Akankah tembaga menuangkan bantuan pada PCB single-layer saya?

Saya memiliki PCB yang berisi satu LCD 20x4, delapan belas tombol tekan 12x12 mm, dan tiga LED. Papan ini terhubung ke Arduino Mega melalui kabel pita sepanjang 30 cm. Sekarang selama pengujian, saya menemukan bahwa kadang-kadang LCD menjadi kosong. Dalam PCB saya sebelumnya, saya tidak menggunakan ground pour, tetapi jika saya menggunakan ground pour, apakah sistem saya lebih tahan terhadap noise EMI?

Saya sedang mengerjakan aspek-aspek lain juga, tapi saya hanya ingin pendapat ahli tentang ini untuk menggunakan ground pour atau tidak pada PCB single-layer .

Saya melampirkan kedua gambar PCB untuk klarifikasi: satu dengan, dan satu tanpa tuangkan tembaga:

Setelah membaca semua saran saya memiliki pemahaman berikut di kepala saya 1. Transfer VCC dan garis tanah dekat garis antarmuka LCD yaitu di sisi kanan

2. Hapus koneksi jumper pada setiap tombol turunkan dua pin karena mereka menuangkan tembaga trans sehingga tidak terlalu efektif.

3. Meningkatkan jarak antara R1, R2 dan R3

4.Meningkatkan ruang antara garis kontrol LCD dan garis tombol di sudut kanan bawah.

5. Tambahkan lebih banyak garis tanah (saya tidak yakin tentang itu tetapi para ahli telah menyarankan ini)

6. Tempatkan konektor di atas bukan di bawah karena akan mengurangi jarak lintasan untuk kontrol lcd dan jalur data yang pada gilirannya akan membuatnya lebih kebal terhadap kebisingan?

Berikan komentar apakah saya berada di arah yang benar. Dua lapisan bukan pilihan karena di sini di daerah saya mereka hanya membuat dua sisi PCB dalam jumlah besar kalau tidak terlalu mahal. Sama halnya dengan manufaktur Cina

Tuang tanah, dengan sendirinya, tidak mungkin menyelamatkan papan yang tidak memiliki ground yang memadai.

Tuang tanah bukanlah, dengan sendirinya, sebuah bidang tanah.

Tuang tanah adalah standar untuk fabrikasi PCB karena itu berarti lebih sedikit tembaga yang harus dietsa, papan multilayer lebih seimbang secara mekanis, dan lebih konduktif secara termal, semua hal baik.

Anda perlu memastikan bahwa, tanpa ground pour, semua sinyal kritis memiliki jalur pengembalian tanah yang memadai. Titik memeriksa ini tanpa tuangkan adalah bahwa tuangkan membingungkan gambar, itu membuatnya sangat sulit jadi lihat apa yang terjadi.

Pastikan jam dan strobo memiliki track ground terdekat dari sumber ke sink. Tambahkan track ground sedekat mungkin ke track sinyal. Pastikan IC yang menarik pulsa arus tiba-tiba memiliki tutup decoupling yang berdekatan, dengan pelacakan singkat ke pin daya dan pentanahan. Periksa apakah perubahan pasokan saat ini tidak menyebabkan voltase di tempat yang tidak diinginkan, yang umumnya berarti menjalankan lintasan pembumian dengan semua lintasan daya.

Mungkin Anda merasa tidak memiliki ruang untuk menambahkan pelacakan darat? Jika tidak ada ruang untuk trek tanah, maka tidak ada ruang bagi pour untuk terhubung dan memberikan kontinuitas tanah Anda di tempat yang tepat. Tentu, itu mungkin terhubung dengan melakukan loop besar di tempat lain, tapi itu bukan tempat yang tepat. Tidak ada alternatif untuk memberikan kontinuitas tanah yang tepat di tempat yang tepat jika Anda menginginkan papan yang kuat.

Setelah pelacakan tanah Anda sanitasi, maka Anda dapat menambahkan tanah kembali. Jika pelacakan tanah Anda memadai maka itu tidak benar-benar dibutuhkan secara listrik, tetapi itu tidak akan merugikan, dan melakukan semua hal baik lainnya.

Di sisi lain, bidang tanah adalah sesuatu yang Anda desain sejak awal. Itu adalah sesuatu yang tidak Anda potong dengan jejak yang melewatinya. Ini bukan sesuatu yang Anda tuangkan sebagai renungan, setelah Anda merutekan semua jalur sinyal. Ini adalah konduktor yang paling penting di papan tulis, jadi Anda letakkan dulu, dan jaga saat Anda menambahkan trek lainnya.

Periksa jawaban AnalogSystemsRF. Saya katakan kepada Anda apa yang harus Anda lakukan dan harus lakukan di waktu berikutnya, dia memberi tahu Anda apa yang dapat Anda lakukan sekarang. Anda akan melihat mereka berdua benar-benar melibatkan penghubung.

Ambil 20 buah kawat tembaga, dan solderkan 20 buah OVER sinyal, dari GND ke GND. Dengan kata lain, pendekkan beberapa dari "antena" GND mengambang itu.

Lalu tes ulang.

Mungkin menambahkan 20 buah kawat tembaga lagi, dari GND ke GND.

----------- mari gunakan hitung seberapa buruk kesalahan GND bisa ------

Asumsikan baterai hitam-bata-charger 4 "(0,1 meter) jauhnya, dari 4" oleh 4 "bagian mengambang Mengisi potongan. Asumsikan catu daya switching di dalam bata hitam memiliki 200 volt dalam 100 tegangan switching nanodetik; ini adalah 2 volts / 1nanosecond slewrate. Asumsikan node switching terlihat oleh dunia luar, dan menyebabkan medan listrik yang berubah dengan cepat.

Berapa banyak arus perpindahan yang akan diinduksi ke dalam potongan-potongan Ground Fill?

C (pelat paralel) = E0 * Er * area / jarak ~~ 9e-12 Farad / meter * A / D

dengan Er = 1 (udara), Area = 0,1 m * 0,1 m, dan Jarak = 0,1 m

C = 9e-12 * 0.1m * 0.1m / 0.1m = 9e-12Farad.meter * 0.1m = 0.9pF

C ==== 1pF kira-kira

I = C * dV / dT = 1pf * 2v / nS = (1nF * 1milli) * 2v / nS dan NANO membatalkan

I = 1milli * 2v = 2 milliAmps, pada frekuensi tingkat switching hitam-bata

Sekarang kita perlu menghitung resistensi GND - to - GND. Kemungkinan terbaik adalah sekitar 1 kuadrat tembaga foil (0,00050 (sebenarnya 0,000498 pada 25 derajat C) ohm). Dengan 20 atau 40 lembar kawat yang menghubungkan potongan mengambang, ukuran kabel dan panjang kabel juga mempengaruhi resistansi GND-to-GND, tetapi diameter kawat akan lebih tebal dari pada foil, dan isi Anda Kesenjangannya adalah 3 milimeter (1/16 inci), jadi kami hanya akan mengasumsikan 2 kotak foil atau 0,0010 ohm (resistansi sangat sensitif terhadap suhu: 0,4% per derajat C).

Apa perbedaan tegangan antara satu lokasi di GND dan beberapa lokasi lain di GND? gunakan hukum Ohms: I * R

Dengan asumsi resistansi adalah 0,001 ohm, dan saya adalah 0,002 amp, tegangannya hanya I * R, atau 2 mili mili atau

2 microVolt (frekuensi rendah DC)

Haruskah kita mengizinkan induktansi? Tentu. Dengan berbagai jalur paralel melalui berbagai potongan kawat, asumsikan Induktansi dari titik A ke titik B adalah 10 nanoHenry (selembar tembaga padat sekitar 1 nanoHenry induktansi. Saya menerima perkiraan yang lebih baik, dan bahkan formula). Z (impedansi 10nH pada 5MHz, atau 1 / (2 * 100nanoSecond)) adalah + J 0,031 ohm. Z (1nH pada 1GHz) = + j6.28 ohm. Z (1nH pada 1MHz) adalah 6.28 / 1.000 = 0,00628 ohm. Pada 5MHz, Z adalah 5X lebih besar pada 0,031 ohm. Perhatikan kami tidak membutuhkan kalkulator.

Apa tegangannya? I * Z, atau 2ma * 0,031 ohm, = 0,062 * mili, = 62 Volts mikro.

Jadi kami memperkirakan beberapa (kecil, tetapi bukan NOL) tegangan dari Ground ke Ground, karena arus mengalir melalui 20 atau 40 keping kawat yang Anda tambahkan di antara keping Ground Fill yang mengambang.

62 microVolt (AC, pada 5MHz)

Ground mungkin MEMBANTU bantuan (tapi seperti orang lain saya ragu), tapi saya akan melihat kabel pita itu sebagai tersangka pertama.

Jika Anda menggantinya dari pita 0,1 inci ke konektor dua baris dengan pita 0,05 inci (kabel PATA tua) maka Anda dapat melakukan interleave ground dengan sinyal, dan ini menurut saya mungkin bisa membantu.

Saya perhatikan saat ini bahwa garis kontrol LCD Anda berjalan di sisi kanan, sedangkan tanah LCD berjalan di sebelah kiri, ini pesimis dari perspektif SI. Data dan arde harus dirutekan bersama sejauh mungkin (Juga daya!), Dan karena matrik sakelar tidak peduli dengan salah satu, saya akan memindahkan pin daya dan arde ke antara garis kontrol LCD.

Mengenai masalah loop tanah, SIAPA YANG PEDULI! Arus mengalir dalam loop (selalu), Anda dapat membuatnya mudah untuk melakukannya, dalam hal ini tegangan kecil akan dikembangkan melintasi loop tersebut, atau Anda dapat mempersulit dalam hal ini banyak tegangan akan dikembangkan melintasi loop, umumnya banyak loop kecil mengalahkan yang besar.

Oh, detail, tetapi Anda mungkin ingin mempertimbangkan untuk menambahkan beberapa dioda ke matrik sakelar, ini dapat memungkinkan Anda untuk menangani dua sakelar yang ditekan secara bersamaan dengan lebih masuk akal.

LCD Anda mungkin menjadi kosong karena trimpot kontras yang salah. Lebih baik menggunakan resistor tetap sebagai gantinya. Membumi tidak mungkin menjadi masalah

Anda dapat membersihkan trek di sakelar itu.
Bantalan kiri bawah dan kanan disatukan secara internal seperti halnya kiri atas dan kanan. Anda dapat menjalankan trek sederhana lurus ke atas antara (misalnya) B1, B4, B7 dan BX. Tambahkan gabungan ke SATU pin pada setiap sakelar dan Anda mendapatkan tata letak yang lebih bersih.

Hindari membuat "pulau-pulau" dengan tanah Anda. Setiap area harus terhubung. Anda bahkan bisa menyebarkan R1, R2 dan R3 untuk memastikan tuangkan yang lebih baik di antara mereka.

Karena LCD kadang-kadang hanya kosong, dan saya berasumsi ini bukan untuk produksi massal, tuangkan ini mungkin cukup untuk membuat Anda tetap berjalan. Saya masih menyarankan papan dua sisi sebagai solusi yang lebih baik.

Untuk melawan EMI, ingat bahwa saat ini adalah masalah dua arah. Jika Anda terbatas pada satu sisi saja, rute jalur balik dekat satu sama lain.

Beberapa resistor seri bernilai rendah di jalur sinyal membuat sirkuit lebih kecil kemungkinannya untuk memancar. Dan setiap sinyal yang memasuki atau meninggalkan PCB harus melewati resister sebelum pergi ke IC.

Saya tidak tahu apakah Anda akan memproduksi secara massal, tetapi jika saya membuat prototipe saya akan menggunakan papan dua sisi, semprotkan satu sisi papan dengan tahan, ini akan menjadi tanah umum, termasuk bantalan untuk koneksi ke tanah di sisi sirkuit, dan gunakan solder melalui lubang primitif.

Anda sebaiknya membagi kabel pita menjadi dua kabel, frekuensi rendah pada satu kelompok, HF pada yang lain.