本方案原理圖于 2024 年下半年完成設計，因特殊原因未進行驗證，現以開源共享的形式，無償分享給熱愛微電子技術的同行與愛好者。僅作學習交流用途，以下是對電路各模塊的詳細拆分介紹，本人學術尚淺，如有錯誤，歡迎各位網友指正。
一、電源轉換模塊
1. 12V 轉 5V/3A 電路
核心芯片：U1（LM2596S-5.0），這是一款降壓型 DC-DC 轉換器，能夠將 12V 輸入電壓轉換為 5V 輸出電壓，最大輸出電流為 3A。
作用：用于系統供電。
2. 5V 轉 3.8V/3A 電路
核心芯片：U2（MIC29302WU-TR），這是一款低壓差線性穩壓器（LDO），可將 5V 輸入轉換為 3.8V 輸出，最大輸出電流 3A。
作用：用于無線模塊供電,可由主芯片控制關斷。
3. 5V 轉 3.3V/1A 電路
核心芯片：U3（TPS79333DBVRQ1），也是一款 LDO，將 5V 轉換為 3.3V，輸出電流 1A。
作用：用于主芯片供電，存儲供電。
二、CAN 總線通信模塊
1. CAN 總線
核心芯片：U4 和 U5（TJA1051T/1J），這是 CAN 總線收發器，用于實現微控制器與 CAN 總線之間的物理層和數據鏈路層連接
2. 電平轉換電路（晶體管方案和芯片方案）
晶體管方案：使用 Q4-Q7（MMBT3904-E）晶體管搭建電平轉換電路，實現 5V 與 3.3V 之間的電平轉換。
工作原理：通過晶體管的開關特性，當輸入為 5V 時，晶體管導通或截止，使輸出端得到相應的 3.3V 電平；反之亦然。這種方案成本較低，但轉換速度相對較慢，適用于波特率不超過 460kbps 的應用。
芯片方案：U6（SN74LVC2T45QDCURQ1）是專用的電平轉換芯片，可實現雙向電平轉換，轉換速度快，穩定性高。
工作原理：芯片內部集成了電平轉換電路，能夠自動識別輸入電平的高低，并將其轉換為對應的輸出電平，適用于對轉換速度要求較高的場合。
三、無線通信模塊（CAT1）
1. 無線模塊
模塊型號：EG800KCNGC-I03-SGNSA，支持 LTE（國內）FDD 頻段 B1/3/5/7/8/20/28/66 和 TDD 頻段 B34/38/39/40/41，同時可選配 GNSS（GPS/BDS/GLONASS/Galileo）。
2. SIM 卡電路
卡座：USIM 卡座，用于安裝 SIM 卡。
工作原理：通過 R43 檢測 SIM 卡是否插入，當 SIM 卡插入時，電路導通，微控制器可檢測到相應的信號；SIM 卡的時鐘、數據和復位信號通過電阻和電容的匹配與濾波，確保與無線模塊正常通信。
3. 模塊控制電路
開機控制：通過 Q8 和 Q9（MMBT3904-E）組成的開關電路，控制 PWRKEY 引腳的電平，實現模塊的開機。當微控制器輸出高電平到 CAT1_ON 引腳時，Q8 導通，Q9 也導通，PWRKEY 引腳被拉低，模塊開機。
復位控制：CAT1_RESET 引腳連接到模塊的 RESET_N 引腳，微控制器通過控制該引腳的電平，實現模塊的復位。
四、微控制器模塊
1. 微控制器（U8）
型號：AT32F403ACGT7，是一款 32 位的 Cortex®-M4F 微控制器，帶有 FPU（浮點運算單元），具有 256K 字節至 1024K 字節的閃存。
2. 時鐘電路
主時鐘（HSE）：通過外部晶振連接到 OSC_IN 和 OSC_OUT 引腳，為微控制器提供工作主頻，確保其正常運行。
實時時鐘（LSE）：連接到 OSC32_IN 和 OSC32_OUT 引腳，為 RTC（實時時鐘）和低功耗模式提供時鐘源，即使微控制器進入低功耗狀態，RTC 仍能正常計時。
3. 調試接口
SWD 接口：通過 SWCLK 和 SWDAT 引腳連接調試器，用于微控制器的程序下載和調試。
SPI 接口：SPI1_CLK、SPI1_MOSI、SPI1_FCS、SPI1_FDO，用于連接 SPI Flash 等外設，擴展微控制器的存儲容量。
五、其他輔助電路
1. LED 指示電路
2. 按鍵電路
3. ADC 采樣電路
六、方案總結與說明
整體架構：本方案以 AT32F403ACGT7 微控制器為核心，搭配電源轉換模塊、CAN 總線通信模塊、CAT1 無線通信模塊等，實現了電源管理、數據通信和系統控制等功能，適用于需要遠程通信和本地數據處理的應用場景。
未驗證說明：由于特殊原因，本方案的電路未進行實際驗證，可能存在以下潛在問題：
電源轉換模塊的輸出穩定性和效率可能需要進一步測試。
CAN 總線通信的抗干擾能力和通信距離需要實際驗證。
無線模塊的網絡連接和數據傳輸性能可能需要優化。
各模塊之間的兼容性和時序配合可能需要調整
希望本方案能熱愛微電類的網友提供一些參考和思路，也歡迎大家在使用過程中提出寶貴的意見和建議，共同完善該方案.(創作不易，三連，私信獲取解壓密碼）:
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2025-6-4 22:10 上傳
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