Come realizzare il proprio biglietto da visita per PCB

I biglietti da visita sono spesso utilizzati nelle attività commerciali, ma i tradizionali biglietti da visita cartacei non sono in grado di attirare l'attenzione dell'interlocutore. Questo articolo di FS Technology vi insegnerà a realizzare un biglietto da visita in pcb bello e pratico, che vi farà distinguere da molti concorrenti.

Biglietti da visita PCB fatti in casa

Cosa imparerete da questo progetto:

  • Il processo di realizzazione di un semplice biglietto da visita PCB
  • Imparare il processo di produzione di biglietti da visita PCB di fascia alta con funzionalità NFC

Strumenti e competenze necessarie

Strumenti essenziali:

  • Saldatore
  • Strumento di rilavorazione ad aria calda
  • Pasta saldante
  • Flusso di saldatura
  • Filo a saldare
  • Pinzette
  • Pinzette a croce
  • Pulitore per PCB
  • Tamponi di cotone
  • Stuzzicadenti
 

Strumenti opzionali: strumenti opzionali

  • Aspiratore di fumi
  • Vetro ornato
  • Telefono con NFC
  • Chip NFC 1kb
 

Competenze richieste:

  • Capacità di saldatura SMD
 

Distinta dei materiali:

  • Circuito stampato
  • Condensatore da 220 nF
  • Resistenza da 47Ω
  • LED
 

Biglietto da visita semplice per circuito stampato

Realizzazione di schemi di PCB

Possiamo utilizzare EasyEDA per disegnare gli schemi dei circuiti stampati, con un simulatore integrato per la misurazione dei segnali. Inoltre, è possibile trovare gli schemi dei circuiti richiesti del programma Componenti PCB nella libreria EasyEDA.

  • Importare il modello desiderato nel layer 22 "bPlace" e apparirà sulla serigrafia del PCB, sopra la maschera di saldatura nera.
  • Introdurre la luce sul layer 16 "Bottom" (fondo) che sarà visibile come tracce di rame coperte dalla maschera di saldatura nera.
 

Il diagramma schematico di un semplice biglietto da visita PCB è relativamente semplice. Ad eccezione del connettore USB, i componenti utilizzati sul circuito sono tutti SMD. Anche in questo caso, è necessario conoscere Come funziona il PCB perché è necessario disegnarlo sul file.

Progettazione di PCB

Poiché le informazioni personali (nome, telefono, ecc.) devono essere registrate nella parte superiore del pannello, è necessario personalizzare parte del piano di massa e inserire le informazioni da visualizzare nel layer 29 "tStop". Questo layer è la maschera di saldatura che controlla la parte superiore. Le sovrapposizioni di testo sui layer top e "tStop" possono migliorare l'aspetto dei biglietti da visita del PCB.

Precauzioni per le antenne induttive

Le onde radio non possono passare attraverso la scheda PCB, quindi quando si progetta l'antenna, non ci devono essere fogli di rame sopra e sotto di essa. Il modo corretto è il seguente:

Impostazioni corrette dell'antenna

Quando c'è del rame sopra l'antenna, il piano di massa del PCB blocca il lettore e l'energia non può essere trasmessa tra le antenne dei tag NFC, come mostrato nella figura seguente:

impostazioni errate dell'antenna

Layout del PCB

Prima di procedere con l'assemblaggio del PCB, è necessario comprendere le regole per l'assemblaggio della scheda. orientamento dei componenti del circuito stampato. Per rendere più bello il biglietto da visita in pcb, è possibile posizionare i componenti sul fondo della scheda pcb e collocare il LED sul filamento della lampadina. Se state realizzando un biglietto da visita abilitato NFC, dovrete collegare i fili al circuito integrato NFC.

Generazione di file Gerber

I file Gerber sono utilizzati dall'industria dei circuiti stampati per descrivere le immagini dei circuiti stampati. I file Gerber sono necessari sia che si realizzino le proprie schede PCB sia che si affidi la produzione a un professionista. assemblaggio di PCB chiavi in mano azienda. Dopo aver completato lo schema, è possibile fare clic sul pulsante "Converti" in EasyEDA per convertire lo schema in un progetto di PCB. Se si utilizza Eagle, è possibile esportare file Gerber da Eagle utilizzando il processore CAM integrato.

Ordinare la scheda PCB

Se volete un biglietto da visita pcb di alta qualità, potete inviare il vostro ordine a FS Technology, abbiamo le attrezzature più avanzate, il miglior team tecnico, il prezzo più conveniente. In qualità di esperto nella produzione di PCB in Cina, consigliamo i seguenti design per il vostro biglietto da visita:
  • Numero di strati: 2 strati
  • Spessore del PCB: 1,0 mm
  • Dimensioni: 50*80 mm
  • Trattamento superficiale: HASL
  • Rame Peso: 1 oz
Circuito stampato ordinato

Installazione dei componenti

La scheda PCBA serve a collegare i componenti attraverso le linee sulla scheda nuda per ottenere diverse funzioni, quindi Assemblaggio di PCB è un'opera essenziale. A tal fine, è necessario saldare i componenti SMD sulla scheda PCB, quindi utilizzare il programmatore per scrivere il codice nel microcontrollore e, infine, eseguire la procedura di Ispezione dell'assemblaggio di PCB.

Imballaggio di biglietti da visita per PCB

È possibile utilizzare il nastro biadesivo in schiuma per sigillare il bordo della scheda PCB assemblata, stampare una maschera, applicarla sul nastro biadesivo in schiuma, tagliare l'eccesso e completare un biglietto da visita creativo per pcb.

Biglietto da visita PCB con NFC

Introduzione alla tecnologia NFC

Che cos'è l'NFC?

L'NFC è una tecnologia di identificazione e interconnessione senza contatto (simile a quella di PCB Bluetooth), il suo nome completo è Near Field Communication, che consente ai dispositivi mobili e all'elettronica di consumo di comunicare entro un raggio di < 10 cm. Negli ultimi anni, i pagamenti mobili più diffusi, l'autenticazione dell'identità, la ricarica delle carte di trasporto, ecc. si basano tutti sull'NFC.

Come funziona l'NFC?

La modalità di funzionamento dell'NFC si divide in modalità passiva e modalità attiva. Questo articolo descrive solo la modalità attiva. La modalità attiva significa che quando il dispositivo di invio del segnale invia i dati al dispositivo di destinazione, deve generare un campo di radiofrequenza, che può utilizzare l'induzione elettromagnetica tra le due antenne ad anello per caricare il bersaglio passivo (tag), come mostrato nella figura:
Schema NFC

Fabbricazione di chip NFC

Requisiti del chip:

  • Piccolo pacchetto SMD
  • Capacità di stoccaggio adeguata
  • Modulo di raccolta dell'energia incorporato

Se si utilizza un circuito stampato come biglietto da visita, il chip NFC è il suo cuore. La scelta del core può essere varia, in questo articolo è stato scelto il circuito integrato NTAG NT3H1101 di NXP. 

NTAG I2C è l'ultimo chip TAG passivo con interfaccia I2C rilasciato da NXP, che è l'agente di Dalian Dapinjia. È ampiamente utilizzato negli elettrodomestici, nell'elettronica di consumo, nella tecnologia indossabile, nella domotica e in altri campi. Fornisce interfacce contactless e contact come mostrato:

NTAG I2C

Calcolo dell'induttanza dell'antenna

Affinché il biglietto da visita PCB possa comunicare e alimentarsi, è necessario aggiungere un'antenna al tag NFC. Il progetto dell'antenna del chip NFC è relativamente semplice, come mostrato di seguito:

Spiegazione delle icone nell'immagine precedente:

  • Voc: Tensione a circuito aperto indotta dal campo magnetico
  • Ra: resistenza equivalente
  • La: induttanza equivalente
  • Rs: resistenza equivalente in serie
  • Cs: Capacità di sintonizzazione equivalente seriale
 

Quando il trasmettitore rileva un campo magnetico, ai suoi terminali compare una tensione di circuito aperto Voc.

La somma delle resistenze serie Ra e Rs è il modello equivalente del circuito costituito dal circuito integrato NFC e dalla sua antenna ad anello, come mostrato nella figura seguente:

La resistenza Rs del circuito integrato NFC forma un circuito di risonanza RLC insieme alla resistenza Ra dell'antenna e alla resistenza incorporata del circuito integrato. capacità Cs con l'induttanza La dell'antenna.

La formula di frequenza del circuito risonante RLC è mostrata in figura:

 La formula per il calcolo dell'RLC del circuito risonante

Spiegazione della formula della frequenza di risonanza:

  • F: frequenza di risonanza, unità: Hz
  • L: induttanza equivalente, unità: H
  • C: Capacità equivalente, unità: F
L è un parametro sconosciuto in questa equazione e L deve essere calcolato separatamente. Il diagramma della formula è il seguente:

Esempio: Supponendo che la frequenza dell'NFC sia di 13,56 MHz e che la capacità di sintonizzazione sia di 50 pF, inserirla nella formula per ottenere l'induttanza L come:

Schema esemplificativo dell'induttanza L

Calcolo dell'antenna rettangolare

Solo rispettando i vincoli geometrici, possiamo aggiungere un'antenna con un'induttanza specifica alla scheda PCB. Antenne con geometrie diverse richiedono formule diverse per essere supportate. Per facilitare la spiegazione, FS Technology utilizza un'antenna rettangolare relativamente semplice per progettare il nostro biglietto da visita PCB, come mostrato nella figura seguente:
Antenna rettangolare per PCB Biglietti da visita

Spiegazione delle unità nel diagramma precedente:

  • A0 e B0: dimensioni complessive dell'antenna
  • Aavg & Bavg: la dimensione media dell'antenna
  • T: spessore del binario
  • W: larghezza del binario
  • G: Spazio tra i binari
  • Nant: Numero di giri
  • D: diametro equivalente del binario
 
La formula per l'induttanza equivalente Lant è la seguente:  
Induttanza equivalente Lant
L'interpretazione della formula di Lant è la seguente:
Formula Lant

Creare la biblioteca dell'Aquila

Se si ritiene che la progettazione dell'antenna sia complicata, è possibile copiare l'antenna rettangolare open source fornita da NXP per progettare l'antenna e quindi modificare la posizione del connettore.

Progettare l'antenna

Saldatura del chip NFC

La saldatura del PCB è una fase relativamente importante. Sia prima che dopo la saldatura, è necessario effettuare Pulizia dei PCB. Una volta completata la pulizia, è necessario preparare in anticipo il flussante. Può fungere da colla temporanea, applicandola al pacchetto IC con uno stuzzicadenti e, quando i due sono allineati, utilizzare una pinzetta per tenere i componenti del PCB. Quindi prendere un nuovo stuzzicadenti, prelevare una piccola quantità di pasta saldante e posizionarla sui pin del componente. Ricordate di controllare la quantità di pasta saldante: l'uso eccessivo di pasta saldante è un problema comune sui circuiti stampati e può causare cortocircuiti. Infine, utilizzare uno strumento di rilavorazione ad aria calda per sciogliere la pasta saldante e saldare i pin del circuito integrato alle piste del circuito. Per rendere più bello il biglietto da visita del PCB, è possibile utilizzare il nostro saldatore preconfezionato per rimuovere il flusso in eccesso e pulire il cotton fioc e l'alcol isopropilico. Le resistenze e i LED funzionano quasi allo stesso modo, quindi non li ripeterò. Saldare a mano il circuito integrato NFC è la fase più difficile di questo progetto e il minimo errore può portare a un cortocircuito. A tal fine, è possibile prima padroneggiare alcune abilità di dissaldare i componenti dei PCBAnche se si commettono errori, è possibile ridurre le perdite.

Programmare il chip NFC

Strumenti NFC per Android: Individuare il menu delle impostazioni sul telefono Android e aprire le impostazioni NFC.
Strumento NFC per iOS: Lo strumento NFC dell'iPhone si avvia automaticamente.
Avviare lo strumento NFC, individuare il pulsante "Scrivi", fare clic su "Aggiungi record", selezionare "URL" come record, inserire l'URL che si desidera che lo strumento NFC trasmetta, fare clic sul pulsante "OK", quindi inserire il tag NFC nella pagina "Scrivi", Quando viene visualizzata l'icona dinamica, tenere il telefono vicino al biglietto da visita, il LED del biglietto da visita dovrebbe accendersi in questo momento, quando l'icona mostra "Scrittura completata, il biglietto da visita NFC PCB è completo.
Conoscenze e precauzioni per i biglietti da visita PCB fatti in casa

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