确保你已经加载了常用库，比如：
-Miscellaneous Devices.IntLib（基础电阻电容三极管）
- 如果没有 STM32 的芯片，可以去网上搜现成的集成库（推荐使用官方或社区维护的库）
⚠️ 新手坑点：找不到元件？多半是没加对库！记住：符号（Symbol）和封装（Footprint）是两回事，必须都配好。
2. 放置关键元件
我们需要的核心元件有：
-STM32F103C8T6（主控，LQFP48 封装）
-8MHz 晶体+ 两个22pF 电容
-10kΩ 上拉电阻（复位电路）
-AMS1117-3.3V稳压器
-SWD 下载接口（排针）
逐一从库中找到并放置到图纸上。可以用P + P快捷键调出元件放置窗口。
3. 连线与标注
使用Place → Wire（快捷键P + W）连接引脚。注意以下几点：
- 所有 VDD 引脚接到 3.3V 网络；
- 所有 VSS 接 GND；
- 复位引脚 NRST 接上拉电阻再到 VCC；
- 晶振两端分别接 OSC_IN 和 OSC_OUT，并各串一个 22pF 到地；
- SWD 接口连 SWDIO 和 SWCLK 到对应引脚。
💡 提升可读性技巧：给重要网络加上Net Label（快捷键
P + N），比如标上3V3、GND、NRST，这样不用到处拉线也能识别连接关系。
4. 添加电源端口
别忘了告诉软件哪些是全局电源网络！
点击Place → Power Port（快捷键P + O），选择VCC和GND符号，分别放在3V3和GND网络上。
❗ 否则编译时会报错：“Unconnected input pin”，因为软件不知道你是故意悬空还是忘了接。
第三步：编译检查，别让低级错误拖后腿
画完原理图，千万别跳过这一步！
点击Project → Compile PCB Project STM32_MinSys.PrjPcb
等几秒钟，底部弹出Messages 面板。如果出现红色叉号，说明有问题。
常见错误及解决方法：
| 错误提示 | 原因 | 解法 |
|---|---|---|
| Duplicate Sheet Symbols | 重复的元件位号（如两个 R1） | 双击元件修改 Designator |
| Floating Net Label | 标签没接到线上 | 检查 Net Label 是否紧贴导线 |
| No Driving Source | 输入引脚没接信号源 | 查看是否漏接电源或驱动 |
全部清零后再继续，否则后续导入 PCB 会出问题。
第四步：准备 PCB —— 把“想法”搬进“现实”
回到项目面板，右键项目 →Add New to Project → PCB，新建一个PCB1.PcbDoc。
双击打开 PCB 编辑器，你会看到一片空白画布。现在要做三件事：
1. 定义板框大小
点击Design → Board Shape → Define from Rectangle，拖出一个合适区域（建议 50mm×50mm 左右）。
2. 导入网络表
这是最关键的一步！
回到原理图界面，点击Design → Update PCB Document PCB1.PcbDoc
弹出变更列表对话框：
- 所有元件都会显示将被添加到 PCB
- 检查是否有 “Missing Footprint” 报警
如果有报警，说明某些元件没有指定封装。例如 STM32 可能提示找不到 LQFP48 的 Footprint。
解决办法：
- 双击该条目 → 在 Properties 中点击Footprint→ 浏览库选择正确封装
- 或提前在原理图中为元件设置好封装属性（推荐做法）
确认无误后点击Execute Changes，所有元件就会出现在 PCB 边框外等待布局。
第五步：布局 —— 给每个元件找个好位置
别一上来就布线！好的布局决定一半成败。
布局原则速记口诀：
✅ 核心器件居中放（MCU、FPGA）
✅ 高频器件靠得近（晶振贴 MCUs）
✅ 功率器件留散热（稳压器周围铺铜）
✅ 接口统一朝边缘（USB、排针方便插拔）
具体操作：
1. 选中 STM32，拖到板子中央；
2. 晶振和两个负载电容紧挨着 OSC 引脚摆放；
3. AMS1117 放在靠近电源输入的位置；
4. 所有滤波电容尽量靠近芯片供电引脚；
5. 使用Space键旋转元件方向，减少飞线交叉。
🛠 实用技巧：按
Shift + 鼠标左键多选元件，整体移动；按Ctrl + Drag复制元件。
第六步：规则先行 —— 别让布线变成灾难
很多新手喜欢直接开布，结果越走越乱，最后 DRC 一堆报错。
正确的做法是：先设规则，再动手布线。
点击Design → Rules，重点配置以下几个：
| 类别 | 规则项 | 推荐值 | 说明 |
|---|---|---|---|
| Electrical → Clearance | 最小间距 | 0.2mm | 安全绝缘距离 |
| Routing → Width | 信号线宽 | 0.254mm (10mil) | 默认走线宽度 |
| 电源线宽 | 0.5mm ~ 1mm | 视电流大小调整 | |
| Plane → Connect Style | 热风焊盘 | Relief Connect | 防止虚焊 |
| High Speed → Matched Lengths | 差分对等长 | ±50mil | 用于 USB、SWD 等高速信号 |
保存后这些规则将成为自动约束条件，在布线时生效。
第七步：开始布线 —— 让飞线消失的艺术
按Route → Interactive Routing（快捷键P + T），鼠标变成十字光标，就可以点击焊盘开始连线了。
布线策略建议：
- 优先处理关键信号：NRST、晶振、SWD、电源路径；
- 顶层走横线，底层走竖线：切换层用
*键（小键盘），自动打过孔； - 电源网络尽量铺铜：后面统一处理；
- 避免锐角走线：90°角可用 45° 替代更美观；
- 少打过孔：每多一个过孔，信号质量下降一分。
💬 经验之谈：手动布线比自动布线更可控。AD 的 Auto Router 不适合复杂设计，初学者建议全程手动。
第八步：铺铜 —— 构建完整的地平面
PCB 上的地（GND）不是一个点，而是一大片铜皮。
操作步骤：
1. 点击Place → Polygon Pour
2. 设置填充网络为GND
3. 选择铺铜层（通常是 Bottom Layer）
4. 勾选 “Remove Dead Copper” 和 “Repour After Edit”
5. 绘制闭合区域，完成即自动生成铜皮
⚠️ 注意事项：铺铜前确保所有 GND 引脚已连接，否则可能形成孤岛。
铺铜好处多多：
- 降低噪声干扰
- 提高抗干扰能力
- 增强散热性能
第九步：跑 DRC —— 最后的质量关卡
一切完成后，执行终极检验：
点击Tools → Design Rule Check（DRC）
生成报告后查看 Errors 和 Warnings。
常见问题及应对：
| 问题类型 | 解决方案 |
|---|---|
| Clearance Violation | 走线太近，挪开或改细线宽 |
| Short-Circuit | 两个不同网络短接，检查是否有误连 |
| Unconnected Net | 飞线未完全走通，回头补线 |
直到 DRC 显示0 Errors, 0 Warnings，才算真正合格。
第十步：输出生产文件 —— 把设计交给工厂
终于到了交付时刻！
输出 Gerber 文件（给 PCB 厂家）
File → Fabrication Outputs → Gerber Files
关键设置：
- Units: Inches
- Format: 2:5
- Layers: 勾选 Top/Bot Layer, Silkscreen, Solder Mask, Keep-Out Layer
- Aperture: Embedded (RS274X)
点击 OK 输出一组.gbr文件打包发给嘉立创、捷配等厂家即可打样。
输出钻孔文件
File → Fabrication Outputs → NC Drill Files
保持默认设置即可，生成.drl文件。
生成 BOM 表（物料清单）
Reports → Bill of Materials
勾选需要字段：Designator、Comment、Footprint、Manufacturer、Part Number
导出为 Excel 或 CSV，交给采购人员备料。
写在最后：如何避免陷入“永远学不会”的怪圈？
很多初学者学 Altium Designer 最大的问题是：
👉 看教程时觉得都会，自己动手就卡壳；
👉 软件功能太多，不知道哪些该学、哪些可以暂时忽略。
我的建议是：
✔ 先跑通全流程，再抠细节
哪怕第一块板子只是点亮一个 LED，也要坚持走完“原理图 → PCB → DRC → 出文件”全过程。只有亲手做完一遍，才知道各个环节是怎么衔接的。
✔ 学会查错，比学会布线更重要
Messages 面板、DRC 报告是你最好的老师。每次报错都停下来搞明白原因，下次就不会再犯。
✔ 积累自己的元件库
遇到新器件（比如 OLED 屏、ESP8266），画一次符号+封装，存成个人库。以后复用省时又准确。
结语：你离做出第一块板子，只差一次勇敢尝试
Altium Designer 看似复杂，但拆解开来，不过就是：
画图 → 对齐 → 连线 → 检查 → 输出
就像做饭一样，第一次可能糊锅，第二次就能掌握火候。
你现在不需要精通高速信号完整性分析，也不必研究阻抗匹配公式。你要做的，只是打开软件，新建项目，然后对自己说一句：
“我要画一块能让 STM32 亮灯的板子。”
剩下的，交给时间和练习。
如果你正在这条路上摸索，欢迎在评论区留言交流。我们一起，把每一根走线都走得扎实，把每一块板子都做得漂亮。
