PROGETTAZIONE DI PCB CON SENSORE TOUCH PCB E TOUCH CAPACITIVI CON ALTIUM DESIGNER

Se hai familiarità con il funzionamento di smartphone e altri dispositivi touch screen, allora conosci i sensori touch PCB capacitivi per la progettazione di PCB. Questi sensori non solo permettono ai touch screen di distinguere le dita da altri oggetti, ma fanno molto di più. Molti sensori utilizzano il rilevamento capacitivo, ovvero sensori per misurare la vicinanza, lo spostamento, la forza, l'umidità e il livello del fluido. Siccome i dispositivi HMI saranno altamente richiesti nell’immediato futuro, gli ingegneri necessitano di strumenti per progettare e simulare questi sensori direttamente sui PCB. Altium Designer offre tutte le caratteristiche necessarie per la progettazione di circuiti stampati con sensori touch capacitivi e molto altro.

L’unico pacchetto per la progettazione di circuiti stampati dotato di un completo set di strumenti per progettare PCB con sensori touch capacitivi e molto altro.

L’era dell’IoT è arrivata e nuovi dispositivi sono disponibili per interfacciarsi con l’ambiente e le persone. Questi dispositivi richiedono array di sensori per raccogliere dati e capacità di elaborazione per elaborare, memorizzare e trasmettere i dati al cloud. Un tipo di sensore con ampie funzionalità è quello capacitivo, che converte una variazione di capacità (e la corrente derivante in seguito alla carica o scarica) in un segnale digitale.

Quando si tratta di progettare PCB touch capacitivi, la progettazione e il layout giocano un ruolo importante nel determinare le prestazioni del sensore del dispositivo. Il layout adatto può massimizzare la reattività del sensore e ridurre la capacità parassita. In questo modo, si massimizza il rapporto segnale-rumore dei dispositivi. Con gli strumenti di progettazione adatti, puoi integrare facilmente i sensori touch capacitivi nel prossimo PCB.

Progettazione di PCB con sensori touch capacitivi

La progettazione di un sensore touch capacitivo sul circuito stampato richiede di stabilire se sfrutterai i cambiamenti di capacità propria o mutua nell'elemento sensibile. Il sensore può essere facilmente controllato con un MCU. Un sensore a capacità propria richiede l'utilizzo di un solo pin di ingresso (Rx) per rilevare il segnale dal sensore touch, mentre un sensore a capacità mutua utilizza un pin Tx e Rx per ricevere il segnale dal sensore.

A meno che non utilizzi un sensore touch capacitivo disponibile in commercio, occorrerà stampare i conduttori per il sensore direttamente sulla scheda. Dovrai quindi accoppiare i conduttori a un piano di terra continuo che attraversa ogni conduttore. Con un sensore touch a capacità mutua, occorre inviare un flusso di bit dal pin Tx a un conduttore, mentre l'altro conduttore resta sospeso durante il collegamento al pin Rx. Invece, con un sensore a capacità propria dovrai solo collegare il pin Rx al conduttore.

STAMPA GLI ELEMENTI DEL SENSORE TOUCH PCB CON GLI STRUMENTI CAD

Con gli strumenti CAD potrai completare due importanti attività nella progettazione di sensori touch capacitivi. Innanzitutto, potrai dimensionare e disporre con precisione i conduttori necessari per il sensore. Successivamente, potrai accedere a un modello 3D per la copertura dielettrica e posizionarlo direttamente sul sensore.

• Gli strumenti CAD facilitano la progettazione di elementi conduttivi sottili direttamente sul PCB e collegano tali elementi all'elettronica di supporto richiesta. Ulteriori informazioni^[a] sulla progettazione dei conduttori per il sensore touch capacitivo.
• Il circuito Atmel QTouch offre una soluzione integrata per i sensori capacitivi nei PCB.

  Ulteriori informazioni sull’utilizzo del chip Atmel QTouch

• La compatibilità elettromagnetica è un aspetto importante nella progettazione di sensori touch capacitivi spesso trascurata dai progettisti. Ulteriori informazioni su come garantire la compatibilità elettromagnetica nei PCB in Altium Designer.

Ecco alcuni esempi di conduttori che puoi creare con gli strumenti CAD di Altium Designer per implementare il tuo sensore touch PCB

Applicazioni del sensore touch capacitivo

Un sensore touch capacitivo può essere utilizzato per varie applicazioni. Oltre al contatto diretto tra un dito e un dielettrico, un sensore può essere configurato per rilevare la vicinanza senza entrare a contatto. Questi sensori possono essere progettati anche per misurare la posizione precisa di un dito su un sensore. Con alcuni calcoli aggiuntivi nell'MCU, puoi configurare questo array per rilevare il movimento tramite il sensore. Se vuoi evitare l'interferenza dell'acqua, devi utilizzare un sensore touch a capacità mutua.

PROGETTARE APPLICAZIONI CON RILEVAMENTO TOUCH CAPACITIVO

Allo stesso modo in cui un sensore misura il contatto statico diretto con un dito, anche il software di progettazione necessita di precisi strumenti CAD che non limitino il layout dei conduttori a una determinata geometria. Con le librerie di componenti adatte, puoi aggiungere facilmente modelli al PCB e progettare una soluzione completa di rilevamento touch capacitivo.

• Con il software adatto potrai accedere agli strumenti necessari per inserire sensori touch capacitivi ad ogni applicazione.

  Ulteriori informazioni sull’inserimento di sensori touch al PCB

• Le librerie di componenti devono includere le parti necessarie per supportare e controllare il sensore touch. Inoltre, il software di progettazione deve facilitare l’aggiunta di nuovi componenti alla libreria e interagire fin da subito durante la progettazione.

  Ulteriori informazioni sull’utilizzo di librerie di componenti unificate.

• I dispositivi IoT più recenti includono sensori touch capacitivi e un array di altri sensori per interagire con l’ambiente.

  Ulteriori informazioni sugli array di sensori nei dispositivi IoT

Accesso ai componenti nelle librerie unificate

Software per la progettazione di PCB con sensori touch capacitivi

I sensori touch sono elementi apparentemente semplici, ma la loro progettazione richiede strumenti CAD e layout adatti. Gli strumenti CAD devono definire le colate di rame in qualsiasi geometria, mentre il Layer Stack Manager deve posizionare i piani di terra e di alimentazione nei punti esatti della sequenza degli strati. Con Altium Designer potrai accedere a queste funzioni e molto altro, il tutto all’interno di in un unico ambiente di progettazione.

UTILIZZA ALTIUM DESIGNER PER PROGETTARE IL PROSSIMO PCB CON SENSORE TOUCH CAPACITIVO

Altium Designer ti offre gli strumenti necessari per la progettazione di circuiti stampati con sensori touch capacitivi, nonché numerosi strumenti per integrare i sensori con altri componenti. Il software include una completa gerarchia di progettazione che standardizza i dati così da passare con facilità alla fase di produzione, il tutto all'interno di un unico ambiente di progettazione. Nessun altro software di progettazione offre questo livello di integrazione.

• Altium Designer racchiude tutti gli strumenti di progettazione in un unico programma con un'interfaccia uniforme. Ulteriori informazioni sull'ambiente di progettazione unificato di Altium Designer.
• Gli strumenti di progettazione 3D nativi offrono una visione completa dell'intero dispositivo, consentendo il posizionamento preciso del sensore touch capacitivo sul PCB. Ulteriori informazioni sugli strumenti 3D nativi di Altium Designer.
• Quando sei pronto a produrre la scheda, dovrai generare una documentazione completa per il produttore. Ulteriori informazioni sulla generazione di deliverable per il produttore in Altium Designer.

Altre piattaforme di progettazione non dispongono delle funzionalità necessarie per progettare sensori touch capacitivi personalizzati direttamente su un circuito stampato. Sarai limitato alle funzioni presenti sui sensori disponibili sul mercato, mentre alcuni programmi potrebbero non includere i modelli per questi componenti. Per questo motivo, devi lavorare con l'unico software di progettazione che supporta un gran numero di componenti e integra tutti gli strumenti di progettazione in un unico programma.

Con Altium Designer, avrai sempre accesso alle risorse necessarie per progettare con successo. Tra il forum AltiumLive, i podcast e un'ampia base di conoscenze, disporrai di molte risorse per raggiungere il successo nella progettazione. È tempo di passare alla migliore piattaforma di progettazione sul mercato. È giunto il momento di provare Altium Designer.