Projektowanie PCB z czujnikami dotykowymi pojemnościowymi w Altium Designer

Jeśli znasz sposób działania smartfonów i innych urządzeń z ekranami dotykowymi, to już znasz czujniki dotykowe pojemnościowe. Te czujniki robią więcej niż tylko pozwalają ekranom dotykowym odróżniać palce od innych obiektów. Wiele czujników wykorzystuje pomiar pojemnościowy, czujniki do mierzenia zbliżenia, przemieszczenia, siły, wilgotności i poziomu płynów. Z uwagi na rosnące zapotrzebowanie na urządzenia HMI w najbliższej przyszłości, inżynierowie potrzebują narzędzi do projektowania i symulacji tych czujników bezpośrednio na PCB. Altium Designer zawiera wszystkie funkcje potrzebne do projektowania PCB z czujnikami dotykowymi pojemnościowymi i wiele więcej.

ALTIUM DESIGNER^®

Jedyny pakiet do projektowania PCB z kompleksowym zestawem narzędzi do projektowania czujników PCB dotykowych pojemnościowych i nie tylko.

Era IoT nadeszła, a nowe urządzenia są wprowadzane do użytku do interakcji ze środowiskiem i ludźmi. Te urządzenia wymagają matryc czujników do zbierania danych, jak również zdolności przetwarzania do przetwarzania, przechowywania i przesyłania tych danych do chmury. Jednym z typów czujników o szerokiej funkcjonalności są czujniki pojemnościowe, które konwertują zmianę pojemności i wynikający z niej prąd spowodowany ładowaniem lub rozładowaniem na sygnał cyfrowy.

W przypadku projektowania PCB z dotykowymi sensorami pojemnościowymi, projekt i układ PCB odgrywają kluczową rolę w określaniu wydajności sensora urządzenia. Odpowiedni układ dla Twojego sensora może maksymalizować jego czułość oraz zmniejszyć pojemność pasożytniczą, co pomaga zwiększyć stosunek sygnału do szumu w tych urządzeniach. Dzięki odpowiednim narzędziom do projektowania, możesz łatwo zintegrować sensory dotykowe pojemnościowe z Twoją kolejną płytą PCB.

Proces projektowania PCB dla sensorów dotykowych pojemnościowych

Projektowanie sensora dotykowego pojemnościowego na Twojej Drukowanej Płycie Obwodowej wymaga określenia, czy skorzystasz ze zmian w samo-pojemności lub wzajemnej pojemności w elemencie czujnikowym. Sensor dotykowy może być łatwo sterowany za pomocą MCU. Sensor samo-pojemnościowy wymaga tylko jednego pinu wejściowego (Rx) do wykrywania sygnału z sensora dotykowego, podczas gdy sensor wzajemnej pojemności używa pinów Tx i Rx, aby odbierać sygnał z sensora.

Chyba że używasz komercyjnie dostępnego czujnika dotykowego pojemnościowego, będziesz musiał wydrukować przewodniki dla swojego czujnika bezpośrednio na płytce. Następnie będziesz musiał połączyć swoje przewodniki z ciągłą płaszczyzną masy, która przebiega pod każdym przewodnikiem. W przypadku wzajemnego czujnika dotykowego pojemnościowego, będziesz musiał wysłać strumień bitów z pinu Tx do jednego przewodnika, a drugi przewodnik pozostaje niepodłączony, będąc połączonym z pinem Rx. W przypadku czujnika dotykowego pojemnościowego samodzielnego, musisz tylko martwić się o połączenie pinu Rx z twoim przewodnikiem.

Drukowanie elementów czujnika dotykowego za pomocą narzędzi CAD

Właściwe narzędzia CAD w oprogramowaniu do projektowania PCB pozwalają na wykonanie dwóch ważnych zadań w projektowaniu czujnika dotykowego pojemnościowego. Po pierwsze, możesz dokładnie wymierzyć i rozplanować przewodniki, których potrzebujesz dla swojego czujnika. Po drugie, możesz uzyskać dostęp do modelu 3D dla dielektrycznej osłony twojego czujnika dotykowego i umieścić ją bezpośrednio na czujniku.

• Właściwe narzędzia CAD ułatwiają projektowanie eleganckich elementów przewodzących bezpośrednio na PCB i łączenie tych elementów z wymaganą elektroniką wspomagającą. Dowiedz się więcej o projektowaniu przewodników dla twojego czujnika dotykowego pojemnościowego.
• Układ scalony Atmel QTouch oferuje zintegrowane rozwiązanie dla czujników pojemnościowych w PCB.

  Zobacz, jak możesz pracować z układem Atmel QTouch.

• Kompatybilność elektromagnetyczna to ważny aspekt projektowania czujników dotykowych pojemnościowych, który niektórzy projektanci pomijają. Dowiedz się więcej o projektowaniu PCB, aby zapewnić EMC w Altium Designer.

To tylko kilka przykładów na układy przewodzące, które możesz stworzyć przy użyciu narzędzi CAD w Altium Designer

Zastosowania czujników dotykowych pojemnościowych

Czujnik dotykowy pojemnościowy może być używany w wielu aplikacjach. Oprócz bezpośredniego kontaktu sensora z ludzkim palcem i dielektrykiem, czujnik dotykowy pojemnościowy może być skonfigurowany do wykrywania zbliżenia bez bezpośredniego kontaktu z czujnikiem. Te czujniki mogą być również zaprojektowane do mierzenia precyzyjnej pozycji palca na sensorze. Przy użyciu dodatkowych obliczeń w MCU, ta sama matryca może być skonfigurowana do wykrywania ruchu na przestrzeni sensora. Jeśli unikanie zakłóceń od wody jest ważnym aspektem, lepiej będzie użyć wzajemnego czujnika dotykowego pojemnościowego.

Projektowanie aplikacji z czujnikami dotykowymi pojemnościowymi

Tak jak sensor mierzący bezpośredni statyczny kontakt z ludzkim palcem, oprogramowanie do projektowania PCB dla czujników dotykowych pojemnościowych wymaga dokładnych narzędzi CAD, które nie ograniczają układu przewodów do konkretnej geometrii. Dzięki odpowiednim bibliotekom komponentów, możesz łatwo dodać modele dla swoich elektronik wspomagających do Twojej Płytki Drukowanej i zaprojektować kompleksowe rozwiązanie czujnika dotykowego pojemnościowego.

• Z odpowiednim oprogramowaniem do projektowania będziesz miał dostęp do wszystkich narzędzi potrzebnych do włączenia czujników dotykowych pojemnościowych dla dowolnej aplikacji.

  Dowiedz się więcej o włączaniu czujników dotykowych do twojej PCB.

• Twoje biblioteki komponentów powinny zawierać części potrzebne do obsługi i kontroli czujnika dotykowego pojemnościowego. Twoje oprogramowanie do projektowania powinno również ułatwiać dodawanie nowych komponentów do twojej biblioteki i natychmiastowe rozpoczęcie pracy z nimi w twoim projekcie.

  Dowiedz się więcej o pracy z zunifikowanymi bibliotekami komponentów.

• W miarę jak więcej urządzeń IoT zostaje podłączonych, te urządzenia prawdopodobnie będą zawierać czujniki dotykowe pojemnościowe wraz z gamą innych czujników do interakcji ze środowiskiem.

  Dowiedz się więcej o tablicach czujników w urządzeniach IoT.

Dostęp do komponentów w zunifikowanych bibliotekach komponentów

Oprogramowanie do projektowania PCB dla czujników dotykowych pojemnościowych

Czujniki dotykowe są pozornie prostymi elementami, ale ich projektowanie wymaga odpowiednich narzędzi CAD i narzędzi do układania. Twoje narzędzia CAD muszą umożliwiać definiowanie wylewek miedzi w dowolnej geometrii, jaką możesz sobie wyobrazić, i będziesz potrzebować menedżera stosu warstw, aby umieścić twoje płaszczyzny masy i zasilania w odpowiednich miejscach w stosie warstw. Z Altium Designer będziesz miał dostęp do wszystkich tych funkcji projektowych i wielu innych w jednym środowisku projektowym.

Wykorzystaj Altium Designer do projektowania swojej następnej płytki PCB z czujnikiem pojemnościowym

Altium Designer zawiera ważne narzędzia potrzebne do projektowania PCB z czujnikiem pojemnościowym, jak również wiele innych narzędzi, które pomagają w integracji tych czujników z innymi komponentami. Oprogramowanie do projektowania obejmuje kompletną hierarchię projektową, która standaryzuje dane projektowe i pomaga płynnie przejść do produkcji, wszystko w ramach jednego środowiska projektowego. Żadne inne oprogramowanie projektowe nie oferuje tego poziomu integracji.

• Altium Designer umieszcza wszystkie ważne narzędzia projektowe w jednym programie z konsekwentnym interfejsem.Zobacz jednolite środowisko projektowe Altium Designer w akcji.
• Natywne narzędzia projektowania 3D dają pełny widok na całe urządzenie, pozwalając dokładnie umieścić czujnik dotykowy na PCB.Dowiedz się więcej o natywnych narzędziach projektowania 3D w Altium Designer.
• Gdy będziesz gotowy do produkcji swojej płytki, będziesz musiał wygenerować kompletną dokumentację dla swojego producenta.Dowiedz się więcej o generowaniu dokumentacji dla producenta w Altium Designer.

Inne platformy projektowe nie posiadają funkcjonalności, której potrzebujesz do projektowania niestandardowych czujników dotykowych pojemnościowych bezpośrednio na PCB. Zamiast tego będziesz ograniczony do funkcjonalności oferowanej przez komercyjnie dostępne czujniki, a inne programy mogą nie zawierać modeli tych komponentów. Zamiast tego musisz pracować z jedynym zintegrowanym oprogramowaniem projektowym, które obejmuje wsparcie dla ogromnej liczby komponentów i integruje wszystkie ważne narzędzia projektowe w jednym programie.

Kiedy wybierzesz Altium Designer, zawsze będziesz miał dostęp do zasobów, których potrzebujesz do skutecznego projektowania. Od forum AltiumLive po podcasty i ogromną bazę wiedzy, będziesz miał do dyspozycji mnóstwo zasobów, które pomogą Ci osiągnąć sukces w projektowaniu. Nadszedł czas, aby przejść na najlepszą platformę projektowania PCB na rynku. Nadszedł czas, aby wypróbować Altium Designer.