एनएफसी के साथ पीसीबी बिजनेस कार्ड: 18 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

अपनी पढ़ाई के अंत में पहुंचने पर, मुझे हाल ही में इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरिंग के क्षेत्र में छह महीने की इंटर्नशिप की तलाश करनी पड़ी। अपनी छाप छोड़ने और अपने सपनों की कंपनी में भर्ती होने के अवसरों को अधिकतम करने के लिए, मुझे अपना खुद का व्यवसाय कार्ड बनाने का विचार आया। मैं अपने इलेक्ट्रॉनिक सर्किट डिजाइन कौशल को प्रदर्शित करने के लिए कुछ अनूठा, उपयोगी और सक्षम बनाना चाहता था जिसे मैं इसे सौंपूंगा।

तीन साल पहले, इंस्ट्रक्शंस को ब्राउज़ करते समय, मुझे जोएप1986 द्वारा बनाया गया एक बहुत ही दिलचस्प प्रोजेक्ट मिला, जिसका शीर्षक था "डिजिटल बिजनेस कार्ड विद एनएफसी"। इस परियोजना में एनएफसी तकनीक से लैस फोन के साथ संपर्क जानकारी साझा करने के लिए एक पेपर बिजनेस कार्ड में एनएफसी टैग एम्बेड करना शामिल था। मुझे यह प्रोजेक्ट बहुत प्रेरणादायक लगा और मैंने सोचा कि जेनेरिक एनएफसी टैग को मेरे आविष्कार के कस्टम सर्किट से बदल दिया जाए।

इस तरह मुझे एक प्रिंटेड सर्किट बोर्ड पर अपना खुद का व्यवसाय कार्ड बनाने का विचार आया, जो एनएफसी तकनीक का उपयोग करके एक भर्तीकर्ता के स्मार्टफोन पर मेरी लिंक्डइन प्रोफाइल को तुरंत भेजने में सक्षम है।

यह निर्देश योग्य हर कदम को कवर करता है जिसे मैंने एनएफसी के साथ अपने पीसीबी बिजनेस कार्ड की कल्पना, डिजाइन और निर्माण करने के लिए किया है, एंटीना पैरामीटर गणना से लेकर एनएफसी चिप प्रोग्रामिंग तक बनावट वाले पीसीबी डिजाइन के माध्यम से।

चरण 1: बीओएम, उपकरण और कौशल की आवश्यकता

आपको चाहिये होगा:

आवश्यक उपकरण:

• सोल्डरिंग आयरन
• गर्म हवा का पुनर्विक्रय उपकरण
• कंधे पर लगाई जाने वाली क्रीम
• सोल्डर फ्लक्स
• सोल्डर तार
• लंबी नाक चिमटी
• क्रॉस-लॉक चिमटी
• आइसोप्रोपिल एल्कोहाल
• एक क्यू-टिप
• एक दंर्तखोदनी
• एनएफसी के साथ एक फोन

वैकल्पिक (लेकिन आसान) उपकरण:

• धूआं निकालने वाला
• शानदार गिलास

कौशल:

एसएमडी सोल्डरिंग कौशल

सामग्री के बिल:

अवयव	पैकेज	संदर्भ	मात्रा	प्रदायक
एनएफसी चिप 1kb	एक्सक्यूएफएन-8	NT3H1101W0FHKH	1	मूसर
पीला एलईडी	0805	APT2012SYCK/J3-PRV	1	मूसर
४७ रोकनेवाला	0603	सीआरसीडब्ल्यू060347R0FKEAC	1	मूसर
220 एनएफ संधारित्र	0603	GRM188R70J224KA88D	1	मूसर
पीसीबी	-	-	1	इलेक्रो

चरण 2: एनएफसी प्रौद्योगिकी

एनएफसी क्या है?

NFC नियर फील्ड कम्युनिकेशन का संक्षिप्त रूप है। यह एक छोटी दूरी की रेडियो तकनीक है जो उन उपकरणों के बीच संचार को सक्षम बनाती है जो निकटता (<10 सेमी) में रखे जाते हैं। एनएफसी सिस्टम पारंपरिक उच्च आवृत्ति (एचएफ) आरएफआईडी पर आधारित हैं, जो 13, 56 मेगाहर्ट्ज पर काम कर रहे हैं।

वर्तमान में, NFC मानक 424 kbit/s तक विभिन्न डेटा संचरण दरों का समर्थन करता है। दो उपकरणों के बीच एनएफसी संचार का सिद्धांत तंत्र पारंपरिक 13, 56 मेगाहर्ट्ज आरएफआईडी जैसा ही है, जहां एक मास्टर और दास दोनों होते हैं। गुरु को उत्सर्जक, या पाठक/लेखक कहा जाता है और दास एक टैग या कार्ड होता है।

यह कैसे काम करता है ?

एनएफसी में हमेशा एक सर्जक और एक लक्ष्य शामिल होता है: सर्जक (एमिटर) सक्रिय रूप से एक आरएफ क्षेत्र उत्पन्न करता है जो दो लूप एंटेना के बीच विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का उपयोग करके एक निष्क्रिय लक्ष्य (टैग) को शक्ति प्रदान कर सकता है:

एमिटर और टैग के एंटेना एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के माध्यम से युग्मित होते हैं और इस प्रणाली को एक एयर-कोर ट्रांसफार्मर के रूप में सबसे अच्छा देखा जा सकता है, जहां पाठक प्राथमिक वाइंडिंग के रूप में कार्य करता है और टैग द्वितीयक वाइंडिंग के रूप में कार्य करता है: प्राथमिक से गुजरने वाला प्रत्यावर्ती धारा कॉइल (एमिटर) हवा में एक क्षेत्र को प्रेरित करता है, द्वितीयक कॉइल (टैग) में करंट को प्रेरित करता है। टैग क्षेत्र से विद्युत धारा का उपयोग स्वयं करने के लिए कर सकता है: इस मामले में, इसे एक्सेस करने के लिए किसी बैटरी की आवश्यकता नहीं होती है, न तो पढ़ने में और न ही लिखने में। एनएफसी टैग चिप पाठक द्वारा अपने लूप एंटीना के माध्यम से उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र से संचालित करने के लिए सभी आवश्यक शक्ति खींचता है।

एनएफसी का उपयोग कहाँ किया जाता है?

एनएफसी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को वायरलेस तरीके से जोड़ने की आवश्यकता के साथ एक बढ़ती हुई तकनीक है। एनएफसी संगत भौतिक उपकरणों के साथ बातचीत करने और संपर्क रहित भुगतान जैसी नई सेवाएं प्रदान करने के लिए एनएफसी को स्मार्टफोन में व्यापक रूप से एकीकृत किया गया है।

चूंकि एनएफसी टैग को एक शक्ति स्रोत को एकीकृत करने की आवश्यकता नहीं होती है क्योंकि उन्हें पाठक द्वारा उत्सर्जित ऊर्जा द्वारा संचालित किया जा सकता है, वे बहुत ही सरल रूप कारक जैसे कि बिना शक्ति वाले टैग, स्टिकर, कार्ड या यहां तक कि रिंग ले सकते हैं।

मुझे वास्तव में यह तथ्य पसंद आया कि एनएफसी टैग संचालित करने के लिए प्रदूषणकारी बटन कोशिकाओं को एम्बेड नहीं करते हैं बल्कि इसके बजाय केवल ट्रांसमीटर की ऊर्जा का उपयोग करते हैं।

चरण 3: एनएफसी चिप

एनएफसी आईसी

एनएफसी चिप बिजनेस कार्ड का दिल है।

मेरी आवश्यकता थी:

• एक छोटा एसएमडी पैकेज
• मेरे लिंक्डइन प्रोफाइल के लिंक के लिए पर्याप्त मेमोरी
• एम्बेडेड ऊर्जा संचयन मॉड्यूल

कई NFC मॉड्यूल की तुलना करने के बाद, मैंने NXP से NTAG NT3H1101 IC को चुना। इसकी डेटशीट के अनुसार:

"NTAG I2C, NXP के NTAG परिवार का पहला उत्पाद है जो संपर्क रहित और संपर्क इंटरफेस दोनों की पेशकश करता है (चित्र 1 देखें)। निष्क्रिय NFC फोरम के अनुरूप संपर्क रहित इंटरफ़ेस के अलावा, IC में I2C संपर्क इंटरफ़ेस है, जो एक माइक्रोकंट्रोलर के साथ संचार कर सकता है यदि NTAG I2C एक बाहरी बिजली की आपूर्ति से संचालित है। मेमोरी में मैप किया गया एक अतिरिक्त बाहरी रूप से संचालित SRAM, EEPROM मेमोरी की लेखन चक्र सीमाओं के बिना RF और I2C इंटरफेस और इसके विपरीत के बीच एक तेज़ डेटा ट्रांसफर की अनुमति देता है। NTAG I2C उत्पाद सुविधाएँ एक विन्यास योग्य फील्ड डिटेक्शन पिन, जो आरएफ इंटरफेस पर गतिविधियों के आधार पर एक बाहरी डिवाइस को ट्रिगर प्रदान करता है। एनटीएजी I2C उत्पाद एम्बेडेड एनर्जी हार्वेस्टिंग सर्किट्री के माध्यम से बाहरी (कम बिजली) उपकरणों (जैसे एक माइक्रोकंट्रोलर) को भी बिजली की आपूर्ति कर सकता है।"

चरण 4: एंटीना अधिष्ठापन की गणना

संचार और संचालित होने के लिए, एक एनएफसी टैग में एक एंटीना होना चाहिए। एंटीना डिजाइन प्रक्रिया एनएफसी चिप और उसके लूप एंटीना के समकक्ष मॉडल से शुरू होती है:

कहां:

• वोक लूप एंटीना में चुंबकीय क्षेत्र द्वारा प्रेरित ओपन सर्किट वोल्टेज है
• रा लूप एंटीना का तुल्य प्रतिरोध है
• ला लूप एंटीना का समतुल्य अधिष्ठापन है
• रुपये एनएफसी चिप का सीरियल समकक्ष प्रतिरोध है
• सीएस एनएफसी चिप के सीरियल समकक्ष ट्यूनिंग कैपेसिटेंस है

ऐन्टेना को एक प्रारंभ करनेवाला ला द्वारा वर्णित किया जा सकता है जिसमें एक बहुत छोटा नुकसान रोकनेवाला रा होता है। जब लूप एंटेना में उत्सर्जक द्वारा चुंबकीय क्षेत्र प्रेरित किया जाता है, तो इसमें एक धारा प्रेरित होती है और इसके टर्मिनलों पर एक ओपन सर्किट वोल्टेज वोक दिखाई देता है। एनएफसी चिप को एक इनपुट रेसिस्टर रु और एक इन-बिल्ट ट्यूनिंग कैपेसिटर Cs द्वारा वर्णित किया जा सकता है।

एनएफसी एकीकृत सर्किट और इसके लूप एंटीना से युक्त सर्किट के अंतिम समकक्ष मॉडल के लिए श्रृंखला प्रतिरोधों रा और रुपये को अभिव्यक्त किया गया है:

एनएफसी आईसी रोकनेवाला रुपये एंटीना रोकनेवाला रा के साथ और इन-बिल्ट कैपेसिटर सीएस एंटीना के प्रारंभ करनेवाला के साथ एक गुंजयमान सर्किट आरएलसी बनाता है। आरएलसी रेजोनेंस सर्किट के बारे में अधिक जानकारी ऑनलाइन इलेक्ट्रॉनिक्स ट्यूटोरियल में बताई गई है।

एक श्रृंखला आरएलसी सर्किट की गुंजयमान आवृत्ति सूत्र द्वारा दी गई है:

कहां:

• f गुंजयमान आवृत्ति (Hz) है
• एल सर्किट के बराबर अधिष्ठापन है (एच)
• C परिपथ की तुल्य धारिता है (F)

समीकरण का एकमात्र अज्ञात पैरामीटर अधिष्ठापन एल का मान है। यह गणना करने के लिए इतना अलग है:

यह जानते हुए कि एनएफसी ऑपरेटिंग आवृत्ति 13, 56 मेगाहर्ट्ज है और एनटी 3 एच 1101 ट्यूनिंग कैपेसिटर 50 पीएफ है, अधिष्ठापन एल की गणना की जाती है:

एनएफसी आवृत्ति पर गूंजने के लिए, पीसीबी बिजनेस कार्ड एंटीना में कुल 2, 75 μH का अधिष्ठापन होना चाहिए।

चरण 5: एंटीना आकार को परिभाषित करना: ज्यामितीय गणना (पहली विधि)

एक विशिष्ट अधिष्ठापन के साथ एक पीसीबी पर एक लूप एंटीना डिजाइन करना संभव है, और ज्यामितीय बाधाओं का सम्मान करना चाहिए। एक एंटीना विभिन्न आकार ले सकता है: आयताकार, वर्ग, गोल, हेक्सागोनल या यहां तक कि अष्टकोणीय। प्रत्येक आकार के लिए एक विशिष्ट सूत्र से मेल खाता है जो आकार, घुमावों की संख्या, पटरियों की चौड़ाई, तांबे की मोटाई और कई अन्य मापदंडों के आधार पर समतुल्य अधिष्ठापन देता है …

अपने व्यवसाय कार्ड के डिजाइन के लिए, मैंने एक आयताकार एंटीना का उपयोग करना चुना, जिसकी ज्यामिति इस प्रकार है:

कहां:

• a0 और b0 एंटीना के समग्र आयाम हैं (m)
• औसत और बीएवीजी एंटीना के औसत आयाम हैं (एम)
• टी ट्रैक की मोटाई है (एम)
• डब्ल्यू ट्रैक की चौड़ाई है (एम)
• जी पटरियों के बीच का अंतर है (एम)
• नंत फेरों की संख्या है
• d ट्रैक का तुल्य व्यास है (m)

इस विशिष्ट ज्यामिति के लिए, समतुल्य अधिष्ठापन लैंट सूत्र द्वारा दिया गया है:

कहां:

गणना को आसान बनाने के लिए, मैंने एक एक्सेल-आधारित गणना उपकरण बनाया जो स्वचालित रूप से विभिन्न ज्यामितीय मापदंडों के अनुसार एंटीना के समतुल्य अधिष्ठापन की गणना करता है। इस फ़ाइल ने मुझे सही एंटीना ज्यामिति खोजने के लिए बहुत समय और प्रयास बचाया।

मेरे पास निम्नलिखित मापदंडों के साथ एक समान अधिष्ठापन लैंट = 2, 76 μH (काफी करीब) था:

• ए0 = 50 मिमी
• बी0 = 37 मिमी
• टी = ३४, ७९ µm (1oz)
• डब्ल्यू = 0, 3 मिमी
• जी = 0, 3 मिमी
• नंत = 5

यदि आपको गणित और गणनाओं से एलर्जी है, तो अन्य विधियाँ मौजूद हैं और निम्नलिखित चरणों में विस्तृत हैं। एंटीना डिजाइन की मूल बातें जानने के लिए गणनाओं के माध्यम से जाना अभी भी महत्वपूर्ण है;)

चरण 6: एंटीना आकार को परिभाषित करना: ऑनलाइन कैलकुलेटर (दूसरी विधि)

पिछले चरण में की गई लंबी गणनाओं का एक विकल्प ऑनलाइन एंटीना ज्यामिति कैलकुलेटर का अस्तित्व है। ये कैलकुलेटर व्यक्तियों या पेशेवरों द्वारा बनाए गए हैं, और एंटेना के डिजाइन को सरल बनाने के उद्देश्य से हैं। चूंकि यह सत्यापित करना मुश्किल है कि इन ऑनलाइन कैलकुलेटर द्वारा क्या गणना की जाती है, ऐसे कैलकुलेटर का उपयोग करने की अत्यधिक अनुशंसा की जाती है जो उपयोग किए गए संदर्भ और सूत्र दिखाते हैं, या विशेष कंपनियों द्वारा विकसित किए गए हैं।

STMicroelectronics ग्राहकों को अपने सर्किट में ST उत्पादों को एकीकृत करने में मदद करने के लिए अपने ऑनलाइन एप्लिकेशन eDesignSuite में ऐसा कैलकुलेटर प्रदान करता है। कैलकुलेटर एनएफसी तकनीक के साथ किसी भी एप्लिकेशन के लिए मान्य है, और इसलिए इसका उपयोग एनएक्सपी से एनएफसी चिप के लिए किया जा सकता है।

पहले परिकलित ज्यामितीय मानों के साथ, eDesignSuite अनुप्रयोग द्वारा परिकलित परिणामी अधिष्ठापन 2, 76 μH के अपेक्षित मान के बजाय 2, 88 μH है। यह अंतर आश्चर्यजनक है और पूर्व में प्राप्त परिणाम पर प्रश्नचिह्न लगाता है। एप्लिकेशन द्वारा उपयोग किया जाने वाला सूत्र अज्ञात है और पहले की गई गणनाओं के साथ तुलना करना असंभव है।

तो, दोनों में से कौन सी विधि सही परिणाम देती है?

कोई नहीं ! ऑनलाइन कैलकुलेटर और सूत्र परिणाम का अनुमान लगाने के लिए सैद्धांतिक उपकरण हैं, लेकिन अपेक्षित परिणाम प्राप्त करने के लिए विशेष सॉफ्टवेयर और वास्तविक परीक्षणों के साथ सिमुलेशन द्वारा पूरा किया जाना चाहिए।

सौभाग्य से, पहले से ही नकली और परीक्षण किए गए एनएफसी समाधान इलेक्ट्रॉनिक्स डिजाइनरों के लिए उपलब्ध कराए गए हैं, और अगले चरण का विषय हैं …

चरण 7: एंटीना आकार को परिभाषित करना: ओपन सोर्स एंटेना (तीसरी विधि)

अपने एनएफसी आईसी के कार्यान्वयन की सुविधा के लिए, कुछ निर्माता इलेक्ट्रॉनिक्स डिजाइनरों के लिए पूर्ण समाधान प्रदान करते हैं, जैसे डिज़ाइन गाइड, एप्लिकेशन नोट्स और यहां तक कि ईडीए फाइलें भी।

यह एनएक्सपी का मामला है, जो एनएफसी एकीकृत सर्किट एनटीएजी की अपनी रेंज के लिए एनएफसी एंटीना डिजाइन के संदर्भ, आयताकार और गोल एंटेना के लिए एक्सेल-आधारित गणना उपकरण, विभिन्न एंटीना वर्गों के लिए गेरबर और ईगल फाइलों सहित एक संपूर्ण गाइड प्रदान करता है।

एक वर्ग एंटीना के आकार और आकार के कारकों को परिभाषित करता है। वर्ग जितना बड़ा होगा, एंटीना उतना ही छोटा होगा। एनएफसी के लिए, एनएक्सपी "कक्षा 3", "कक्षा 4", "कक्षा 5" या "कक्षा 6" एंटेना का उपयोग करने की सिफारिश करता है।

मैंने कक्षा 4 के आयताकार एंटेना पर ध्यान केंद्रित करने का फैसला किया, जिसका आकार मेरे व्यवसाय कार्ड के लिए अनुकूलित लग रहा था, जो कि परिभाषित क्षेत्र के भीतर स्थित होगा:

• बाहरी आयत: 50 x 27 मिमी
• आंतरिक आयत: ३५ x १३ मिमी, बाहरी आयत में केंद्रित, ३ मिमी कोने की त्रिज्या के साथ

इस वर्ग के लिए, एनएक्सपी उनके इंजीनियरों द्वारा बनाए गए एंटीना की ईगल फाइलें प्रदान करता है और पहले से ही उनके कुछ उत्पादों में एकीकृत है। इस डिज़ाइन का मुख्य लाभ यह है कि इसे पहले ही सिम्युलेटेड, सही और पूरी तरह से अनुकूलित किया जा चुका है। परीक्षण विधियों, सुधारों और अनुकूलन को एक उपलब्ध दस्तावेज़ में भी प्रस्तुत किया जाता है।

मैंने इस ओपन सोर्स डिज़ाइन को एक मॉडल के रूप में उपयोग करने का निर्णय लिया, और इसे प्रोजेक्ट के लिए समर्पित लाइब्रेरी में लागू करने के लिए अपना स्वयं का संस्करण बनाया।

चरण 8: ईगल लाइब्रेरी बनाना

ईगल पर व्यवसाय कार्ड के इलेक्ट्रॉनिक सर्किट को खींचने के लिए, उपयोग किए गए घटकों के प्रतीकों और उंगलियों के निशान होना आवश्यक है। केवल एंटीना और एनएफसी टैग गायब थे, इसलिए मुझे उन्हें बनाना पड़ा और उन्हें परियोजना के लिए एक पुस्तकालय में शामिल करना पड़ा।

मैंने एनएक्सपी द्वारा प्रदान किए गए आयताकार ओपन-सोर्स क्लास 4 एंटीना की प्रतिलिपि बनाकर एंटीना को डिजाइन करके शुरू किया। मैंने केवल कनेक्टर्स की स्थिति बदली और उन्हें एंटीना की लंबाई पर रखा। फिर, मैंने पैकेज को कॉइल के प्रतीक के साथ जोड़ा और नाम और मूल्य लेबल जोड़े:

इसके बाद, मैंने इसके डेटाशीट में दिए गए डेटा का उपयोग करके NFC चिप को डिज़ाइन किया। मैंने XQFN8 पैकेज के 1, 6 * 1, 6 मिमी पदचिह्न बनाने के लिए घटकों के 8 पिनों को नाम दिया, आकार दिया और एक साथ रखा। अंत में, मैंने पैकेज को NTAG के प्रतीक के साथ जोड़ा और नाम और मूल्य लेबल जोड़े:

ईगल पुस्तकालयों और घटक निर्माण के बारे में अधिक जानकारी के लिए, ऑटोडेस्क अपनी वेबसाइट पर ट्यूटोरियल प्रदान करता है।

चरण 9: योजनाबद्ध

इलेक्ट्रॉनिक स्कीमा का निर्माण EAGLE PCB पर किया जाता है।

पहले बनाई गई लाइब्रेरी "PCB_BusinessCard.lbr" को आयात करने के बाद, विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक घटकों को योजनाबद्ध में जोड़ा जाता है।

NFC NT3H1101 इंटीग्रेटेड सर्किट, सर्किट का एकमात्र सक्रिय घटक, अपने डेटाशीट में दिए गए पिन के विवरण का उपयोग करके निष्क्रिय घटकों से जुड़ा है:

• 2, 75 μH का लूप एंटीना LA और LB पिन से जुड़ा होता है।
• एनर्जी हार्वेस्टिंग आउटपुट VOUT का उपयोग NFC चिप को पावर देने के लिए किया जाता है और इसलिए इसे इसके VCC पिन से जोड़ा जाता है।
• आरएफ संचार के दौरान संचालन की गारंटी के लिए एक 220 एनएफ संधारित्र वीओयूटी और वीएसएस के बीच जुड़ा हुआ है।
• अंत में, एलईडी और इसकी श्रृंखला रोकनेवाला VOUT द्वारा संचालित होते हैं।

एलईडी प्रतिरोध के मूल्य की गणना एलईडी के मापदंडों और आपूर्ति वोल्टेज के अनुसार ओम के नियम के अनुसार की जाती है:

कहां:

• आर प्रतिरोध है (Ω)
• Vcc आपूर्ति वोल्टेज (V) है
• Vled LED फॉरवर्ड वोल्टेज (V) है
• Iled LED फॉरवर्ड करंट है (A)

चरण 10: पीसीबी डिजाइन: निचला चेहरा

अपने व्यवसाय कार्ड के डिजाइन के लिए, मैं कुछ शांत हासिल करना चाहता था, लेकिन यह दिखा सकता है कि मैं जीवन में कितना आविष्कारशील हूं और हमेशा एक नए विचार को ध्यान में रखता हूं। मैंने गरमागरम प्रकाश बल्ब का डिज़ाइन चुना, जो एक नए विचार का प्रतीक है, जिसका प्रकाश किसी समस्या के धूसर क्षेत्रों को रोशन कर सकता है। मुझे यह तथ्य भी पसंद आया कि एक भर्तीकर्ता अपने फोन पर प्रदर्शित होने वाली मेरी लिंक्डइन प्रोफाइल को अपनी कंपनी के लिए एक नए अच्छे विचार के साथ आसानी से जोड़ सकता है।

मैंने वेक्टर ड्राइंग सॉफ्टवेयर इंकस्केप पर एक विकिरणित प्रकाश बल्ब डिजाइन करके शुरुआत की। ड्राइंग को दो बिटमैप फाइलों में निर्यात किया जाता है, पहला जिसमें केवल बल्ब होता है और दूसरा केवल प्रकाश किरणें होती हैं।

ईगल पर वापस, मैंने इंकस्केप द्वारा उत्पन्न बिटमैप छवियों को ईगल ड्राइंग में आयात करने के लिए आयात-बीएमपी यूएलपी का उपयोग किया। यह यूएलपी एक एससीआरआईपीटी फ़ाइल उत्पन्न करता है जो समान रंग के साथ अनुक्रमिक पिक्सेल के छोटे आयतों को खींचता है जो संयुक्त, छवि को फिर से बनाते हैं।

• प्रकाश बल्ब का डिज़ाइन 22वीं परत "बीप्लेस" पर आयात किया जाता है और पीसीबी के सिल्क्सस्क्रीन पर काले सोल्डर मास्क के ऊपर सफेद रंग में दिखाई देगा।
• प्रकाश किरणों का चित्र 16वीं परत "बॉटम" पर आयात किया जाता है और इसे ब्लैक सोल्डर मास्क द्वारा कवर किया गया कॉपर ट्रैक माना जाएगा।

एक छवि के लिए तांबे की परत का उपयोग पीसीबी की मोटाई के साथ खेलने की अनुमति देता है और इस प्रकार बनावट और रंग प्रभाव पैदा करता है जो आमतौर पर एक पीसीबी पर असंभव होता है। कलात्मक बोर्डों को इस तरह की तरकीबों से बनाया जा सकता है और मैं कुछ पीसीबी-कला परियोजनाओं से बहुत प्रेरित हुआ हूं।

अंत में, मैंने सर्किट की रूपरेखा तैयार की और अपना आदर्श वाक्य "हमेशा एक नया विचार" जोड़ा। 22वीं परत "बीप्लेस" पर।

चरण 11: पीसीबी डिजाइन: शीर्ष चेहरा

जैसा कि बोर्ड का शीर्ष भाग घटकों से रहित है, मैं अपनी क्लासिक संपर्क जानकारी को चिह्नित करने के लिए एक शानदार तरीका खोजने के लिए स्वतंत्र था: अंतिम नाम, पहला नाम, शीर्षक, ईमेल और फोन नंबर।

एक बार फिर, मैंने पीसीबी की विभिन्न परतों के साथ खेला: मैंने आंशिक ग्राउंड प्लेन को परिभाषित करके शुरू किया। फिर, मैंने 29वीं परत "tStop" पर अपनी संपर्क जानकारी वाला एक टेक्स्ट आयात किया, जो शीर्ष चेहरे के लिए सोल्डर मास्क को नियंत्रित करता है। ग्राउंड प्लेन के सुपरपोजिशन और "tStop" लेयर पर टेक्स्ट के कारण अक्षरों को बिना सोल्डर मास्क के ग्राउंड प्लेन पर दिखाई देता है, जिससे टेक्स्ट को एक अच्छा चमकदार धात्विक पहलू मिलता है।

लेकिन ग्राउंड प्लेन को पूरे बिजनेस कार्ड पर क्यों नहीं रखा?

एक पीसीबी पर एक आगमनात्मक एंटीना के लेआउट पर विशेष ध्यान देने की आवश्यकता होती है क्योंकि रेडियो तरंगें धातुओं के माध्यम से नहीं जा सकती हैं, और एंटीना के ऊपर या नीचे कोई तांबे का विमान नहीं होना चाहिए।

निम्नलिखित उदाहरण एक अच्छा कार्यान्वयन दिखाता है, जहां ऊर्जा हस्तांतरण और पाठक और एनएफसी टैग के बीच संचार उपयुक्त है क्योंकि कोई तांबे का विमान एंटीना को ओवरलैप नहीं करता है।

निम्नलिखित उदाहरण एक खराब कार्यान्वयन दिखाता है, जहां विद्युत चुम्बकीय प्रवाह एंटीना के माध्यम से प्रवाहित नहीं हो सकता है। पीसीबी के एक तरफ ग्राउंड प्लेन रीडर और एनएफसी टैग एंटीना के बीच ऊर्जा हस्तांतरण को रोकता है:

चरण 12: पीसीबी रूटिंग

मैंने सभी अलग-अलग घटकों को पीसीबी के निचले हिस्से पर रखकर शुरुआत की।

एलईडी को लाइट बल्ब फिलामेंट पर रखा जाता है, और अन्य घटकों को लाइट बल्ब के आधार पर सबसे विवेकपूर्ण तरीके से व्यवस्थित किया जाता है।

विभिन्न निष्क्रिय घटकों को एक दूसरे से या एनएफसी टैग से जोड़ने वाले तारों को सौंदर्य कारणों से बल्ब खींचने वाली रेखाओं के नीचे रखा जाता है।

अंत में, एंटीना को सर्किट के निचले भाग में, आदर्श वाक्य के चारों ओर रखा जाता है, और दो पतले तारों द्वारा एनएफसी एकीकृत सर्किट से जुड़ा होता है।

पीसीबी डिजाइन अब हो गया है!

चरण 13: Gerber फ़ाइलें बनाना

Gerber फ़ाइलें पीसीबी छवियों का वर्णन करने के लिए मुद्रित सर्किट बोर्ड उद्योग सॉफ़्टवेयर द्वारा उपयोग की जाने वाली मानक फ़ाइल हैं: तांबे की परतें, सोल्डर मास्क, किंवदंती, आदि…

चाहे आप घर पर अपने पीसीबी का निर्माण करना चुनते हैं या किसी पेशेवर को निर्माण प्रक्रिया सौंपते हैं, ईगल पर पहले से बने पीसीबी से गेरबर फाइलें उत्पन्न करना आवश्यक है।

अंतर्निहित सीएएम प्रोसेसर का उपयोग करके ईगल से गेरबर फाइलों को निर्यात करना बहुत सरल है: मैंने सीड फ्यूजन 2-लेयर पीसीबी के लिए सीएएम फाइल का इस्तेमाल किया जिसमें इस निर्माता और कई अन्य लोगों द्वारा उपयोग की जाने वाली सभी सेटिंग्स शामिल हैं। इस फ़ाइल के साथ Gerber पीढ़ी के बारे में अधिक जानकारी Seeed की वेबसाइट पर पाई जा सकती है।

सीएएम प्रोसेसर एक.zip फ़ाइल "NFC_BusinessCard.zip" उत्पन्न करता है जिसमें NFC बिजनेस कार्ड PCB की निम्नलिखित परतों के अनुरूप 10 फाइलें होती हैं:

विस्तार	परत
NFC_BusinessCard. GBL	निचला तांबा
NFC_BusinessCard. GBO	नीचे सिल्कस्क्रीन
NFC_BusinessCard. GBP	नीचे मिलाप पेस्ट
NFC_BusinessCard. GBS	निचला सोल्डरमास्क
NFC_BusinessCard. GML	मिल परत
एनएफसी_बिजनेस कार्ड.जीटीएल	शीर्ष कॉपर
NFC_BusinessCard. GTO	शीर्ष सिल्कस्क्रीन
एनएफसी_बिजनेस कार्ड.जीटीपी	शीर्ष मिलाप पेस्ट
एनएफसी_बिजनेस कार्ड.जीटीएस	शीर्ष सोल्डरमास्क
NFC_BusinessCard. TXT	ड्रिल फ़ाइल

यह सुनिश्चित करने के लिए कि PCB ठीक वैसा ही दिखेगा जैसा मैं चाहता था, मैंने Gerber फाइलें EasyEDA के ऑनलाइन Gerber व्यूअर में अपलोड की हैं। फैब्रिकेशन के बाद अंतिम डिजाइन की कल्पना करने के लिए मैंने थीम को ब्लैक में बदल दिया और सरफेस फिनिश को सिल्वर में बदल दिया।

मैं परिणाम से वास्तव में खुश था और विनिर्माण कदम के साथ आगे बढ़ने का फैसला किया …

चरण 14: पीसीबी को ऑर्डर करना

जैसा कि मैं अपने व्यवसाय कार्ड के लिए गुणवत्तापूर्ण फिनिश चाहता था, मैंने निर्माण प्रक्रिया एक पेशेवर को सौंपी।

कई पीसीबी निर्माता अब बहुत प्रतिस्पर्धी कीमतों की पेशकश करते हैं: SeeedStudio, Elecrow, PCBWay, और कई अन्य … युक्ति: विभिन्न पीसीबी निर्माताओं द्वारा दी जाने वाली कीमतों और सेवाओं की तुलना करने के लिए, मैं पीसीबी शॉपर वेबसाइट का उपयोग करने की सलाह देता हूं जो मुझे बहुत आसान लगता है।

अपने व्यवसाय कार्ड के निर्माण के लिए, मैंने एक महत्वपूर्ण विवरण को ध्यान में रखा: कई पीसीबी निर्माता खुद को पीसीबी सिल्क्सस्क्रीन पर ऑर्डर नंबर चिह्नित करने की अनुमति देते हैं। यह संख्या, हालांकि छोटी है, विशेष रूप से तब कष्टप्रद होती है जब पीसीबी को सौंदर्यपूर्ण होने की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, सीडस्टूडियो पर ऑर्डर किए गए मेरे $ 1 पीसीबी क्रिसमस ट्री के लिए मुझे यह बुरा आश्चर्य था।

अनुभव से, मुझे पता था कि एलेक्रो में यह बुरी आदत नहीं थी और इसलिए मैंने इस निर्माता को अपने कार्ड के निर्माण का काम सौंपने का फैसला किया और मैंने निम्नलिखित सेटिंग्स के साथ $ 4.9 के लिए 10 बिजनेस कार्ड का ऑर्डर दिया:

• परतें: 2 परतें
• आयाम: 54 * 86 मिमी
• विभिन्न पीसीबी डिजाइन: 1
• पीसीबी मोटाई: 0, 6 मिमी (सबसे पतला उपलब्ध)
• पीसीबी रंग: काला
• सतह खत्म: HASL
• जालीदार छेद: नहीं
• कॉपर वजन: 1oz (एंटीना अधिष्ठापन सूत्र में चुना गया है)

दो हफ्ते बाद, मैंने अपने पीसीबी को पूरी तरह से बनाया और बिना किसी कष्टप्रद ऑर्डर नंबर के सिल्कस्क्रीन पर अंकित किया। अब तक बहुत अच्छा है, इन बोर्डों को मिलाप करने का समय!

चरण 15: एनएफसी चिप को मिलाप करना

पीसीबी प्रतियोगिता में जज पुरस्कार