NFC түгжээ - ПХБ нь бас товчлуур, антен болон бусад : 7 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Энэхүү зааварчилгаанаас та хоёр зүйлийн аль нэгийг авч болно. Та дагаж, тоон товчлуур ба NFC уншигчийн хослолыг үүсгэж болно. Схем нь энд байна. ПХБ -ийн зохион байгуулалт энд байна. Танд хэрэгтэй эд ангиудыг захиалахын тулд та нэхэмжлэх материал олж авах болно. Би микроконтроллер програмчлах кодыг өгсөн. Энэ төслийг хуулах эсвэл өргөтгөхөд танд хэрэгтэй бүх зүйл бий.

Гэсэн хэдий ч ихэнх уншигчид үүнээс зарим талаар санаа авч магадгүй гэж би бодож байна. Энэхүү зааварчилгаа нь ПХБ нь бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хооронд нь холбох арга биш гэдгийг харуулж байна. Шилэн утас, зэсийн энэ жижигхэн тэгш өнцөгт нь бусад олон хэрэглээтэй боловч цахилгаан холболт хийх үндсэн ажлаа үргэлжлүүлсээр байна. Дууссан төсөлд нэгтгэхийн өмнө би эдгээр бүх талыг танилцуулах болно. Энэхүү аялал танд таалагдсан гэж найдаж байна, эдгээр төслүүдээс ганц хоёрыг нь өөрийн төсөлд ашиглахаар шийдсэн байх гэж найдаж байна!

Алхам 1: Процесс

Маш олон төслүүд "дуусах" замд ижил замаар явдаг бөгөөд маш олон эцсийн бэрхшээлийн өмнө бүдэрдэг.

Прототип

Эхлээд прототип байна. Танд нэг санаа байгаа бөгөөд шүүгээнээс микроконтроллер хөгжүүлэх самбар гарч ирнэ. Олон хүмүүсийн хувьд энэ нь Arduino байх болно, гэхдээ би TI-ийн 16 битийн бага чадалтай микроконтроллерийн MSP430 шугамын эргэн тойронд хамгийн их баяртай байна. Таны сонголтоос үл хамааран ихэвчлэн тусалдаг хөгжлийн самбар байдаг. Энэ нь та өөрөө ПХБ хийхээс эхлэх шаардлагагүй бөгөөд онол, боломжит дагалдах хэрэгслийг туршиж үзэх боломжтой гэсэн үг юм. Ихэвчлэн Booster Pack / Shield / Hat буюу үйлдвэрлэгчийн гаргаж өгсөн охин хавтангийн хачин нэр байдаг. Талхны самбар эсвэл утасгүй утас нь огт ашиглагддаггүй.

Эндээс би TI -ийн CapTIvate хөгжлийн хэрэгсэл болон TRF7970A NFC Booster багцыг ашиглан уг ойлголт ажиллах магадлалтай гэдгийг баталж байна.

Та мөн концепцийн кодын зарим нотолгоог авах болно. Эмх замбараагүй байж магадгүй. Татаж авсан номын сангуудад тулгуурлаж магадгүй юм. Би хувьдаа үүнийг бага зэрэг төгс бус байдлаар орхих хандлагатай байдаг, учир нь ПХБ -ийг ирэх хүртэл хэдэн долоо хоног хүлээж байгааг би мэднэ. Дараа нь би үүнийг цэгцэлж чадна.

Загвар

Дараа нь дизайн гарч ирнэ. Өөрийн дуртай ПХБ -ийн дизайны програмыг асаагаарай. Миний хувьд энэ бол Ийгл юм. Санаанаас төгс төгөлдөрт хүрэхийн тулд гайхалтай их цаг хугацаа шаардагддаг бөгөөд бидний адал явдал энд оршдог! Дараагийн алхамууд нь энэ бүхнээс хамгийн их ашиг хүртэхэд тань туслах болно.

Таны ПХБ -ийг хүлээж байна

Та өөрийн гараар сийлбэр хийж эсвэл яаралтай хийлгэж болно, гэхдээ бидний ихэнх нь Хятадад байрлах зөвлөлийн байшингаас захиалга өгч, хэдэн долоо хоног хүлээх болно. Энэ код руу буцах цаг боллоо. Энэ нь өөрөө эмх цэгцгүй болно!

Угсрах, дибаг хийх

Гагнуурын төмрийг эсвэл шарах талхыг гаргаж аваарай. Дараа нь энэ нь хүлээж байсны дагуу ажиллаж байгаа эсэхийг харах боломжтой. 2 алхам ухарч магадгүй. Магадгүй: байхгүй.

Хашаа ба урд самбар

Тиймээс таны ПХБ мэргэжлийн харагдаж байна. Одоо түүнд хашаа, урд самбар хэрэгтэй. Магадгүй та ямар нэг зүйлийг 3D хэвлэх болно. Энэ нь зүгээр харагдаж байна, гэхдээ энэ нь доторх хөөрхөн ПХБ-ийн нарийн байдлыг илэрхийлдэггүй. За, энд энэ гарын авлага үнэхээр туслах болно!

Алхам 2: Таны ПХБ урд талын самбар болно

Soldermask зүгээр л ногоон өнгөтэй байсан. Торгоны дэлгэц нь гоёл чимэглэлийн гэхээсээ илүү ажиллагаатай байв. ПХБ бол нуугдмал зүйл байсан бөгөөд зөвхөн бидэнтэй ижил төстэй хүмүүс үүнийг үзэх сонирхолтой байх болно. За, цаашид байхгүй!

ТУЗ -ийн олон байшингууд нь өнгөний өргөн сонголтыг сонгох боломжийг танд олгоно. Торгоны дэлгэцийн чанар ихээхэн сайжирсан. Хөгжилтэй хэлбэр, хайчилбар хийхийг зөвшөөрдөг. Тэгвэл энэ давуу талыг яагаад ашиглаж болохгүй гэж? Хэрэв та ПХБ -ийг болгоомжтой хийвэл самбарын байшин таны урд талын хавтанг хийх боломжтой болно!

Миний жишээн дээр би бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэг талд байрлуулж, нөгөө тал нь миний төхөөрөмжийн урд байхаар хангалттай сайн харагдаж байгаа эсэхийг шалгасан. Та үүнийг хийх шаардлагагүй. Магадгүй та гоо үзэсгэлэн, тархи тусдаа самбар дээр байхыг хүсч магадгүй юм. Танаас л шалтгаална.

Би бүр хэд хэдэн ПХБ -ийг гагнаж бүхэлд нь бүрхүүлийг бүтээсэн байхыг харсан, гэхдээ энэ нь ер бусын зүйл юм. Хэрэв та үүнийг хийж чадна гэж бодож байгаа бол яагаад болохгүй гэж!

Миний самбар нь маш энгийн - хар өнгийн гялгар хальсан дээрх цэвэр цагаан торгон дэлгэц. Энэ нь миний өмнөх дүр төрхөд тохирсон байв. Торгоны дэлгэц, гагнуур, зэсийг янз бүрийн аргаар хослуулан нэлээд олон төрлийн өнгө, сүүдэр авах боломжтой. Би чамайг Google "ПХБ -ийн урлаг" -д үлдээж, бусад хүмүүсийн бүтээсэн гайхалтай бүтээлүүдийг харах болно! Гайхамшигтай боловч бүгд урд самбар дээр тохирохгүй байж магадгүй юм.

Алхам 3: Таны ПХБ товчлууруудын хувьд

Торгон дэлгэцтэй тоонууд нь тоон товчлууртай маш төстэй харагддагийг та анзаарсан байх. Илүү нарийвчлалтай хэлэхэд эдгээр нь мэдрэгчтэй товчлуурууд юм. Хэрэв та энэ замаар явж байгаа бол багтаамжийн мэдрэгчийг дэмждэг микроконтроллер хэрэгтэй болно, гэхдээ хэрэв та үнэхээр хүсч байвал багтаамжийн мэдрэгчийг "өөрөө эргүүлэх" боломжтой.

Бүх багтаамжийн мэдрэгчтэй товчлуурууд нь газардуулга (өөрийгөө багтаамж гэж нэрлэдэг) эсвэл өөр ул мөр (харилцан багтаамж гэгддэг) дээр суурилуулсан зарим ПХБ-ийн ул мөр юм.

Би дизайныг TI -ийн MSP430FR2633 төхөөрөмжийн CapTIvate гарын авлагыг дагаж эхлүүлсэн боловч хэрэв та өөр микроконтроллер ашиглаж байгаа бол үйлдвэрлэгчийн өгсөн гарын авлага, лавлах загварыг үзэх нь зүйтэй болов уу. ПХБ -ийн зохион байгуулалтын гарын авлагыг өгөөд зогсохгүй таны техник хангамжид тохирох загвар кодыг бий болгох CapTIvate дизайны төв байдаг.

Та товчлуурын мөн чанар нь хоорондоо нэлээд ойрхон зэсийн хоёр тойрог болохыг анзаарах болно. Хуруугаа ойртуулах нь тэдний хоорондох багтаамжийг бууруулдаг. MSP430 нь энэ конденсаторыг цэнэглэхийн тулд тогтмол гүйдлийн эх үүсвэрийг ашигладаг бөгөөд хүчдэл хэр хурдан өөрчлөгдөж байгааг хэмждэг. CapTIvate номын сан нь үүнийг илрүүлсэн товчлуур дээр дарахад хялбар болгодог.

Би Eagle -ийн тусгай хэсгийг зохион бүтээсэн бөгөөд эдгээр арван хоёр товчлуурыг нэмж хялбарчилж, ирээдүйн төслүүдэд ашиглах боломжтой болсон.

Алхам 4: Таны ПХБ нь LED сарниулагчийн хувьд

ПХБ-ийн хоёр талд хар гагнуурын маск байхгүй жижиг дугуй хэлбэртэй хэсгийг та нарын дунд байгаа бүргэд нүдтэй хүмүүс анзаарсан байх. Бараг бүх электрон дизайны нэгэн адил хэрэглэгчид үзүүлэх харааны санал хүсэлт хэрэгтэй байсан. Би RGB LED -тэй байсан бөгөөд үүнийг хийх хэд хэдэн сонголттой байсан.

• Би нүхтэй LED ашиглаж, цоолохын тулд нүх хайчилж болно. Өөр ПХБ -гүйгээр яаж холбохоо би сайн мэдэхгүй байна.
• Би гадаргуу дээр холбох LED ашиглаж болно. Дараа нь надад жижигхэн ул мөр, LED байх бөгөөд урд талын самбарыг эвдэж байна.
• Би урвуу холбох LED ашиглаж болно.

Та нарын зарим нь урвуу холбох LED гэж юу болохыг гайхаж байж магадгүй юм. Энэ бол "дээрээс нь доошоо харсан" гадаргуу дээр холбох LED бөгөөд угсарсан ПХБ -д буцаж гэрэлтдэг. Юу ?! Та яагаад ингэх болов? Энэ нь ПХБ -ийн нөгөө талд замаас гарах болно. Ихэнх загварууд энэ LED -ийг гэрэлтүүлэхийн тулд ПХБ -ийн нүхтэй хэвээр байх болно, гэхдээ би зэс, гагнуурын маскыг авч, ПХБ -ийн материал нь LED -ийг гэрэлтүүлэхэд хангалттай тунгалаг байсан эсэхийг харахаар шийдсэн. Спойлерын сэрэмжлүүлэг - ийм байсан! Нүхтэй бол арай илүү гэрэл гэгээтэй болно гэдэгт итгэлтэй байна, гэхдээ 1.6 мм FR4 -ээр нарны гэрэлд харагдахад хангалттай хялбар байдаг. Энэ нь бас сайхан тархсан байна.

Доод талд нь зэс, гагнуур байхгүй гэдгийг баталгаажуулахын тулд бүргэдээр хийсэн тусгай хэсэг хэрэгтэй байсан боловч энэ нь хоёр талдаа хязгаарлалт ба хадгалалтын давхаргууд дээр хэд хэдэн тойрог хийхэд хангалттай байв. Та энэхүү тусгай хэсгийг хавсаргасан Eagle номын санд олох болно.

Алхам 5: Таны ПХБ антенны хувьд

ПХБ -ийн ул мөрийг антен болгон ашиглах нь шинэ зүйл биш юм. Миний хэрэглэж байсан NFC Booster багцад нэг ширхэг байдаг. Ихэнх арилжааны NFC уншигчид үүнийг ашиглах болно. Миний олж мэдсэн нэг асуудал бол эдгээр нь NFC хаягийн хамгийн түгээмэл формат болох карт болон түлхүүр фобс дээр тохируулагдсан байдаг. Би гартаа жижиг NFC шошго суулгуулахаар тэнэг хүн. Хэрэв та уйтгартай биш бол дэлгэрэнгүй мэдээллийг энд оруулав. Би мөн утсан шархны ороомгийг антен болгон ашиглаж өмнөх төслийг хийсэн. Энэхүү төслийн хувьд би суулгасан жижигхэн тагтай таарсан ПХБ антенн хийх боломжтой эсэхийг мэдэхийг хүссэн юм.

Нэгдүгээрт, би таны харж байгаагаас хамаагүй жижиг хэмжээтэй ПХБ -ийн ул мөр үүсгэхээр шийдсэн. Антенныг тааруулахад индуктив чанар чухал байдаг тул би онлайн ПХБ -ийн ороомгийн тооцоолуур ашигладаг бөгөөд ойролцоогоор 1μH нь өмнө нь ашиглаж байсан утсан шархтай ижил байх ёстой. Би TI -ийн L_Calculate -ийг ашигласан бөгөөд энэ нь 0.1524 өргөнтэй 9mm x 6.5mm хэмжээтэй дунджаар 7 эргэлт 950nH байх ёстойг надад хэлсэн. Хангалттай ойрхон байна.

Би ПХБ -ийг буцааж авахад 0.627μH хэмжигдэхүүнтэй - 0.867Ω эсэргүүцэлтэй. TRF7970A 50Ω -ийг харахын тулд тохирох сүлжээ ямар байх ёстойг олж тогтоох цаг болжээ. Антен тааруулах нь дангаараа бүхэл бүтэн сэдэв тул би энэ талаар хөндлөнгөөс оролцохгүй, гэхдээ хэрэв та сонирхож байгаа бол өндөр үнэтэй ВНХ шаардлагагүй антенныг хэрхэн тааруулах талаар энд тайлбарласан болно.

Таны ПХБ-ийг RFID-ийн индуктив ороомог (антенн биш) эсвэл WiFi, ZigBee, Sub-1Ghz, гэх мэт индуктив ороомог гэх мэт тэг өртөг багатай антенн үүсгэхэд ашиглаж болно гэдгийг хэлэхэд хангалттай. Хэрэв танд хэрэгтэй бол та ашиглаж буй ямар ч төхөөрөмжийн дизайны тэмдэглэлээс эхэлнэ үү. Үйлдвэрлэгч танаас бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг худалдаж авахыг хүсч байгаа тул тэдгээрийг ашиглахад маш их тус болно.

Алхам 6: Таны ПХБ дибаг хийх толгой болж байна

Та төсөлдөө микроконтроллер нэмж оруулмагц кодоо хэрхэн яаж оруулах вэ гэдэг асуудал гарч ирнэ. Ихэнхдээ та сайн профайлтай ПХБ -ийн толгой дээр жижигхэн толгойтой толгойтой байдаг. Ихэнхдээ эдгээр нь нүхний хувилбараар дамждаг тул таны цэвэрхэн ПХБ хоёр талд хоёуланд нь нөлөөлсөн. Мэдээжийн хэрэг, би нэг талыг урд талын самбар болгохыг хүсч байсан. Гадаргуу дээр холбох зүү толгой нь таны ул мөрийг хальслах эрсдэлтэй байдаг, ялангуяа хэрэв та хэд хэдэн удаа холбож, салгах магадлалтай бол.

Аз болоход өөр сонголт байдаг - пого пин. Эдгээр хавар бэхлэгдсэн тээглүүр нь самбартайгаа сайхан цахилгаан холбоо үүсгэдэг. Энэ нь байнгын холболт хийхэд хангалттай чимээгүй байж магадгүй ч энэ нь програмчлалд зориулагдсан болно. Би програмчлах болон үйлдвэрлэлийн самбарыг туршихад зориулагдсан пиго тээглүүрийг ашигладаг. Хувцасныхоо хавчаар дээр гацчихсан байхыг нь би өөрөө маш гар хийцийн программист харсан. Гэсэн хэдий ч би олон микроконтроллер гэр бүлд байдаг арилжааны бүтээгдэхүүнийг ашигласан - Tag Connect. Энэ нь самбар дээр хэд хэдэн жижиг нүх шаарддаг тул ус нэвтэрдэггүй урд самбар хэрэгтэй бол энэ нь төгс биш байж магадгүй ч энэ төсөлд тохиромжтой гэж би шийдсэн.

Шаардлагатай бүх зүйл бол ПХБ -ийн ул мөр бөгөөд та бэлэн боллоо! Нүх нь самбарын байшингийн шаардлагад нийцсэн, тэр ч байтугай гэрийн сийлбэр хийх боломжтой.

Алхам 7: Дууссан ПХБ

Тиймээс эдгээр бүх ПХБ -ийн санаануудыг нэг төсөлд нэгтгэсний дараа эцсийн үр дүн гарч ирэв. Энэ нь зөв NFC хаяг эсвэл нэвтрэх кодын аль нэгэнд хариу өгч, хаалгыг онгойлгодог. Хаалганы үйл ажиллагаа нь тусдаа байдаг, учир нь энэ нь хоёр өөр хаалгыг хэд хэдэн аргаар ажиллуулах болно. Миний байшингийн хаалга нь цахилгаан соронзон хувилбар байх болно.

Би цаасан шувуугаар хичээллэдэг хүн тул далайд өөрийгөө байнга олж хардаг бөгөөд түлхүүрээ юу хийхээ мэдэх нь үргэлж хэцүү байдаг. NFC шошго гартаа байхад түлхүүр үргэлж надтай хамт байдаг! Миний фургоны хувьд энэ нь төв түгжих системтэй холбогдоно.

Хувийн хаалганы хувьд та онгойлгох эсвэл онгойлгох тохиромжтой аргыг сонгохыг хүсч магадгүй юм.

Та энэхүү төслийг хуулбарлах (эсвэл дасан зохицох) хэрэгтэй бүх зүйлийг энэхүү GitHub репозитороос олох болно.

Энэхүү төслийн талаар унших нь танд таалагдсан гэж найдаж байна. Хэрэв тийм бол доорх сэтгэгдлүүдэд надад мэдэгдээрэй. Мөн ПХБ -ийн уралдаанд оролцож буй бүтээлүүдийг үзээд аль нь илүү гэж бодож байгаагаа саналаа өгөөрэй. Энэ нь минийх болно гэж найдаж байна, гэхдээ өөр олон сайн бичлэгүүд байгаа гэдэгт би итгэлтэй байна.

ПХБ -ийн тэмцээнд дэд байр эзэлсэн