AD18繪製AHT20原理圖及PCB電路設計

牛奶yu茶發表於2020-12-22


前言

本文介紹了AHT20 晶片,並且繪製了AHT20 的原理圖,對AHT20 進行了封裝;並且將AHT20新增進來STM32 最小系統的原理圖中,並且即將繪製含有AHT20 晶片的STM32 的PCB 圖。

AHT20晶片簡介

AHT20 是一款國人生產的溫溼度感測晶片,這是有關AHT20 的相關資料,提取碼:hahy。

ATH20,新一代溫溼度感測器在尺寸與智慧方面建立了新的標準:它嵌入了適於迴流焊的雙列扁平無引腳SMD封裝,底面 3 × 3 mm,高度 1.0 mm。感測器輸出經過標定的數字訊號,標準IIC格式

AHT20配有一個全新設計的 ASIC 專用芯,一個經過改進的MEMS半導體電容式溫溼度感測元件和一個標準的片上溫度感測器元件,其效能已經大大提升甚至超出了前一代感測器的可靠性水平,新一代溫溼度感測器,經過改進時期在惡劣環境下效能更穩定。

每一個感測器都經過校準和測試,在產品表面印有產品批號,由於對感測器做了改良和微型化改進,因此它的價效比更高,並且最終所有裝置都將得益於尖端的節點執行模式。

AHT20 效能引數

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AHT20 介面

介面定義
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電源引腳(VDD,GND)

AHT20 的供電範圍為2.0-5.5V,推薦電壓為3.3V,在VDD和GND之間必須加上去耦電容10uF, 起到濾波作用。VDD比SDA和SCL優先上電或者同步上電,避免因為訊號線(SCL/SDA)漏電電流灌入,導致晶片上電後處於非工作狀態。

序列時鐘(CSL)

SCL 用於處理微處理器與AHT20 之間的通訊同步。由於介面包含了完全靜態邏輯,因為不存在最小SCL頻率。

序列資料(SDA)

SDA 引腳用於感測器的··資料輸入和輸出··。當向感測器傳送命令時,SDA 在序列時鐘SCL 的上升沿有效,且當SCL 為高電平時,SDA必須保持穩定。在SCL 下降沿之後,SDA 值可被改變。

典型應用電路
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為避免訊號衝突,微處理器(MCU)必須只能驅動 SDA 和 SCL 在低電平,需要一個外部的上拉電阻(例如:2 . 0 ~ 1 0 kΩ)將訊號提拉至高電平,上拉電阻通常可能已包含在微處理器的 I / O 電路中。

AHT20 封裝

AHT20 封裝圖
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AHT20 產品圖
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AHT20 實物圖

AD18中AHT20 原理圖繪製及封裝

AD18中AHT20 原理圖繪製

根據上面給出的介面圖,可以繪製出AHT20 的原理圖。原理圖的繪製參考資料,在此不再贅述。

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tips:這裡的原理圖不要畫的太大了哦,不然會不好放在原理圖中。

AD18中AHT20 封裝

tips:根據上面給出的封裝圖,對AHT20進行封裝。

放置焊盤(即 place pad),點選焊盤對其進行設定。

設定為top 層

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設定焊盤大小

根據上面給出的封裝圖,設定焊盤的大小,設定完一個焊盤之後,可以進行復制操作,因為一共需要6個相同的焊盤。
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擺放器件

放置好6個焊盤之後,根據封裝圖的引數,擺放好器件。
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tips:擺放焊盤位置時,可以直接設定焊盤中心的(x,y)座標。

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畫線

在封裝圖中可以看到有一個框將幾個焊盤框起來,接下來我們就畫線(place line)將幾個焊盤框起來。設定畫線的一層為Top Overlay。
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tips:同樣,可以對線的起點和終點進行設定,這樣更方便準確哦!
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再加上自己的標記,就完成了AHT20 的封裝啦!
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3D 模型

完成複雜一點的3D元器件一般是通過pro/e SolidWorks等軟體做好後匯出step檔案提供給altium designer,不過這樣前提得學pro/e SolidWorks,不會怎麼辦,在要求不是怎麼複雜得時候可以自己利用ad中的3d body方便快捷做一些簡單的3d元器件。
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框選到整個平面,如圖所示:
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雙擊選擇進行設定:
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其中Standoff Height 是離板面的距離,所以設定為0。
完成設定後,按下數字3,就可以顯示其3D模型。
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現在就完成了AHT20 的封裝了。

在AHT20 原理圖中新增指令碼

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tips:如果在新增指令碼的時候,沒有發現自己封裝的AHT20,嘗試一下儲存封裝檔案,或者等待出現;且在新增完指令碼之後,記得儲存工程(save project)。

PCB繪製

新增AHT20 到STM32最小系統原理圖中

原理圖繪製

根據上面給出的電路圖,在STM32最小系統原理圖中繪製AHT20 的電路。
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其中SCL 對應STM32 中的PB6,SDA 對應STM32 中的PB7。

STM32最小系統原理圖:
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繪製PCB

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