Che si tratti del layout dei dispositivi sulla scheda PCB o sull'allineamento e così via hanno requisiti specifici. Ad esempio, le linee di input e output dovrebbero cercare di evitare parallele, in modo da non generare interferenze. È necessario due linee di segnale per aggiungere l'isolamento del terreno, due strati adiacenti di cablaggio per cercare di perpendicolare l'uno all'altro, paralleli facili da produrre un accoppiamento parassita. Il potere e il terreno dovrebbero essere divisi il più possibile in due strati perpendicolari l'uno all'altro. Larghezza della linea, il PCB del circuito digitale è disponibile a terra larga per creare un circuito, ovvero formare una rete di terra (i circuiti analogici non possono essere utilizzati in questo modo), con una vasta area di posa di rame.
Di seguito è riportata una descrizione dei principi e alcuni dettagli che devono essere presi in considerazione nella progettazione della scheda di controllo del microcontrollore.
1. Layout del componente
In termini di layout dei componenti, i componenti relativi tra loro dovrebbero essere posizionati il più vicino possibile, ad esempio, il generatore di clock, il cristallo, l'ingresso dell'orologio CPU sono soggetti a rumore, dovrebbero essere posizionati più vicini ad alcuni. Per quei dispositivi inclini al rumore, piccoli circuiti di corrente, circuiti di commutazione del circuito ad alta corrente, ecc., Dovrebbero essere il più lontani possibile dal circuito di controllo logico e dal circuito di conservazione del microcontrollore (ROM, RAM), se possibile, questi circuiti possono essere trasformato in un circuito separato, che è favorevole all'anti-interferenza, migliorare l'affidabilità dei lavori di circuito.
2. Condensatore di decottamento
Prova a installare condensatori di disaccoppiamento accanto a componenti chiave, come ROM, RAM e altri chip. In effetti, gli allineamenti della scheda PCB, i collegamenti dei pin e il cablaggio possono contenere grandi effetti induttivi. I grandi induttori possono causare gravi picchi di rumore di commutazione sull'allineamento VCC. L'unico modo per evitare che i picchi di rumore di commutazione sull'allineamento VCC sono posizionare un condensatore di disaccoppiamento elettronico 0.1UF tra VCC e terra. Se un componente di montaggio superficiale viene utilizzato sul PCB, un condensatore di chip può essere utilizzato direttamente adiacente al componente e fisso sul pin VCC. È meglio utilizzare i condensatori di chip in porcellana, questo perché questo condensatore ha una bassa perdita elettrostatica (ESL) e l'impedenza ad alta frequenza, oltre alla stabilità dielettrica di questo condensatore per la temperatura e il tempo è anche molto buono. Cerca di non usare i condensatori di Tantalum a causa della sua elevata impedenza alle alte frequenze.
I seguenti punti devono essere annotati quando si posizionano i condensatori di disaccoppiamento.
(1) Collegare un condensatore elettrolitico di circa 100uf attraverso l'ingresso di alimentazione del PCB, o meglio ancora, una capacità maggiore se la dimensione consente.
(2) In linea di principio, un condensatore a chip in ceramica 0,01uf deve essere posizionato accanto a ciascun chip IC. Se il gap della scheda è troppo piccolo per adattarsi, un condensatore tantalum di 1 ~ 10 può essere posizionato ogni circa 10 patatine circa.
(3) Per i componenti con immunità debole per l'interferenza e le grandi variazioni di corrente quando spento e componenti di archiviazione come RAM e ROM, un condensatore di disaccoppiamento dovrebbe essere collegato tra la linea di alimentazione (VCC) e il terreno.
(4) I cavi dei condensatori non dovrebbero essere troppo lunghi, in particolare i condensatori di bypass ad alta frequenza non dovrebbero venire con lead.
I seguenti punti devono essere annotati quando si posizionano i condensatori di disaccoppiamento. 3. Progettazione del terreno
Nei sistemi di controllo del microcontrollore, ci sono molti tipi di terreni, tra cui terra di sistema, terra di scudo, terra logica, terreno analogico, ecc. Se il terreno è disposto correttamente determinerà l'immunità della scheda all'interferenza. Durante la progettazione di terreni e punti di terra, dovrebbero essere presi in considerazione i seguenti problemi.
(1) I motivi logici e analogici devono essere cablati separatamente e non combinati, collegando i rispettivi terreni alla potenza corrispondente. Il terreno analogico dovrebbe essere il più spesso possibile durante il design e l'area di messa a terra dell'estremità di piombo dovrebbe essere il più grande possibile. In generale, per i segnali analogici di ingresso e output, è meglio isolarli dai circuiti di microcontrollore tramite accoppiatori di optoC.
(2) Nella progettazione della versione del circuito stampato del circuito logico, il terreno dovrebbe formare una forma a circuito chiuso per migliorare l'immunità del circuito all'interferenza.
(3) (3) Il filo di terra dovrebbe essere il più spesso possibile. Se il filo di terra è molto sottile, la resistenza al suolo sarà maggiore, causando il cambiamento del potenziale di terra con la corrente, con conseguente livello di segnale instabile e portando a una diminuzione dell'immunità del circuito all'interferenza. Nel caso dello spazio di cablaggio consente, di garantire che la larghezza della linea di terra principale di almeno 2 ~ 3 mm o più, la linea di terra sui pin dei componenti dovrebbe essere di circa 1,5 mm.
(4) Presta attenzione alla scelta del punto di messa a terra. Quando la frequenza del segnale sulla scheda è inferiore a 1 MHz, l'influenza dell'induzione elettromagnetica tra il cablaggio e i componenti è molto piccola e la corrente ad anello formata dal circuito di messa a terra ha un impatto maggiore sull'interferenza, quindi dovrebbe essere un punto di messa a terra usato in modo da non formare un ciclo. Quando la frequenza del segnale sulla scheda è superiore a 10 MHz, l'impedenza di terra diventa grande a causa dell'effetto induttivo evidente del cablaggio e la corrente di loop formata dal circuito di messa a terra non è più un grosso problema in questo momento. Pertanto, dovrebbero essere usati più punti di messa a terra per ridurre al minimo l'impedenza del terreno.
4. Altro
(1) Il layout del cavo di alimentazione oltre alle dimensioni della corrente per provare ad addensare la larghezza dell'allineamento, nel cablaggio dovrebbe anche rendere il cavo di alimentazione, la direzione dell'allineamento della linea di terra e il corpo di allineamento della linea di dati in linea con il cablaggio Il lavoro alla fine della linea di terra sarà il fondo della scheda senza l'allineamento della pavimentazione, questi metodi aiutano a migliorare la capacità anti-interferenza del circuito.
(2) La larghezza delle linee di dati dovrebbe essere il più ampia possibile per ridurre al minimo l'impedenza. La larghezza delle linee di dati dovrebbe essere di almeno 0,3 mm (12mil) e sarebbe meglio se si usa 0,46 ~ 0,5 mm (18mil ~ 20mil).
(3) Poiché una Vias della scheda porterà circa 10 pf di effetto capacitivo, che introdurrà troppa interferenza per i circuiti ad alta frequenza, il numero di VIA dovrebbe essere ridotto il più possibile durante il cablaggio. Inoltre, troppe VIA possono causare la riduzione della resistenza meccanica della scheda.