NFC qulfi - PCB ham tugma, antenna va boshqalar bo'lsa: 7 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Siz bu yo'riqnomadan ikkita narsadan birini olishingiz mumkin. Siz kuzatib borishingiz va o'zingizning raqamli klaviatura va NFC o'quvchi kombinatsiyasini yaratishingiz mumkin. Sxema bu erda. PCB sxemasi bu erda. Siz kerakli qismlarga buyurtma berish uchun siz hisob -kitob materiallarini topasiz. Men mikrokontrollerni dasturlash kodini berdim. Bu loyihani nusxalash yoki kengaytirish uchun kerak bo'lgan hamma narsa bor.

Ammo, menimcha, aksariyat o'quvchilar, ehtimol, uning ba'zi jihatlaridan ilhom olishadi. Bu ko'rsatma sizga shuni ko'rsatadiki, PCB - bu komponentlarni bir -biriga ulash usuli emas. Shisha tolali va misdan yasalgan bu to'rtburchaklar boshqa maqsadlarga ham ega - shu bilan birga asosiy ishini - elektr aloqasini o'rnatish. Men tugallangan loyihaga qo'shilishdan oldin bularning barchasini taqdim etaman. Umid qilamanki, sizga sayohat yoqadi va siz o'zingizning loyihangizda bir yoki ikkita fokusdan foydalanishga qaror qilishingiz mumkin!

1 -qadam: Jarayon

Juda ko'p loyihalar "tugatish" yo'lida bir xil traektoriyani egallaydi va ko'pchilik oxirgi to'siqdan oldin qoqiladi.

Prototip

Birinchidan, prototip. Sizda bir fikr bor va tortmasidan sizning mikrokontrollerni ishlab chiqish paneli chiqadi. Ko'pchilik uchun bu Arduino bo'ladi, lekin men TI-ning MSP430 16-bitli kam quvvatli mikrokontrollerlar qatorida baxtliman. Sizning tanlovingiz qanday bo'lishidan qat'i nazar, odatda yordam beradigan rivojlanish kengashi mavjud. Bu shuni anglatadiki, siz o'zingiz PCB ishlab chiqarishni boshlashingiz shart emas va siz nazariyalarni va potentsial tashqi qurilmalarni sinab ko'rishingiz mumkin. Ko'pincha Booster Pack / Shield / Hat - yoki ishlab chiqaruvchi tomonidan ishlab chiqarilgan qiz taxtasi uchun qanday g'alati nom bor. Hech kim non taxtasi yoki simsiz sim uchun begona emas.

Ko'ryapsizmi, bu erda men konsepsiyaning ishlashi mumkinligini isbotlash uchun TI CapTIvate ishlab chiqish to'plami va TRF7970A NFC Booster to'plamidan foydalanganman.

Siz kontseptsiya kodining ba'zi dalillarini topasiz. Bu tartibsiz bo'lishi mumkin. Sizni u erga olib boradigan yuklangan kutubxonalarga tayanishi mumkin. Shaxsan men buni bir oz nomukammal qoldirishga moyilman, chunki bilamanki, PCB kelishini kutayotgan haftalarim bor. Shunda men uni tartibga solishim mumkin.

Dizayn

Keyingi dizayn keladi. Sevimli PCB dizayn dasturini yoqing. Mening holatimda bu burgut. G'oyadan mukammallikka o'tish uchun ajablanarli vaqt kerak bo'ladi va bizning sarguzashtimiz shu erda! Kelgusi qadamlar bundan maksimal darajada foydalanishga yordam beradi.

Sizning PCB -laringiz kutilmoqda

Siz o'z qo'llaringiz bilan o'yib yasashingiz yoki ularni shoshilinch tayyorlashingiz mumkin, lekin ko'pchiligimiz Xitoyda taxta uyidan buyurtma beramiz va bir necha hafta kutamiz. Endi bu kodga qaytish vaqti keldi. Bu o'zini tartibga solmaydi!

O'rnatish va disk raskadrovka

Lehimlash dazmolini yoki tost pechini chiqarib oling. Keyin u kutilganidek ishlayotganini ko'rishingiz mumkin. Ehtimol, 2 qadam orqaga qayting. Balki yo'q.

Korpus va old panel

Shunday qilib, sizning PCB professional ko'rinadi. Endi unga korpus va old panel kerak. Balki siz biror narsani 3D bosib chiqarasiz. Bu juda yaxshi ko'rinadi, lekin u ichki PCBning nozikligini anglatmaydi. Mana, bu qo'llanma haqiqatan ham yordam beradi!

2 -qadam: Sizning PCB old panel sifatida

Soldermask faqat yashil rangda edi. Ipak ekrani dekorativ emas, balki funktsional edi. PCB - bu yashirin narsa edi va uni biz kabi faqat geekslar ko'rishdan manfaatdor bo'lardi. Xo'sh, endi yo'q!

Ko'pgina taxta uylar sizga ranglarning keng assortimentini tanlash imkonini beradi. Ipak ekranining sifati ancha yaxshilandi. Qiziqarli shakllar va kesmalarga ruxsat beriladi. Xo'sh, nega bu imkoniyatdan foydalanmasligingiz kerak? Agar siz PCBni ehtiyotkorlik bilan yaratsangiz, taxta uyi sizning old panellaringizni tayyorlay oladi!

Mening misolimda men barcha tarkibiy qismlarni bir tomonga joylashtirdim va boshqa tomoni qurilmamning old qismi bo'lishi uchun etarlicha yaxshi ko'rinishiga ishonch hosil qildim. Siz buni qilishingiz shart emas. Balki siz alohida taxtalarda go'zallik va miyaga ega bo'lishni xohlaysiz. Bu o'zingizga bog'liq.

Men hatto butun korpusni hosil qilish uchun bir -biriga lehimlangan bir qancha tenglikni ko'rdim, lekin bu g'ayrioddiy. Agar siz buni qila olasiz deb o'ylasangiz - nima uchun!

Mening taxtam juda oddiy - qora lehim ustidagi toza oq ipak ekran. Bu men ko'rgan ko'rinishga juda mos edi. Ipak, lehim va misni har xil usullar bilan birlashtirib, rang va soyalarning keng assortimentini olish mumkin. Men sizni Google "PCB art" ga qoldiraman va boshqa odamlar yaratgan ajoyib asarlarni ko'raman! Ta'sirchan bo'lsa -da, ehtimol, ularning hammasi old panelga mos kelmaydi.

3 -qadam: Sizning PCB tugmachalari sifatida

Siz ipak ekranli raqamlar raqamli klaviaturaga juda o'xshashligini payqadingiz va buning sababi shundaki. Aniqroq aytganda, ular sig'imli sensorli tugmalar. Agar siz bu yo'nalishda ketayotgan bo'lsangiz, ehtimol siz kapasitiv teginishni qo'llab -quvvatlaydigan mikrokontrolderni xohlaysiz, lekin agar xohlasangiz, "o'z qo'llaringiz bilan" sig'imli sensorli sensorni "aylantirish" mumkin.

Barcha sig'imli sensorli tugmalar-bu erga (o'z-o'zini sig'im deb ataladi) yoki boshqa izga (o'zaro sig'im deb nomlanadi) aniqlanadigan sig'imga ega bo'lgan ba'zi PCB izlari.

Men o'z dizaynimni MSP430FR2633 qurilmasi uchun TI CapTIvate qo'llanmasiga amal qilishdan boshladim, lekin agar siz boshqa mikrokontrolderni ishlatayotgan bo'lsangiz, ishlab chiqaruvchi tomonidan berilgan qo'llanmalar va mos yozuvlar dizaynlarini ko'rib chiqishga arziydi. Faqat PCB sxemasi bo'yicha qo'llanma berilmagan, balki sizning uskunangizga mos keladigan shablon kodini ishlab chiqaradigan CapTIvate dizayn markazi ham mavjud.

Siz tugmachaning mohiyati bir -biriga juda yaqin bo'lgan ikkita mis doiradan iboratligini sezasiz. Barmog'ingizni yaqinlashtirsangiz, ular orasidagi sig'im kamayadi. MSP430 bu kondansatkichni zaryad qilish uchun doimiy oqim manbaidan foydalanadi va undagi kuchlanish qanchalik tez o'zgarishini o'lchaydi. CapTIvate kutubxonasi buni aniqlangan tugmachalarga bosishni osonlashtiradi.

Men Eagle -da maxsus tugmachani ishlab chiqdim va bu tugmalarni o'n ikkitasini qo'shishni soddalashtirdim va ularni kelajakdagi loyihalarda ishlatishim uchun.

4 -qadam: Sizning PCB LED diffuzer sifatida

Siz orangizdagi burgut ko'zli PCBning har ikki tomonida qora dermiska bo'lmagan kichik dumaloq yamoqni payqagan bo'lishingiz mumkin. Deyarli har qanday elektron dizaynda bo'lgani kabi, men ham foydalanuvchi uchun ba'zi vizual mulohazalarga muhtoj edim. Men RGB LED bilan bordim va buning uchun bir nechta variant bor edi.

• Men teshikli LEDni ishlatib, teshikni kesib o'tishim mumkin edi. Men uni boshqa PCBsiz qanday ulashimni bilmayman.
• Men sirtga o'rnatilgan LEDni ishlatishim mumkin. Keyin menda izlar va LED old panelni buzadi.
• Men teskari o'rnatilgan LEDni ishlatishim mumkin.

Ba'zilaringiz teskari o'rnatilgan LED nima ekanligini qiziqtirgan bo'lishingiz mumkin. Xo'sh, bu "teskari" sirtga o'rnatiladigan LED, u o'rnatilgan tenglikni orqasiga qaytaradi. Nima?! Nega bunday qilardingiz? Xo'sh, bu uni tenglikni boshqa tomonida yo'q qiladi. Ko'pgina dizaynlarda hali ham bu LEDni yoritish uchun PCBda teshik bo'ladi, lekin men mis va lehim niqobini olib tashlashga qaror qildim va LEDning porlashi uchun PCB materialining shaffofligini tekshirdim. Spoyler haqida ogohlantirish - shunday bo'ldi! Ishonchim komilki, bu teshik bilan bir oz yorqinroq bo'ladi, lekin quyosh nurida 1.6 mm FR4 orqali ko'rish oson. U ham yaxshi taralgan.

Pastda mis yoki lehim yo'qligini ta'minlash uchun burgut tomonidan ishlab chiqilgan maxsus qism kerak edi, lekin buning uchun har ikki tomonning cheklash va saqlanish qatlamlarida bir nechta doiralar kerak edi. Siz bu maxsus qismni biriktirilgan Eagle kutubxonasida topasiz.

5 -qadam: Sizning tenglikni antenna sifatida

PCB izini antenna sifatida ishlatish yangilik emas. Men ishlatgan NFC Booster to'plamida bittasi bor. Aksariyat tijorat NFC o'quvchilari siz ulardan foydalanishni topasiz. Men topgan bir muammo shundaki, ular NFC teglarining eng keng tarqalgan formatlari - kartalar va kalit foblarga moslashtirilgan. Men qo'limga kichik NFC yorlig'i qo'yishga jur'at etaman. Agar tirishqoq bo'lmasangiz, tafsilotlar shu erda. Men oldingi loyihani antenna sifatida simli induktor yordamida qildim. Bu loyiha uchun men joylashtirgan tagiga juda mos keladigan PCB antennasini yaratish mumkinmi yoki yo'qligini bilmoqchi edim.

Birinchidan, men siz ko'radiganlarga qaraganda jismonan kichikroq bo'lgan tenglikni izini yaratishga qaror qildim. Antennani sozlashda indüktans muhim ahamiyatga ega, shuning uchun men PCB induktorli onlayn kalkulyatoridan foydalanaman va taxminan 1 mHH, men ilgari ishlatgan simli yara bilan bir xil bo'ladi. Men TI ning L_Calculate -dan foydalandim va bu menga 9 mm x 6,5 mm o'lchamdagi 7 burilish 0,1524 iz kengligi 950nH bo'lishi kerakligini aytdi. Yetarlicha yaqin.

Men PCB -larni qaytarib olsam, uning o'lchami 0,627 mH - 0,867Ω qarshilik bilan. TRF7970A 50Ω ko'rishi uchun mos keladigan tarmoq qanday bo'lishi kerakligini aniqlash vaqti keldi. Antennani moslashtirish - bu o'z -o'zidan butun mavzu, shuning uchun men hozir bu haqda to'xtalmayman, lekin agar sizni qiziqtiradigan bo'lsam, bu erda qimmat VNAga ega bo'lmasdan antennani qanday sozlash kerakligini aytib o'tdim.

Shuni aytish kifoya, sizning tenglikni nolga teng bo'lgan antennani yaratish uchun ishlatilishi mumkin, bu RFID uchun induktiv spiral (qat'iy antenna emas) yoki WiFi, ZigBee, Sub-1Ghz va boshqalar uchun. Yana bir bor shuni taklif qilaman. Agar sizga kerak bo'lsa, siz foydalanadigan har qanday qurilma uchun dizayn yozuvlaridan boshlaysiz. Ishlab chiqaruvchi sizdan ularning komponentlarini sotib olishingizni xohlaydi, shuning uchun ular ulardan foydalanish borasida katta yordam beradi.

6 -qadam: Sizning PCB disk raskadrovka sarlavhasi sifatida

Loyihangizga mikrokontroller qo'shganingizdan so'ng, sizning kodingizni unga qanday kiritish haqida savol tug'iladi. Siz tez -tez past profilli tenglikni yaxshi tugmachali sarlavhasi bilan tugatasiz. Ko'pincha bu teshikli versiyalar orqali amalga oshiriladi, shuning uchun siz har ikki tomondan ham chiroyli toza PCBga ta'sir qildingiz. Shubhasiz, men bir tomoni old panelim bo'lishini xohlaganimdek, teshikdan tashqariga. Yuzaki o'rnatilgan pin sarlavhalari sizning izlaringizni tozalash xavfini tug'dirishi mumkin - ayniqsa, agar siz bir necha marta ulansangiz va ajratsangiz.

Yaxshiyamki, alternativa bor - pogo pinlari. Bu buloqli pinlar taxtangiz bilan yaxshi elektr aloqasini o'rnatadi. Bu doimiy ulanish uchun etarlicha jim bo'lmasligi mumkin, lekin bu, albatta, dasturlash uchun. Men dasturlash uchun ham, ishlab chiqarish kartasini sinab ko'rish uchun ham maxsus pig bilan ishlatilganini ko'rdim. Men hatto ularning kiyimlarini qoziqqa qoqib qo'yishganini ko'rdim, ular uy dasturchisiga juda o'xshab ketishdi. Biroq, men ko'plab mikrokontroller oilalari uchun mavjud bo'lgan tijorat mahsulotidan - Tag Connect -dan foydalandim. Bu sizning taxtangizda bir nechta kichik hizalama teshiklarini talab qiladi, shuning uchun sizga suv o'tkazmaydigan old panel kerak bo'lsa, bu juda yaxshi bo'lmasligi mumkin, lekin men bu loyiha uchun yaxshi bo'ladi deb qaror qildim.

Buning uchun faqat PCB izi kifoya qiladi va siz tugatdingiz! Teshiklar taxta uyining talabiga mos keladi va, ehtimol, hatto uyning gravitatsiyasi ham mumkin.

7 -qadam: Tayyor PCB

Shunday qilib, barcha PCB g'oyalarini bitta loyihaga kiritgandan so'ng - yakuniy natija. U to'g'ri NFC tegiga yoki kirish kodiga javob beradi va eshikni ochadi. Eshikning ishlashi alohida, chunki bu bir necha xil eshiklarni bir necha usulda boshqaradi. Uyimning eshigi elektromagnit bo'ladi, xuddi siz interkom tizimiga ega bo'lgan kvartirada.

Men kitesurferman, men tez -tez o'zimni okeanda topaman va sizning kalitlaringiz bilan nima qilishni bilish har doim qiyin. Qo'limda NFC yorlig'i bo'lsa, menda har doim kalit bor! Mening mikroavtobusim uchun u markaziy qulflash tizimiga ulanadi.

O'zingizning eshikingiz bo'lsa, uni ochish yoki ochishning to'g'ri usulini tanlashingiz mumkin.

Siz ushbu loyihani takrorlash (yoki moslashtirish) uchun kerak bo'lgan hamma narsani GitHub omboridan topasiz.

Umid qilamanki, siz ushbu loyiha haqida o'qishni yoqtirdingiz va bu sizga ba'zi g'oyalarni shaxsiy kompyuteringizga kiritishga ilhom berdi. Agar shunday qilsangiz, iltimos, menga quyidagi izohlarda xabar bering. Iltimos, PCB tanlovidagi yozuvlarni ko'rib chiqing va qaysi biri yaxshiroq deb o'ylaysiz, shunday ovoz bering. Umid qilamanki, bu meniki bo'ladi, lekin aminmanki, u erda boshqa ko'plab yaxshi yozuvlar bor.

PCB tanlovida ikkinchi o'rinni egalladi