Le cuivre versera-t-il de l'aide sur mon PCB monocouche?

J'ai un PCB qui contient un LCD 20x4, dix-huit boutons poussoirs 12x12 mm et trois LED. Cette carte est connectée à un Arduino Mega via un câble ruban de 30 cm de long. Maintenant, pendant les tests, j'ai constaté que parfois l'écran LCD se vide. Dans mon PCB précédent, je n'utilisais pas de coulée au sol, mais si j'utilise une coulée au sol, mon système sera-t-il plus résistant au bruit EMI?

Je travaille également sur d'autres aspects, mais je veux juste un avis d'expert à ce sujet pour utiliser une coulée moulue ou non sur un PCB monocouche .

Je joins les deux images de PCB pour clarification: une avec et une sans coulée de cuivre:

Après avoir lu toutes les suggestions, j'ai la compréhension suivante dans ma tête 1. Transférer les lignes VCC et de masse près de la ligne d'interface LCD, c'est-à-dire du côté droit

2. Retirez les connexions des cavaliers sur chaque bouton des deux broches inférieures car elles transforment le cuivre pour le rendre moins efficace.

3. augmenter la distance entre R1, R2 et R3

4. Augmentez l'espace entre les lignes de contrôle LCD et les lignes de bouton dans le coin inférieur droit.

5. Ajoutez plus de lignes au sol (je n'en suis pas sûr mais les experts l'ont suggéré)

6. Placer le connecteur en haut plutôt qu'en bas, car cela réduira la distance entre les pistes pour le contrôle LCD et les lignes de données, ce qui le rendra plus immunisé contre le bruit.

Veuillez indiquer si je suis dans la bonne direction. Deux couches n'est pas une option car ici dans ma région, elles ne font que des circuits imprimés à deux faces en grande quantité, sinon c'est trop cher. Il en va de même pour la fabrication de porcelaine

Une coulée de sol, à elle seule, est peu susceptible de sauver une planche mal mise à la terre.

Une coulée de terre n'est pas, en soi, un plan de masse.

Une coulée moulue est la valeur par défaut pour la fabrication de PCB car cela signifie qu'il faut moins de cuivre à graver, une carte multicouche se retrouve plus équilibrée mécaniquement, et elle est plus conductrice thermiquement, toutes bonnes choses.

Vous devez vous assurer que, sans déversement de sol, tous les signaux critiques ont un chemin de retour au sol adéquat. Le point de vérifier cela sans coulée est que la coulée confond l'image, cela rend les choses très difficiles, alors voyez ce qui se passe.

Assurez-vous que les horloges et les stroboscopes ont une piste au sol à proximité allant de la source à l'évier. Ajoutez des pistes au sol aussi près que possible des pistes de signal. Assurez-vous que les circuits intégrés qui attirent des impulsions de courant soudaines ont des capuchons de découplage à proximité, avec un suivi court vers les broches d'alimentation et de terre. Vérifiez que les changements de courant d'alimentation n'induisent pas de tensions dans des endroits indésirables, ce qui signifie généralement que vous exécutez une piste au sol avec toutes les pistes d'alimentation.

Peut-être vous sentez-vous que vous n'avez pas de place pour ajouter un suivi au sol? S'il n'y a pas de place pour une piste au sol, alors il n'y a pas de place pour que la coulée se connecte et assure votre continuité au sol au bon endroit. Bien sûr, il pourrait se connecter en faisant une grosse boucle ailleurs, mais ce n'est pas le bon endroit. Il n'y a pas d'autre alternative que de fournir une continuité de terre appropriée au bon endroit si vous voulez une carte robuste.

Une fois que votre suivi au sol est sanitaire, vous pouvez ajouter à nouveau le déversement du sol. Si votre suivi au sol est adéquat, il n'est pas vraiment nécessaire électriquement, mais cela ne fera pas de mal, et il fait toutes les autres bonnes choses.

D'un autre côté, un plan au sol est quelque chose que vous concevez dès le départ. C'est quelque chose que vous ne coupez pas avec des pistes qui le traversent. Ce n'est pas quelque chose que vous versez après coup, après avoir routé toutes les pistes de signal. C'est le chef d'orchestre le plus important du tableau, vous le mettez donc en premier et vous en occupez en ajoutant les autres pistes.

Vérifiez la réponse d'AnalogSystemsRF. Je vous ai dit ce que vous auriez dû faire et devriez faire la prochaine fois, il vous dit ce que vous pouvez faire maintenant. Vous remarquerez qu'ils impliquent tous deux de connecter les motifs.

Prenez 20 morceaux de fil de cuivre et soudez les 20 morceaux SUR les signaux, de GND à GND. En d'autres termes, regroupez certaines de ces "antennes" GND flottantes.

Puis refaites le test.

Ajoutez peut-être 20 autres morceaux de fil de cuivre, de GND à GND.

----------- laissez utiliser le calcul de la gravité des erreurs GND ------

Supposons un chargeur de batterie en brique noire à 4 "(0,1 mètre) de distance, de la région de 4" par 4 "des pièces flottantes de remplissage au sol. est une vitesse de balayage de 2 volts / 1 nanoseconde. Supposons que le nœud de commutation est visible pour le monde extérieur et provoque des champs électriques changeant rapidement.

Quelle quantité de courant de déplacement sera induite dans les pièces de remplissage du sol?

C (plaque parallèle) = E0 * Er * surface / distance ~~ 9e-12 Farad / mètre * A / D

avec Er = 1 (air), Surface = 0,1 m * 0,1 m et Distance = 0,1 m

C = 9e-12 * 0,1 m * 0,1 m / 0,1 m = 9e-12Farad.meter * 0,1 m = 0,9 pF

C ==== 1pF environ

I = C * dV / dT = 1pf * 2v / nS = (1nF * 1milli) * 2v / nS et le NANO s'annule

I = 1milli * 2v = 2 milliAmps, à la fréquence de commutation de la brique noire

Maintenant, nous devons calculer la résistance GND à GND. Le meilleur possible est d'environ 1 carré de feuille de cuivre (0,00050 (en fait 0,000498 à 25 degrés C) ohms). Avec 20 ou 40 morceaux de fil reliant les morceaux flottants ensemble, la taille des fils et la longueur des fils affectent également la résistance GND à GND, mais le diamètre du fil sera plus épais que le papier d'aluminium, et votre remplissage- les écarts sont de 3 millimètres (1/16 de pouce), nous supposerons donc seulement 2 carrés de papier d'aluminium ou 0,0010 ohm (la résistance est très sensible à la température: 0,4% par degré C).

Quelle sera la différence de tension entre un emplacement sur le GND et un autre emplacement sur le GND? utiliser la loi d'Ohms: I * R

En supposant que la résistance est de 0,001 ohm et I est de 0,002 ampères, la tension est juste I * R, ou 2 milli milli ou

2 microVolts (DC basse fréquence)

Faut-il autoriser l'inductance? sûr. Avec les différents chemins parallèles à travers les différents morceaux de fil, supposez que l'inductance du point A au point B est de 10 nanoHenry (une feuille de cuivre solide représente environ 1 nanoHenry inductance. Je me réjouis de meilleures estimations, et même d'une formule). Le Z (impédance de 10nH à 5 MHz, ou 1 / (2 * 100 nanosecondes)) est de + J 0,031 ohms. Z (1nH à 1 GHz) = + j6,28 ohms. Z (1nH à 1 MHz) est de 6,28 / 1 000 = 0,00628 ohm. À 5 MHz, le Z est 5 fois plus grand à 0,031 ohm. Notez que nous n'avons pas besoin d'une calculatrice.

Quelle est la tension? I * Z, ou 2ma * 0,031 ohms, = 0,062 * milli, = 62 micro Volts.

Ainsi, nous prédisons une tension (petite, mais pas nulle) de la Terre à la Terre, alors que les courants traversent les 20 ou 40 morceaux de fil que vous avez ajoutés entre les pièces flottantes de remplissage du sol.

62 microVolts (AC, à 5MHz)

Le sol verse une aide PUISSANTE (mais comme d'autres, j'ai des doutes), mais je regarderais ce câble ruban comme un premier suspect.

Si vous l'avez changé d'un ruban de 0,1 pouce à un connecteur à deux rangées avec un ruban de 0,05 pouce (pensez à un vieux câble PATA), vous pouvez entrelacer la masse avec le signal, et cela, je pense, pourrait aider.

Je note pour le moment que vos lignes de contrôle LCD montent du côté droit, tandis que le sol LCD monte du côté gauche, c'est pessimal du point de vue SI. Les données et la masse doivent être acheminées ensemble dans la mesure du possible (également sous tension!), Et comme la matrice de commutation n'est pas concernée non plus, je déplacerais les broches d'alimentation et de masse pour qu'elles se trouvent parmi les lignes de contrôle LCD.

Au sujet des boucles de masse, QUI S'EN SOUCIE! Le courant circule dans les boucles (toujours), vous pouvez le rendre facile à faire, auquel cas peu de tension sera développée à travers ces boucles, ou vous pouvez le rendre difficile dans ce cas, beaucoup de tension sera développée à travers la boucle, généralement beaucoup de petites boucles battent une grosse.

Oh, un détail, mais vous voudrez peut-être envisager d'ajouter des diodes à la matrice de commutation, cela peut vous permettre de gérer deux commutateurs enfoncés en même temps de manière plus raisonnable.

Votre écran LCD s'éteint probablement en raison d'un potentiomètre de contraste défectueux. Mieux vaut plutôt utiliser des résistances fixes. La mise à la terre est peu probable que le problème

Vous pouvez nettoyer les pistes de ces commutateurs.
Les coussinets en bas à gauche et à droite sont joints en interne, tout comme les coins supérieur gauche et droit. Vous pouvez exécuter une piste simple directement entre (par exemple) B1, B4, B7 et BX. Ajoutez des jointures à UNE broche sur chaque commutateur et vous obtenez une disposition plus propre.

Évitez de faire des "îles" avec votre sol coulé. Chaque zone doit se connecter. Vous pouvez même répartir R1, R2 et R3 pour assurer une meilleure coulée entre eux.

Étant donné que l'écran LCD ne masque que parfois, et je suppose que ce n'est pas pour la production de masse, cela pourrait suffire pour vous permettre de continuer. Je conseillerais toujours une planche double face comme une meilleure solution.

Pour lutter contre l'IME, rappelez-vous que le courant est une préoccupation à double sens. Si vous êtes limité à un seul côté, déroutez les chemins de retour à proximité les uns des autres.

Certaines résistances série de faible valeur dans les trajets des signaux rendent le circuit moins susceptible de rayonner. Et chaque signal qui entre ou sort du PCB doit traverser une résistance avant de passer à un IC.

Je ne sais pas si vous allez produire des choses en masse, mais si je faisais du prototypage, j'utiliserais une carte double face, vaporiserais un côté de la carte avec de la résine, ce serait le terrain commun, y compris des pads pour les connexions à la terre côté circuit, et utiliser une soudure traversante primitive.

Vous feriez mieux de diviser le câble ruban en deux câbles, la basse fréquence sur un groupe, le HF sur l'autre.