绘制附带 AHT20 温湿度传感器的 stm32 电路原理图
目录
- 一、AHT20温湿度传感器简介
- 二、AHT20 封装设计
- 三、AHT20 元件设计
- 四、原理图设计
- 五、总结
博客内容:
学习温湿度传感器原理,阅读国产温湿度采集芯片AHT20数据手册,在之前stm32最小系统电路原理中添加 AHT20数据采集原理电路,并完成PCB电路设计。
说明:
本篇文章是在之前设计好的电路基础上增加一个温湿度传感器电路,之前设计的电路原理图请参考博客:【上篇】Altium Designer绘制stm32最小系统的电路原理图,其中 Altium Designer 的下载安装也在这篇博客之中。
MCU:stm32F103
软件:Altium Designer
一、AHT20温湿度传感器简介
AHT20 简介:
新一代温湿度传感器,配有一个全新设计的ASIC专用芯片、一个经过改进的MEMS半导体电容式湿度传感器元件和一个标准的片上温度传感原件,其性能已经大大提升甚至超出了前一代传感器的可靠性水平,新一代温湿度传感器,经过改进使其在恶劣环境下的性能更稳定。
应用范围:
暖通空调、除湿器、测试及检测设备、消费品、汽车、自动控制、数据记录器、气象站、家电、湿度调节、医疗及其他相关温湿度检测控制。
更多性能参数:
《AHT20产品手册a2.pdf》
链接:https://pan.baidu.com/s/12puP-gDY5cFYKbBz-uDA3w
提取码:iyna
二、AHT20 封装设计
1、创建 AHT20 封装元件
- 打开之前设计的工程,双击打开封装库 .PcbLib 。
- 点击 “ Add ” 添加一个新封装。
- 双击新添加的封装,修改 Name 为 AHT20 ,然后点击 OK ,修改完成。
2、摆放焊盘
- 参考《AHT20产品手册a2.pdf》,手册中有一个封装图。
- 接下来就需要根据这个封装图设置焊盘位置。
- 点击 “ 焊盘 ” ,然后按 tab 键调出属性,这个就是这个焊盘的所有属性了。
- 层设为 Top Layer。
- 根据手册将焊盘设为:方形(Rectangular)、长(0.55mm)、宽(0.4mm)。
- 设置完毕后,按回车键退出属性编辑。
- 按下图所示摆放,之后会调整间距。
- 从左边一列第二个开始设置间距:双击这个焊盘,打开锁,设置(x/y)为(-1mm/0mm),左边的白色带叉的图标就是原点。
- 以原点作为参考点,将间距设置为如下图所示:
- 点击直线,按 tab 转到属性界面,设置层为 Top Overlay ,线宽 0.2mm,然后如下图所示摆放,后续再设置位置。
- 同样双击线条,设置线头坐标、线尾坐标即可。
3、设置引脚
- 根据手册中的接口定义设置引脚。
- 双击焊盘,将 Designator 设为相应的数字。
- 设置完成后如下图所示。
- 然后设置标志(手册中是三角形,这里我弄了个椭圆),用于标志元件的方位,它的 Designator 是为空的。
4、添加 3D 模型
- 由于 3D 模型网址:https://www.3dcontentcentral.com 中没有 AHT20 的模型,所以还是自己做吧。
- 通过以下形式做的 3D 模型只是个方块而已,不会那么好看。
- 放置 ——> 3D元件体,按下图所示放置个方形(不那么方,后续可以调整),放置完成后右键释放。
- 双击刚刚绘制的 3D 模型,将 Overall Height 设为 1mm,Standoff Height 设为 0m。
- 按下图所示调整形状。
- 再细微调整以下,结果如下图所示:
- 在英文输入法下按数字 3 可切换到 3D 模型视图。
- 从 3D 模型网址中下载下来的 3D 模型会很好看,比如一个轻触开关,如下图所示:
- 到此,一个 AHT20 封装就完成了,记得按 ctrl + s 保存封装库。
- 那个 3D 模型不重要,重要的是焊盘,焊盘连接线路。
三、AHT20 元件设计
1、新建元件
- 双击打开元件库 .SchLib 。
- 点击 “ 添加 ” ,输入 AHT20 ,再点击 “ 确定 ”。
2、设计元件
- 点击 “ 矩形 ” ,在图上放置一个正方形。
- 根据接口定义添加管脚。
- 点击 “ 管脚 ” ,然后按 tab 键切换到属性设置界面,按如下所示设置,然后按回车键,将十字的一端放在外面,用于接线路。(按空格可以旋转管脚)
- 最后如图所示(可以自行细微调整矩形大小和管脚位置)。
- 最后在编辑元件属性:双击 ATH20 ,将 Designator 设为 A?,Description 设为 AHT20 ,然后按回车键保存。
- 到此,元件设计完毕,就该给它添加封装了。
3、添加封装
- 点击左下角的 Add Footprint(如果模型列表有其它的模型,可以删了),然后点击 “ 浏览 ”,选择刚刚的 AHT20 封装设计,再点击 “ 确定 ” ,即可添加完成。
- 记得按 ctrl + s 保存元件库。
四、原理图设计
- 这是之前绘制好的一个原理图,下面就开始添加一个温湿度传感器电路。
- 调整一下各元件的位置,腾出一个空位置来摆放温湿度电路。
- 参考下图所示的电路,进行电路设计。
- 点击 “ 库 ” ,选择 “ stm32f103c8t6最小系统.SchLib ” 元件库,双击 “ AHT20 ” 并摆放到原理图中。
- 使用线连接管脚。
- 点击 “ 库 ” ,选择 “ Miscellaneous Devices.IntLib ” 元件库(AD自带的),找到 Res2 电阻,并设置阻值为 4.7K 。
- 接上电源和接地,可以从旁边复制粘贴。
- 找到去耦电容,按下图所示放置并连线(记得修改值)。
- 放置网络标签:按 tab 键设置属性,点击线就可以设置上了。
- 放置文本备注:温湿度传感器电路。
- 添加标注:工具 ——> 标注 ——> 强制标注所有原理图,弹窗点击 Yes 。
- 最后 ctrl + S 保存原理图。
- 至此,一个带有温湿度传感器电路的 stm32f103c8t6 最小系统原理图就大功告成了。
五、总结
整个过程看起来挺繁琐,但是熟练了后就容易上手了,本文章的重点在于当没有现有元件库可用时,可以自己设计封装、元件,从而拥有自己的一个库,绘制原理图的时候就可以使用自己的元件库了,这里需要注意的是,封装的序号与元件的管脚号依次对应,这里不能搞错了。
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