硬件定位
PipeMonitor 的硬件是一块以 STM32F103VCT6 为核心的传感器采集板，包含两路独立 RS485 通道、USB 串口和 SWD 调试接口。不使用 CubeMX 生成代码，引脚依据 RT-Thread 代码和寄存器配置手工整理。
关键连接
MCU 与时钟
- 主控：STM32F103VCT6，LQFP-100 封装
- 时钟：8 MHz 3225 贴片晶振接 OSC_IN/OSC_OUT，负载电容 0805 封装
双 RS485 通道
板上设计了两路独立 RS485，分别用于传感器总线和上行 DTU：
| 通道 | 收发器 | USART | TX | RX | DE/RE |
|---|---|---|---|---|---|
| 传感器 | MAX3485 | USART2 | PA2 | PA3 | PB12 |
| 上行 | MAX3485 | USART3 | PB10 | PB11 | PB14 |
两路 RS485 物理隔离，传感器总线和上行链路互不干扰。终端电阻（120R）默认 DNP（不焊接），需要时手工补焊。
USB 串口
USB-C 接口接 CH340C（SOP-16），TXD 接 PA10（USART1_RX），RXD 接 PA9（USART1_TX）。用于固件下载和调试日志输出。
SWD 调试
J4 接线端子引出 SWD 信号：+3V3、PA13（SWDIO）、PA14（SWCLK）、GND。固件禁用 JTAG，保留 SWD，节省 PA15/PB3/PB4 给 GPIO 使用。
电源设计
- 输入：USB-C VBUS 和 J6 外部 5V 接线端子，分别经 SS14 肖特基二极管汇到板内 +5V。两路同时接入不会反灌。
- 稳压：AMS1117-3.3（SOT-223），板内 +5V 输入，输出 +3V3 供 MCU 和 MAX3485。
- BOOT：BOOT0 通过 R15 默认下拉，J5 可跳到 +3V3 进入 ISP 模式。BOOT1/PB2 通过 R16 默认下拉。
LED 指示
- D1（PB4）、D2（PB5）：低电平点亮，可编程控制
- D3：电源指示灯
MAX3485 使用注意事项
MAX3485 是 3.3V 供电的 RS485 收发器，RO 输出直接接 MCU 的 3.3V 容忍引脚，DI/DE 由 3.3V MCU 直驱——不需要电平转换。
与现有固件的适配
当前 F103 版本固件已裁剪显示屏和外部 Flash 存储，原理图不再放置相关接口和信号。上行 RS485 使用 USART3 PB10/PB11 + PB14 DE/RE，与 rtconfig.h 和 board.c 的引脚配置一致。
物料清单
核心元件：
| 元件 | 型号 | 封装 | 数量 |
|---|---|---|---|
| MCU | STM32F103VCT6 | LQFP-100 | 1 |
| USB 串口 | CH340C | SOP-16 | 1 |
| RS485 收发器 | MAX3485 | SOP-8 | 2 |
| 稳压器 | AMS1117-3.3 | SOT-223 | 1 |
| 肖特基二极管 | SS14 | SMA | 2 |
| 晶振 | 8 MHz 3225 | 3225 | 1 |
完整元件清单见 元件清单.csv。
设计决策备忘
- 双 RS485 隔离：传感器和上行使用独立 USART 和 MAX3485，避免一条总线故障影响另一条
- 终端电阻 DNP：默认不焊，只有总线距离长或节点多时才手工补焊，避免短距离总线因终端电阻导致信号衰减
- 不使用 CubeMX：原理图直接依据 RT-Thread 代码整理，引脚分配与
rtconfig.h、board.c保持一致 - BOOT 跳线：默认下拉从 Flash 启动，需要 ISP 时跳线帽切换到 +3V3，调试方便
- PCB 暂未同步：当前只更新了原理图和符号库，
PipeMonitor.kicad_pcb待后续布局布线