PCB სავიზიტო ბარათი NFC– ით: 18 ნაბიჯი (სურათებით)

2025 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2025-01-23 14:50

სწავლის დასრულებისთანავე, ახლახანს მომიწია ექვსთვიანი სტაჟირების ძებნა ელექტრონიკის ინჟინერიის სფეროში. შთაბეჭდილების შესაქმნელად და ჩემი ოცნების კომპანიაში დასაქმების შანსების მაქსიმალურად გაზრდის მიზნით, გამიჩნდა იდეა, გამეკეთებინა საკუთარი სავიზიტო ბარათი. მინდოდა გამეკეთებინა რაიმე უნიკალური, სასარგებლო და გამოეჩინა ჩემი ელექტრონული მიკროსქემის დიზაინის უნარი, ვის გადავეცი მას.

სამი წლის წინ, Instructables– ის დათვალიერებისას, აღმოვაჩინე Joep1986– ის მიერ გაკეთებული ძალიან საინტერესო პროექტი სახელწოდებით "ციფრული სავიზიტო ბარათი NFC- ით". ეს პროექტი მოიცავდა NFC ტეგის ჩასმას ქაღალდის სავიზიტო ბარათში საკონტაქტო ინფორმაციის გასაზიარებლად NFC ტექნოლოგიით აღჭურვილი ტელეფონით. მე აღმოვაჩინე ეს პროექტი ძალიან შთამაგონებელი და ვიფიქრე, რომ შეცვალა NFC ტეგები ჩემი გამოგონების პერსონალური სქემით.

ასე გამიჩნდა იდეა, რომ შევქმნა საკუთარი სავიზიტო ბარათი დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფაზე, რომელსაც შეეძლო მყისიერად გამოეგზავნა ჩემი LinkedIn პროფილი დამქირავებლის სმარტფონზე NFC ტექნოლოგიის გამოყენებით.

ეს ინსტრუქცია მოიცავს ყველა იმ ნაბიჯს, რომელსაც მივყვები წარმოსახვის, დიზაინისა და შექმნისათვის ჩემი PCB სავიზიტო ბარათი NFC– ით, ანტენის პარამეტრების გამოთვლიდან დაწყებული NFC ჩიპების პროგრამირებით, ტექსტურირებული PCB დიზაინის საშუალებით.

ნაბიჯი 1: საჭირო BOM, ინსტრუმენტები და უნარები

თქვენ დაგჭირდებათ:

საჭირო ინსტრუმენტები:

• soldering რკინის
• ცხელი ჰაერის გადამუშავების ინსტრუმენტი
• solder პასტა
• შედუღების ნაკადი
• solder მავთული
• გრძელი ცხვირის პინცეტი
• ჯვარედინი საკეტი პინცეტი
• იზოპროპილის სპირტი
• Q- რჩევა
• კბილის ჯაგრისი
• ტელეფონი NFC– ით

არჩევითი (მაგრამ მოსახერხებელი) ინსტრუმენტები:

• კვამლის ამონაწერი
• ბრწყინვალე მინა

უნარები:

SMD შედუღების უნარი

მასალების ანგარიში:

Კომპონენტი	პაკეტი	მითითება	რაოდენობა	Მიმწოდებელი
NFC ჩიპი 1 კბ	XQFN-8	NT3H1101W0FHKH	1	მაუზერი
ყვითელი LED	0805	APT2012SYCK/J3-PRV	1	მაუზერი
47 Ω რეზისტორი	0603	CRCW060347R0FKEAC	1	მაუზერი
220 nF კონდენსატორი	0603	GRM188R70J224KA88D	1	მაუზერი
PCB	-	-	1	ელეკრო

ნაბიჯი 2: NFC ტექნოლოგია

რა არის NFC?

NFC არის შემოკლებული სიტყვა ახლო სფეროს კომუნიკაციისთვის. ეს არის მოკლემეტრაჟიანი რადიოტექნოლოგია, რომელიც შესაძლებელს ხდის კომუნიკაციას მოწყობილობებს შორის, რომლებიც მდებარეობს სიახლოვეს (<10 სმ). NFC სისტემები ემყარება ტრადიციულ მაღალი სიხშირის (HF) RFID- ს, რომელიც მუშაობს 13, 56 MHz.

ამჟამად, NFC სტანდარტი მხარს უჭერს მონაცემთა გადაცემის სხვადასხვა სიჩქარეს 424 კბიტ/წმ -მდე. ორ მოწყობილობას შორის NFC კომუნიკაციის პრინციპის მექანიზმი იგივეა, რაც ტრადიციული 13, 56 MHz RFID, სადაც არის როგორც ოსტატი, ასევე მონა. ბატონს ეწოდება გამცემი, ან მკითხველი/მწერალი და მონა არის ტეგი ან ბარათი.

Როგორ მუშაობს ?

NFC ყოველთვის მოიცავს ინიციატორს და მიზანს: ინიციატორი (გამცემი) აქტიურად გამოიმუშავებს RF ველს, რომელსაც შეუძლია გააძლიეროს პასიური სამიზნე (Tag) ელექტრომაგნიტური ინდუქციის გამოყენებით ორ მარყუჟის ანტენას შორის:

ემისი და ეტიკეტის ანტენები შეერთებულია ელექტრომაგნიტური ველის საშუალებით და ეს სისტემა საუკეთესოდ შეიძლება ჩაითვალოს როგორც ჰაერის ბირთვიანი ტრანსფორმატორი, სადაც მკითხველი მოქმედებს როგორც პირველადი გრაგნილი და ტეგი როგორც მეორადი გრაგნილი: ალტერნატიული დენი გადის პირველადი გზით coil (Emitter) იწვევს ველს ჰაერში, იწვევს დენს მეორეულ კოჭში (Tag). ტეგს შეუძლია გამოიყენოს დენი ველიდან თავისთავად: ამ შემთხვევაში, მასზე წვდომისათვის არ არის საჭირო ბატარეა, არც წაკითხვის და არც წერის რეჟიმში. NFC ტეგის ჩიპი იღებს ყველა საჭირო ძალას მკითხველების მიერ წარმოქმნილი მაგნიტური ველიდან მარყუჟის ანტენის მეშვეობით მუშაობისთვის.

სად გამოიყენება NFC?

NFC არის მზარდი ტექნოლოგია ელექტრონული მოწყობილობების უკაბელო დაკავშირების აუცილებლობით. NFC ფართოდ არის ინტეგრირებული სმარტფონებში, რათა დაუკავშირდეს NFC თავსებად ფიზიკურ მოწყობილობებს და უზრუნველყოს ახალი სერვისები, როგორიცაა უკონტაქტო გადახდა.

ვინაიდან NFC ტეგებს არ სჭირდებათ ენერგიის წყაროს ინტეგრირება, რადგანაც მათ შეუძლიათ იკვებონ მკითხველის მიერ გამოყოფილი ენერგიით, მათ შეუძლიათ მიიღონ ძალიან მარტივი ფაქტორები, როგორიცაა არასაკმარისი ტეგები, სტიკერები, ბარათები ან თუნდაც ბეჭდები.

მე ნამდვილად მომეწონა ის ფაქტი, რომ NFC ტეგები არ ათავსებენ დამაბინძურებელ ღილაკ უჯრედებს, არამედ იყენებენ მხოლოდ გადამცემის ენერგიას.

ნაბიჯი 3: NFC ჩიპი

NFC IC

NFC ჩიპი არის სავიზიტო ბარათის გული.

ჩემი მოთხოვნა იყო:

• მცირე SMD პაკეტი
• საკმარისი მეხსიერება ჩემი LinkedIn პროფილის ბმულისთვის
• ჩართული ენერგიის მოპოვების მოდული

რამდენიმე NFC მოდულის შედარების შემდეგ, მე შევარჩიე NTAG NT3H1101 IC NXP– დან. მისი მონაცემთა ფურცლის მიხედვით:

"NTAG I2C არის NXP- ის NTAG ოჯახის პირველი პროდუქტი, რომელიც გთავაზობთ როგორც უკონტაქტო, ასევე კონტაქტურ ინტერფეისებს (იხ. სურათი 1). პასიური NFC ფორუმთან კონტაქტური უკონტაქტო ინტერფეისის გარდა, IC- ს აქვს I2C საკონტაქტო ინტერფეისი, რომელსაც შეუძლია მიკროკონტროლერთან ურთიერთობა NTAG I2C იკვებება გარე კვების ბლოკიდან. მეხსიერებაში ასახული გარეგანი ენერგიის მქონე SRAM საშუალებას იძლევა მონაცემთა სწრაფი გადაცემა RF და I2C ინტერფეისებს შორის და პირიქით, EEPROM მეხსიერების ჩაწერის ციკლის შეზღუდვების გარეშე. NTAG I2C პროდუქტის მახასიათებლები კონფიგურირებადი ველის გამოვლენის პინი, რომელიც უზრუნველყოფს გარე მოწყობილობის გამომწვევ ფაქტორს RF ინტერფეისის საქმიანობიდან გამომდინარე. NTAG I2C პროდუქტს ასევე შეუძლია ენერგიის მიწოდება გარე (დაბალი სიმძლავრის) მოწყობილობებისთვის (მაგ. მიკროკონტროლი) ჩართული ენერგიის მოპოვების სქემის საშუალებით."

ნაბიჯი 4: ანტენის ინდუქციის გაანგარიშება

კომუნიკაციისა და ენერგიის უზრუნველსაყოფად, NFC ტეგს უნდა ჰქონდეს ანტენა. ანტენის დიზაინის პროცედურა იწყება NFC ჩიპის ეკვივალენტური მოდელით და მისი მარყუჟის ანტენით:

სად:

• Voc არის ღია წრედის ძაბვა გამოწვეული მაგნიტური ველის მარყუჟის ანტენაზე
• Ra არის მარყუჟის ანტენის ეკვივალენტური წინააღმდეგობა
• La არის მარყუჟის ანტენის ეკვივალენტური ინდუქციურობა
• Rs არის NFC ჩიპის სერიული ეკვივალენტური წინააღმდეგობა
• Cs არის NFC ჩიპის სერიული ეკვივალენტური რეგულირების ტევადობა

ანტენა შეიძლება იყოს აღწერილი ინდუქტორი La– ით, ძალიან მცირე დანაკარგის რეზისტორით Ra. როდესაც მაგნიტური ველი გამოწვეულია ემისით მარყუჟის ანტენაში, მასში დენი იქმნება და მის ტერმინალებში ჩნდება ღია წრედის ძაბვა Voc. NFC ჩიპი შეიძლება აღწერილი იყოს შეყვანის რეზისტორის Rs და ჩაშენებული tuning capacitor Cs- ით.

სერიის რეზისტორები Ra და Rs შეჯამებულია სქემის ბოლო ექვივალენტური მოდელისთვის, რომელიც შედგება NFC ინტეგრირებული წრისა და მისი მარყუჟის ანტენისგან:

NFC IC რეზისტორი Rs ანტენის რეზისტორ Ra- თან და ჩაშენებულ კონდენსატორთან Cs ქმნის რეზონანსულ წრედ RLC ანტენის La ინდუქტორთან. მეტი ინფორმაცია RLC რეზონანსული სქემების შესახებ განმარტებულია ელექტრონიკის ონლაინ გაკვეთილებში.

სერიის RLC სქემის რეზონანსული სიხშირე მოცემულია ფორმულით:

სად:

• f არის რეზონანსული სიხშირე (Hz)
• L არის მიკროსქემის ეკვივალენტური ინდუქციურობა (H)
• C არის მიკროსქემის ეკვივალენტური ტევადობა (F)

განტოლების ერთადერთი უცნობი პარამეტრი არის ინდუქციურობის მნიშვნელობა L. ეს ასე იზოლირებულია გამოთვლის მიზნით:

იმის ცოდნა, რომ NFC ოპერაციული სიხშირეა 13, 56 MHz და რომ NT3H1101 tuning capacitor არის 50 pF, ინდუქციურობა L გამოითვლება:

NFC სიხშირეზე რეზონანსის მიზნით, PCB სავიზიტო ბარათის ანტენას უნდა ჰქონდეს საერთო ინდუქციურობა 2, 75 μHH.

ნაბიჯი 5: ანტენის ფორმის განსაზღვრა: გეომეტრიული გამოთვლები (პირველი მეთოდი)

მარყუჟის ანტენის შემუშავება PCB– ზე სპეციფიკური ინდუქციურობით შესაძლებელია და უნდა ითვალისწინებდეს გეომეტრიულ შეზღუდვებს. ანტენას შეუძლია მიიღოს სხვადასხვა ფორმა: მართკუთხა, კვადრატული, მრგვალი, ექვსკუთხა ან თუნდაც რვაკუთხა. თითოეული ფორმისთვის შეესაბამება კონკრეტულ ფორმულას, რომელიც იძლევა ექვივალენტურ ინდუქციურობას ზომის, ბრუნების რაოდენობის, ბილიკების სიგანის, სპილენძის სისქისა და მრავალი სხვა პარამეტრის მიხედვით…

ჩემი სავიზიტო ბარათის დიზაინისთვის მე ავირჩიე მართკუთხა ანტენის გამოყენება, რომლის გეომეტრია ასეთია:

სად:

• a0 & b0 არის ანტენის საერთო ზომები (მ)
• aavg & bavg არის ანტენის საშუალო ზომები (მ)
• t არის ბილიკის სისქე (მ)
• w არის სიმღერის სიგანე (მ)
• g არის უფსკრული ბილიკებს შორის (მ)
• ნანტი არის ბრუნების რაოდენობა
• d არის ტრასის ეკვივალენტური დიამეტრი (მ)

ამ კონკრეტული გეომეტრიისათვის, ეკვივალენტური ინდუქციურობის Lant მოცემულია ფორმულით:

სად:

გამოთვლების გასაადვილებლად შევქმენი ექსელზე დაფუძნებული გაანგარიშების ინსტრუმენტი, რომელიც ავტომატურად გამოთვლის ანტენის ეკვივალენტურ ინდუქციურობას სხვადასხვა გეომეტრიული პარამეტრების მიხედვით. ამ ფაილმა დამიზოგა ბევრი დრო და ძალისხმევა ანტენის სწორი გეომეტრიის საპოვნელად.

მე მქონდა ექვივალენტური ინდუქციურობა Lant = 2, 76 μH (საკმარისად ახლოს) შემდეგი პარამეტრებით:

• a0 = 50 მმ
• b0 = 37 მმ
• t = 34, 79 µm (1oz)
• w = 0, 3 მმ
• g = 0, 3 მმ
• ნანტი = 5

თუ ალერგიული ხართ მათემატიკისა და გამოთვლების მიმართ, არსებობს სხვა მეთოდები და დეტალურად არის აღწერილი შემდეგ ნაბიჯებში. ჯერ კიდევ მნიშვნელოვანია გამოთვლების გავლა, რათა მეტი გაიგოთ ანტენის დიზაინის საფუძვლების შესახებ;)

ნაბიჯი 6: ანტენის ფორმის განსაზღვრა: ონლაინ კალკულატორები (მე -2 მეთოდი)

წინა საფეხურზე გადატანილი გრძელი გამოთვლების ალტერნატივა არის ონლაინ ანტენის გეომეტრიული კალკულატორების არსებობა. ეს კალკულატორები დამზადებულია ინდივიდების ან პროფესიონალების მიერ და მიზნად ისახავს ანტენების დიზაინის გამარტივებას. ვინაიდან ძნელია იმის გადამოწმება, თუ რა გამოთვლები ხდება ამ ონლაინ გამომთვლელების მიერ, რეკომენდირებულია გამოთვლების გამოყენება, რომლებიც აჩვენებენ გამოყენებულ მითითებებს და ფორმულებს, ან სპეციალიზებული კომპანიების მიერ შემუშავებულებს.

STMicroelectronics გთავაზობთ ასეთ კალკულატორს მის ონლაინ პროგრამაში eDesignSuite, რათა დაეხმაროს მომხმარებელს ST პროდუქტების ინტეგრირება მათ წრეში. კალკულატორი მოქმედებს ნებისმიერი პროგრამისთვის NFC ტექნოლოგიით და, შესაბამისად, მისი გამოყენება შესაძლებელია NXP– დან NFC ჩიპისთვის.

ადრე გამოთვლილი გეომეტრიული მნიშვნელობებით, eDesignSuite პროგრამით გამოთვლილი შედეგად მიღებული ინდუქცია არის 2, 88 μH ნაცვლად მოსალოდნელი მნიშვნელობისა 2, 76 μH. ეს განსხვავება გასაკვირია და კითხვის ნიშნის ქვეშ აყენებს ადრე მიღებულ შედეგს. განაცხადის მიერ გამოყენებული ფორმულა უცნობია და შეუძლებელია შედარება ადრე გაკეთებულ გამოთვლებთან.

მაშ, ორი მეთოდიდან რომელი იძლევა სწორ შედეგს?

არცერთი! ონლაინ გამომთვლელი და ფორმულები არის თეორიული ინსტრუმენტები შედეგის დასაახლოებლად, მაგრამ უნდა დასრულდეს სიმულაციებით სპეციალიზებული პროგრამებით და რეალური ტესტებით მოსალოდნელი შედეგის მისაღებად.

საბედნიეროდ, უკვე მოდელირებული და გამოცდილი NFC გადაწყვეტილებები ხელმისაწვდომი გახდა ელექტრონიკის დიზაინერებისთვის და არის შემდეგი ნაბიჯის საგანი…

ნაბიჯი 7: ანტენის ფორმის განსაზღვრა: ღია კოდის ანტენები (მე -3 მეთოდი)

NFC IC– ების განხორციელების გასაადვილებლად, ზოგიერთი მწარმოებელი უზრუნველყოფს სრულ გადაწყვეტას ელექტრონიკის დიზაინერებისთვის, როგორიცაა დიზაინის სახელმძღვანელო, განაცხადის ჩანაწერები და EDA ფაილებიც კი.

ეს არის NXP– ის შემთხვევა, რომელიც გთავაზობთ NFC– ის ინტეგრირებული სქემების მთელ სპექტრს NTAG– ს სრულ სახელმძღვანელოს, NFC ანტენის დიზაინის მითითების, მართკუთხა და მრგვალი ანტენების Excel– ზე დაფუძნებული გაანგარიშების ინსტრუმენტის, გერბერის და Eagle ფაილებისათვის სხვადასხვა ანტენის კლასებისთვის.

კლასი განსაზღვრავს ანტენის ფორმასა და ზომას. რაც უფრო დიდია კლასი, მით უფრო მცირეა ანტენა. NFC– სთვის NXP გირჩევთ გამოიყენოთ ანტენები „კლასი 3“, „კლასი 4“, „კლასი 5“ან „კლასი 6“.

მე გადავწყვიტე ფოკუსირება მე –4 კლასის მართკუთხა ანტენებზე, რომელთა ზომა, როგორც ჩანს, ადაპტირებული იყო ჩემი სავიზიტო ბარათისთვის, რომელიც განლაგებული იქნება განსაზღვრულ ზონაში:

• გარე მართკუთხედი: 50 x 27 მმ
• შიდა ოთხკუთხედი: 35 x 13 მმ, ცენტრში გარე ოთხკუთხედში, კუთხის რადიუსით 3 მმ

ამ კლასისათვის NXP უზრუნველყოფს ანტენის Eagle ფაილებს, რომლებიც დამზადებულია მათი ინჟინრების მიერ და უკვე ინტეგრირებულია მათ ზოგიერთ პროდუქტში. ამ დიზაინის მთავარი უპირატესობა ის არის, რომ ის უკვე მოდელირებულია, შესწორებულია და სრულად ოპტიმიზირებულია. ტესტირების მეთოდები, შესწორებები და ოპტიმიზაცია წარმოდგენილია ასევე დოკუმენტში.

მე გადავწყვიტე გამოვიყენო ეს ღია კოდის დიზაინი, როგორც მოდელი და შევქმნა ჩემი საკუთარი ვერსია, რომელიც განვახორციელებ მას პროექტისადმი მიძღვნილ ბიბლიოთეკაში.

ნაბიჯი 8: არწივის ბიბლიოთეკის შექმნა

არწივზე სავიზიტო ბარათის ელექტრონული სქემის დასახატად აუცილებელია გამოყენებული კომპონენტების სიმბოლოები და თითის ანაბეჭდები. მხოლოდ ანტენა და NFC ტეგი იყო დაკარგული, ამიტომ მომიწია მათი შექმნა და ბიბლიოთეკაში შეტანა პროექტისათვის.

ანტენის დიზაინით დავიწყე NXP- ის მიერ მოწოდებული მართკუთხა ღია კოდის 4 კლასის ანტენის კოპირებით. მე მხოლოდ კონექტორების პოზიცია შევცვალე და ანტენის სიგრძეზე დავაყენე. შემდეგ, მე შევაერთე პაკეტი კოჭის სიმბოლოსთან და დავამატე სახელი და ღირებულების ეტიკეტები:

შემდეგი, მე შევქმენი NFC ჩიპი მის მონაცემთა ცხრილში მოცემული მონაცემების გამოყენებით. მე დავასახელე, გავზომე და შევაჯამე კომპონენტების 8 ქინძისთავები, რომ წარმოქმნა XQFN8 პაკეტის 1, 6 * 1, 6 მმ ნაკვალევი. დაბოლოს, მე დავაკავშირე პაკეტი NTAG სიმბოლოსთან და დავამატე სახელი და ღირებულების ეტიკეტები:

Eagle ბიბლიოთეკების და კომპონენტების შექმნის შესახებ დამატებითი ინფორმაციისათვის Autodesk გთავაზობთ გაკვეთილებს თავის ვებგვერდზე.

ნაბიჯი 9: სქემატური

ელექტრონული სქემის შექმნა ხდება EAGLE PCB– ზე.

ბიბლიოთეკის "PCB_BusinessCard.lbr" ადრე შექმნილი ბიბლიოთეკის იმპორტის შემდეგ, სხვადასხვა ელექტრონული კომპონენტი ემატება სქემატურს.

NFC NT3H1101 ინტეგრირებული წრე, მიკროსქემის ერთადერთი აქტიური კომპონენტი, დაკავშირებულია პასიურ კომპონენტებთან მისი მონაცემთა ფურცელში მოცემული მისი ქინძისთავების აღწერილობის გამოყენებით:

• 2, 75 μH მარყუჟის ანტენა დაკავშირებულია LA და LB ქინძისთავებთან.
• ენერგიის მოპოვების გამომუშავება VOUT გამოიყენება NFC ჩიპის ენერგიაზე და, შესაბამისად, უკავშირდება მის VCC პინს.
• 220 nF კონდენსატორი დაკავშირებულია VOUT- სა და VSS- ს შორის, რათა უზრუნველყოს ოპერაცია RF კომუნიკაციის დროს.
• დაბოლოს, LED და მისი სერიის რეზისტორი იკვებება VOUT– ით.

LED წინააღმდეგობის მნიშვნელობა გამოითვლება ომის კანონით LED- ის პარამეტრების და მიწოდების ძაბვის მიხედვით:

სად:

• R არის წინააღმდეგობა (Ω)
• Vcc არის მიწოდების ძაბვა (V)
• Vled არის LED წინა ძაბვა (V)
• Iled არის LED წინსვლა (A)

ნაბიჯი 10: PCB დიზაინი: ქვედა სახე

ჩემი სავიზიტო ბარათის დიზაინისთვის მე მინდოდა რაღაც ფხიზელი მიმეღწია, მაგრამ ამან შეიძლება აჩვენოს რამდენად გამომგონებელი ვარ ცხოვრებაში და ყოველთვის ახალი იდეის გათვალისწინებით. მე ავირჩიე ინკანდესენტური ნათურის დიზაინი, ახალი იდეის სიმბოლო, რომლის შუქსაც შეუძლია პრობლემის ნაცრისფერი უბნების განათება. მე ასევე მომეწონა ის ფაქტი, რომ დამქირავებელს შეეძლო მარტივად დაეკავშირა ჩემი LinkedIn პროფილი, რომელიც გამოჩნდა მის ტელეფონში, ახალი კარგი იდეით მისი კომპანიისათვის.

დავიწყე რადიაციული ნათურის დიზაინი ვექტორული ხატვის პროგრამულ უზრუნველყოფაზე Inkscape. ნახატი ექსპორტირებულია ორ BitMap ფაილში, პირველი შეიცავს მხოლოდ ნათურას და მეორე მხოლოდ სინათლის სხივებს.

Eagle- ში დასაბრუნებლად, მე გამოვიყენე import-bmp ULP, რათა შევიტანო Inkscape– ით გენერირებული BitMap სურათები არწივის ნახატში. ეს ULP წარმოქმნის SCRIPT ფაილს, რომელიც ხატავს თანმიმდევრული პიქსელების მცირე ოთხკუთხედს იდენტური ფერით, რომელიც აერთიანებს და ხელახლა ქმნის სურათს.

• ნათურის დიზაინი იმპორტირებულია 22 -ე ფენაზე "bPlace" და გამოჩნდება PCB- ის აბრეშუმის ეკრანზე თეთრად, შავი გამაგრების ნიღბის ზემოთ.
• სინათლის სხივების ნახატი იმპორტირებულია მე -16 ფენაზე "ქვედა" და ჩაითვლება სპილენძის ბილიკზე, რომელიც დაფარულია შავი გამაგრების ნიღბით.

გამოსახულებისათვის სპილენძის ფენის გამოყენება საშუალებას გაძლევთ ითამაშოთ PCB სისქესთან და ამით შექმნათ ტექსტურა და ფერი ეფექტები, რომლებიც ჩვეულებრივ შეუძლებელია PCB– ზე. მხატვრული დაფები შეიძლება გაკეთდეს ასეთი ხრიკებით და მე ძალიან შთაგონებული ვარ PCB-art პროექტებით.

საბოლოოდ, მე დავხატე სქემის კონტურები და დავამატე ჩემი დევიზი "ყოველთვის ახალი იდეა". 22 -ე ფენაზე "bPlace".

ნაბიჯი 11: PCB დიზაინი: ზედა სახე

რადგან დაფის ზედა ნაწილი მოკლებულია კომპონენტებს, მე თავისუფლად ვიპოვე ელეგანტური გზა ჩემი კლასიკური საკონტაქტო ინფორმაციის აღსანიშნავად: გვარი, სახელი, სათაური, ელ.ფოსტა და ტელეფონის ნომერი.

კიდევ ერთხელ, მე ვითამაშე PCB– ის სხვადასხვა ფენებით: დავიწყე ნაწილობრივი მიწის დონის განსაზღვრა. შემდეგ, მე შემოვიტანე ტექსტი, რომელიც შეიცავს ჩემს საკონტაქტო ინფორმაციას 29 -ე ფენაზე "tStop", რომელიც აკონტროლებს გამწოვი ნიღაბი ზედა სახისთვის. გრუნტის სიბრტყისა და ტექსტის "tStop" ფენა იწვევს ასოების გამოჩენას მიწის სიბრტყეზე მასზე გამაგრებული ნიღბის გარეშე, რაც ტექსტს აძლევს ბრწყინვალე მეტალის ასპექტს.

მაგრამ რატომ არ განათავსეთ სახმელეთო თვითმფრინავი მთელ სავიზიტო ბარათზე?

PCB– ზე ინდუქციური ანტენის განლაგება განსაკუთრებულ ყურადღებას მოითხოვს, რადგან რადიოტალღებს არ შეუძლიათ ლითონების გავლა და ანტენის ზემოთ ან ქვემოთ არ უნდა იყოს სპილენძის სიბრტყეები.

შემდეგი მაგალითი გვიჩვენებს კარგ განხორციელებას, სადაც ენერგიის გადაცემა და კომუნიკაცია მკითხველსა და NFC ტეგს შორის არის შესაფერისი, რადგან სპილენძის არცერთი თვითმფრინავი არ გადაფარავს ანტენას.

შემდეგი მაგალითი გვიჩვენებს ცუდ განხორციელებას, სადაც ელექტრომაგნიტური ნაკადი ვერ გადის ანტენაზე. PCB- ის ერთ მხარეს სახმელეთო სიბრტყე ბლოკავს ენერგიის გადაცემას მკითხველსა და NFC ტეგის ანტენას შორის:

ნაბიჯი 12: PCB მარშრუტიზაცია

დავიწყე ყველა განსხვავებული კომპონენტის განთავსებით PCB– ის ქვედა ზედაპირზე.

LED განათებულია ნათურის ძაფზე, ხოლო სხვა კომპონენტები მოწყობილია ყველაზე გონივრულად, რაც შესაძლებელია ნათურის ძირში.

მავთულები, რომლებიც აკავშირებს სხვადასხვა პასიურ კომპონენტებს ერთმანეთთან ან NFC ტეგთან, სასურველია ესთეტიკური მიზეზების გამო მოთავსდეს ბოლქვის გამყოფი ხაზების ქვეშ.

დაბოლოს, ანტენა მოთავსებულია მიკროსქემის ბოლოში, დევიზის გარშემო და უკავშირდება NFC ინტეგრირებულ წრეს ორი თხელი მავთულით.

PCB დიზაინი ახლა დასრულებულია!

ნაბიჯი 13: გერბერის ფაილების გენერირება

Gerber ფაილები არის სტანდარტული ფაილი, რომელიც გამოიყენება ბეჭდური მიკროსქემის ინდუსტრიის პროგრამული უზრუნველყოფის მიერ PCB სურათების აღსაწერად: სპილენძის ფენები, გამდნარი ნიღაბი, ლეგენდა და ა.

იმისდა მიუხედავად, აირჩევთ თქვენი კომპიუტერის წარმოებას სახლში, ან მიანდობთ პროფესიონალს წარმოების პროცესს, აუცილებელია გერბერის ფაილების გენერირება PCB– დან ადრე Eagle– ზე.

გერბერის ფაილების ექსპორტი არწივიდან ძალიან მარტივია ჩაშენებული CAM პროცესორის გამოყენებით: მე გამოვიყენე CAM ფაილი Seeed Fusion 2-layer PCB– სთვის, რომელიც შეიცავს ამ მწარმოებლის მიერ დაყენებულ ყველა სხვა პარამეტრს. ამ ფაილის მქონე გერბერის თაობის შესახებ მეტი ინფორმაცია შეგიძლიათ იხილოთ Seeed– ის ვებგვერდზე.

CAM პროცესორი ქმნის.zip ფაილს "NFC_BusinessCard.zip", რომელიც შეიცავს 10 ფაილს, რომელიც შეესაბამება NFC სავიზიტო ბარათის PCB- ის შემდეგ ფენებს:

გაფართოება	Ფენა
NFC_BusinessCard. GBL	ქვედა სპილენძი
NFC_BusinessCard. GBO	ქვედა აბრეშუმის ეკრანი
NFC_BusinessCard. GBP	ქვედა Solder Paste
NFC_BusinessCard. GBS	ქვედა სოლდერმასკი
NFC_BusinessCard. GML	წისქვილის ფენა
NFC_BusinessCard. GTL	ზედა სპილენძი
NFC_BusinessCard. GTO	ზედა აბრეშუმის ეკრანი
NFC_BusinessCard. GTP	ზედა Solder Paste
NFC_BusinessCard. GTS	ზედა Soldermask
NFC_BusinessCard. TXT	საბურღი ფაილი

დარწმუნებული უნდა ვიყო, რომ PCB გამოიყურება ზუსტად ისე, როგორც მე მინდოდა, გერბერის ფაილები ავტვირთე EasyEDA– ს ონლაინ Gerber მნახველში. მე შევცვალე თემა შავზე და ზედაპირის მოპირკეთება ვერცხლად, რათა ვიზუალურად გამოვიყენო საბოლოო დიზაინი დამზადების შემდეგ.

მე ნამდვილად კმაყოფილი ვარ შედეგით და გადავწყვიტე გავაგრძელო წარმოების ნაბიჯი…

ნაბიჯი 14: PCB– ების შეკვეთა

რადგან მინდოდა ხარისხიანი დასრულება ჩემი სავიზიტო ბარათებისთვის, მე მინდობილი წარმოების პროცესი პროფესიონალს.

ბევრი PCB მწარმოებელი ახლა გვთავაზობს ძალიან კონკურენტუნარიან ფასებს: SeeedStudio, Elecrow, PCBWay და მრავალი სხვა… რჩევა: PCB– ის სხვადასხვა მწარმოებლების მიერ შემოთავაზებული ფასებისა და მომსახურების შესადარებლად, მე გირჩევთ გამოიყენოთ PCB Shopper– ის ვებ – გვერდი, რომელიც მე ძალიან მოსახერხებლად მიმაჩნია.

ჩემი სავიზიტო ბარათების დამზადებისთვის მე გავითვალისწინე მნიშვნელოვანი დეტალი: PCB– ს ბევრი მწარმოებელი თავს უფლებას აძლევს აღნიშნოს შეკვეთის ნომერი PCB აბრეშუმის ეკრანზე. ეს რიცხვი, თუმც მცირეა, არის შემაშფოთებელი, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც PCB უნდა იყოს ესთეტიკური. მაგალითად, მე მქონდა ეს ცუდი სიურპრიზი ჩემი $ 1 PCB ნაძვის ხეებისთვის, შეკვეთილი SeeedStudio– ზე.

გამოცდილებიდან ვიცოდი, რომ ელეკროუს არ ჰქონდა ეს ცუდი ჩვევა და ამიტომ გადავწყვიტე ჩემი ბარათების დამზადება ამ მწარმოებელს დავანდო და მე შეკვეთა 10 სავიზიტო ბარათი 4.9 დოლარად შემდეგი პარამეტრებით:

• ფენები: 2 ფენა
• ზომები: 54*86 მმ
• სხვადასხვა PCB დიზაინი: 1
• PCB სისქე: 0, 6 მმ (ყველაზე თხელი ხელმისაწვდომი)
• PCB ფერი: შავი
• ზედაპირის დასრულება: HASL
• კასტელირებული ხვრელი: არა
• სპილენძის წონა: 1oz (როგორც არჩეულია ანტენის ინდუქციის ფორმულაში)

ორი კვირის შემდეგ, მე მივიღე ჩემი PCB- ები იდეალურად დამზადებული და აბრეშუმის ეკრანზე შენიშნული შემაშფოთებელი შეკვეთის ნომრის გარეშე. ჯერჯერობით ყველაფერი კარგად არის, დროა დაალაგოთ ეს დაფები!

ნაბიჯი 15: შედუღება NFC ჩიპი

ჟიურის პრიზი PCB კონკურსში