Tin tức về PCB - Hướng dẫn sơ đồ PCB, kiểm soát khả năng

This application note aims to provide design layout guidance for the structure and layout of various PCBs (printed circuit boards) (such as FR4, flexible PCB or ITO panels) used in the design of S-TouchTM capacitive touch sensing.
Giữa các phương diện PCB hiện có trên thị trường, Tây Ban Nha là loại thường dùng nhất. Tây Đức là một tấm vải bằng kính, và PCB có thể là một lớp hoặc PCB nhiều lớp.

Khi kích thước của mô- đun chạm được giới hạn, không phải lúc nào cũng khả thi khi sử dụng một loại PCB đơn, và thường thì dùng loại PCB bốn lớp hay hai lớp. Chúng tôi sẽ giới thiệu hướng dẫn bố trí PCB, dùng loại PCB hai lớp thường dùng nhất làm ví dụ.

Thiết kế PCB and layout

Vào a two-layer PCB, Bộ điều khiển cảm động S-TouchGiao và các thành phần khác được sắp xếp ở phía dưới lớp Bảng PCB, và các điện cảm biến được sắp xếp trên lớp trên cùng của PCB.

Bộ tụ điện khớp độ cần thiết cho mỗi kênh cảm biến có thể được sắp xếp trực tiếp trên lớp dưới của điện cảm biến. Cần phải chú ý là bộ điều khiển cảm xúc S-TouchTM được sắp đặt ở phía dưới lớp, và phải đảm bảo không đặt điện cảm biến vào lớp trên tương ứng. Những vùng trống ở phía trên và phía dưới có thể được lấp bằng lớp bằng đồng bằng lưới.

Quy tắc thiết kế

Tầng một (lớp trên)

Bộ điện cảm biến nằm ở phía trên cùng của PCB (phần trên của PCB được gắn với tấm ván trên mặt đất). Để tăng độ nhạy, bạn nên sử dụng một điện giác thiên vị với kích thước của 10 x mm. Có thể sử dụng một điện giác đo nhỏ hơn, nhưng độ nhạy sẽ bị giảm. Tuy nhiên, kích thước của điện giác không thể vượt qua 15 x mm. Nếu điện giác đo vượt qua kích thước này, nó không chỉ làm giảm độ nhạy, mà còn làm tăng khả năng nhận thức ồn.

Khu vực trống có thể được lấp đầy bằng giấy đồng đất (độ rộng theo dấu là 6 triệu đô, và kích cỡ lưới là 30s).

Có thể dùng lớp trên để đặt dấu hiệu thường xuyên (không có dấu vết của tín hiệu cảm biến). Các dấu vết của tín hiệu cảm biến nên được đặt ở tầng dưới càng nhiều càng tốt.

Khoảng cách giữa điện cảm biến và lá đồng nền phải được khoảng ít nhất 0.75 mm.

Tầng hai (dưới)

Bộ điều khiển S-TouchTM và các thành phần thụ động khác nên được thiết kế và đặt ở dưới lớp.

Các dấu vết tín hiệu cảm biến sẽ được xác định trên lớp dưới. Không được chuyển các dấu hiệu của tín hiệu cảm biến của một kênh dưới điện cảm biến của các kênh cảm biến khác.

Khu vực trống có thể được lấp đầy bằng giấy đồng đất (độ rộng theo dấu là 6 triệu đô, và kích cỡ lưới là 30s).

Khoảng cách giữa đường dò tín hiệu cảm biến và lớp đồng nền phải có ít nhất gấp đôi chiều rộng của dấu vết tín hiệu cảm biến.

Để giảm lượng nói chéo, khoảng cách giữa hai dấu vết điện giác cảm biến và tín hiệu cảm biến phải tăng càng nhiều càng tốt. Nếu có thể, hãy thêm lớp nhôm đồng giữa hai bộ định vị điện trường và dấu vết tín hiệu cảm biến.

Độ dài của đường dẫn tín hiệu cảm biến không cần phải ở cùng chiều dài. Bởi vì sử dụng tụ điện độ độ âm khớp, khả năng nhập giữa hai kênh có thể được cân bằng. Tuy nhiên, khi máy bay này cho phép, tốt nhất là sử dụng các dấu vết của tín hiệu nhạy bằng chiều dài (kích thước các điện cảm biến cũng có kích thước đồng bộ). Để điều chỉnh giá trị phản ứng tụ điện cảm biến của tất cả các kênh bộ phận bộ phận bộ phận bộ phận bộ phận cảm biến vào trong phạm vi động của bộ điều khiển bộ phận bộ điều khiển, chỉ cần thiết lập một tụ điện tiêu chuẩn, nhằm làm đơn giản sự khó khăn thiết kế.

Bất cứ đồng hồ, dữ liệu hay dấu hiệu thường xuyên không được đặt song song với và ngay cạnh dấu hiệu của bộ cảm biến. Các đường dây tín hiệu này phải được vuông góc nhất có thể với dấu hiệu của bộ cảm biến, hoặc được đặt ở các vùng khác của nó.

Nếu đồng hồ, dữ liệu hay dấu vết của tín hiệu đều phải được định hướng song với dấu hiệu của bộ cảm biến, chúng nên được đặt trên các lớp khác nhau và không thể bị chồng chéo, và độ dài của phần song song của dấu vết tín hiệu phải được ngắn càng nhiều càng tốt.

giấy nung bằng đồng

In the previous Introduction to the two-lớp FR4 PCB, the founded coat foil was used to fill the blank cross-section area of the PCB. Lớp đồng nền có thể giúp mô- đun chạm che chắn các nguồn nhiễu bên ngoài, và cũng có thể ổn định khả năng tụ nhiên của mạch cảm biến.

Tuy nhiên, có nhiều vấn đề cần phải chú ý trước khi sử dụng loại nhôm đồng nền. Đây là bởi vì lớp nhôm đồng ở đất làm tăng khả năng gắn liền của cảm biến và cũng làm tăng khả năng phát hiện sai do các hạt nước dẫn.

Hướng dẫn thiết kế bóng bằng đồng nền:

Khuyên bạn sử dụng loại vải đồng làm bằng Lưới thay vì loại đồng bằng đất rắn. It is suggest to use a 20='mese ground đồng foil (6 mil track width và 30 mil mese size). Góc của lớp giấy đồng nền phải được đặt tới 45;19446;.

Khoảng cách giữa cảm biến và lớp đồng ở mặt đất là ít nhất 0.5 mm, và 0.75 mm được đề nghị.

Khoảng cách giữa đường dẫn tín hiệu cảm biến và lớp nhôm đồng nền phải có độ rộng tối đa so với bề ngang của vết vết.

Đối với loại PCB bốn lớp, nếu dấu hiệu của tín hiệu cảm biến trên lớp thứ ba lớn hơn 10cm, để giảm tối thiểu lượng chứa của vết dài, khuyên không nên đặt loại đồng ngược lên lớp dưới.

Nếu một số chất dẫn dẫn điện được dùng cho ván phủ, khuyên không nên để lớp đồng ở trên cùng.

Nếu hệ thống cảm nhận tụ điện cần hoạt động trong một môi trường ẩm, thì khuyên không nên đặt lớp nhôm đồng ở trên cùng.

Mô tả bộ nhạy và hướng dẫn cơ bản

Cung điện của cảm biến chuyển khả năng là một tấm bảng điện dẫn dẫn được dùng để đo khả năng của ngón tay. Nó được nối với trạm nhập của kênh cảm biến của bộ điều khiển S-TouchTM. Các điện cực nhạy có thể được làm thành các hình và kích cỡ khác nhau để có các chức năng và ứng dụng khác nhau.

Nút khuy

Điều cơ bản của cái nút này là để tìm xem có ngón tay nào chạm vào nó hay không. Bộ điều khiển cảm động S-TouchTM có thể đo được khả năng kích hoạt điện cảm biến của nút chạm. Nếu ngón tay tương đối gần cái nút chạm, khi thay đổi khả năng đo vượt quá ngưỡng định sẵn, sẽ phát hiện sự xuất hiện của một động ngón tay.

Cái nút có thể được thiết kế theo nhiều hình dạng khác nhau, như hình vuông, hình tròn, hình tam giác hay các hình khác nhau. Nếu kích cỡ của PCB bị hạn chế, thì hình của cái nút nên được thiết kế để tối đa hóa việc sử dụng không gian để có độ nhạy tốt nhất.

Đối với những ứng dụng được bọc bởi một lớp vỏ nhựa đông, 2-3 mm, được khuyên nên sử dụng một điện điện cảm biến vuông với kích thước tối thiểu là 10 x 10 mm. Nếu nó vượt qua cỡ này, không chỉ độ nhạy không thể cải thiện, mà còn tăng khả năng nhận thức ồn.

Chạm vào con trượt

Bộ điều chỉnh cơ bản của con trượt là phát hiện vị trí trượt của ngón tay theo hướng một chiều.

Một trong các ứng dụng tiêu chuẩn của con trượt chạm là để điều khiển âm lượng. Có hai phương pháp có thể dùng để thực hiện con trượt chạm: con trượt chạm tiểu liên kết và con trượt tỷ lệ.

Những cái nút chạm vuông được sắp xếp gần nhau theo thứ tự, có thể được thiết kế như thanh trượt chạm.

Khi phát hiện ra một kênh cảm biến nhất định được bật, vị trí của ngón tay trên con trượt chạm có thể được xác định. Trong ví dụ này, 5 bộ cảm biến được dùng để phát hiện 9 vị trí. Nếu kênh S1 và S2 được bật cùng lúc, nghĩa là vị trí của ngón tay đang ở vị trí 2.

Đối với những ứng dụng được bọc bởi một lớp vỏ nhựa an ninh 2-3 mm, được khuyên nên sử dụng một điện cảm biến với kích thước tối thiểu là 10 x 10 mm. Giá trị khoảng cách giữa cảm biến trượt là 0.75 mm. Khoảng cách giữa hai trường hợp đo cảm giác gần nhau không thể vượt qua 1 mm. Điều này là đảm bảo khi ngón tay ở chính x ác khoảng cách, hai kênh cảm biến có thể mở cùng lúc.

Lợi thế của con trượt chạm là thiết kế đơn giản và độ ổn định cao trong một môi trường ồn ào. Tuy nhiên, nếu cần nhiều địa điểm, không thể thực hiện phương pháp này vì cần quá nhiều kênh cảm biến.

Một phương pháp khác là dùng con trượt đo tỉ lệ. Cách này không được áp dụng bằng cách phát hiện trạng thái chạm trên mỗi kênh cảm biến, mà bằng cách xác định vị trí của ngón tay dựa trên sự thay đổi chính xác về khả năng đo được bởi mỗi kênh cảm biến. Khi đóng kiến được sự thay động số chính xác của một kênh đóng khác được, tự trí chính xác của ngón tay được tìm ra bằng cách đói tích đo

Một chạm ngón tay vào vị trí bên trên sẽ làm tăng cường khả năng của ba điện điện giác cảm biến. Do sự khác nhau trong vùng được bọc bởi ngón tay, giá trị tụ độ cộng bởi mỗi cảm biến cũng khác nhau. Sau đó, bằng cách xử lý dữ liệu về khả năng thô của cảm biến, có thể tìm ra vị trí tuyệt đối của ngón tay trên con trượt.

động vật

Giống thanh trượt, xoay chạm cũng được thực hiện dựa trên phương pháp đo độ chạm chạm và tỉ lệ.

Máy xoay dùng phương pháp chạm đất quyết định vị trí của ngón tay bằng cách kiểm tra tình trạng của mỗi kênh cảm biến. Máy xoay, dùng phương pháp đo tỷ lệ, xác định vị trí của ngón tay bằng cách đo chính xác khả năng của mỗi kênh cảm biến tăng lên nhờ chạm ngón tay. Khi một ngón tay cuộn lên nòng xoay, nó làm tăng khả năng của nhiều kênh cảm biến. Sau đó, bằng cách tính toán giá trị tụ suất cộng qua các kênh cảm biến này, vị trí chính xác của chạm ngón tay có thể được tính toán.

Tính ổn định của máy xoay chạm để phát hiện chạm ngón tay tùy thuộc vào độ phân giải cần thiết và số lượng kênh cảm biến. Để có máy xoay chạm độ cao, có lẽ phải sử dụng nhiều kênh cảm biến hơn là chỉ ba kênh cảm biến.

Lý do khác

Theo những hướng dẫn thiết kế cơ bản Thiết kế PCB và bố trí có thể làm các ứng dụng đo nhiệt độ đáng tin cậy. In Thiết kế PCB, Cần cân nhắc các yếu tố khác, bao gồm:

. Được.re is no floating plate/Trục X ở trên Bảng PCB. Khu vực trống của PCB có thể được lấp đầy bằng mảnh giấy đồng.

Bảng điều khiển phải được thiết kế để giá trị khả năng tham khảo đòi hỏi thấp hơn 20 PF (giá trị khả năng tham chiếu được tính trong khi điều chỉnh phần cứng) và khả năng thuộc về mỗi kênh phải thấp hơn giá trị 10 PF. Nếu nó lớn hơn giá trị này, bạn cần phải sửa đổi một số thiết kế cơ bản, như là giảm mật độ của lớp nhôm đồng nền, mở rộng khoảng cách giữa đường dẫn điện và lớp nhôm đồng nền, giảm độ rộng của đường dẫn tín hiệu cảm biến, hoặc thậm chí gỡ lớp nhôm đồng nền. Nếu giá trị tối đa của khả năng nhập cảm biến vượt qua 10 PF, bạn cần phải dùng một tụ điện cấp độ độ cho thiết lập khớp.

Cố điều khiển sự khác biệt trong khả năng vốn có giữa mỗi kênh cảm biến trong 10 PLF (sự khác biệt này có thể được đo khi điều chỉnh phần cứng). Nếu nó vượt quá 10pF, thì cần phải giảm sự trùng khớp giữa chiều dài vết và kích cỡ điện cảm biến để tái bố trí lại để giảm thiểu sự khác biệt.

Cài thiết lập các cột điện trong đường dây I2C SDA và SCL để lọc nhiễu gây ra bởi dây dẫn kết nối mạch chủ và mô-đun chạm, hay nhiễu điện gây ra sự bóp méo tín hiệu I2C.