AD18绘制AHT20原理图及PCB电路设计

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前言

本文介绍了AHT20 芯片，并且绘制了AHT20 的原理图，对AHT20 进行了封装；并且将AHT20添加进来STM32 最小系统的原理图中，并且即将绘制含有AHT20 芯片的STM32 的PCB 图。

AHT20芯片简介

AHT20 是一款国人生产的温湿度传感芯片，这是有关AHT20 的相关资料，提取码：hahy。

ATH20，新一代温湿度传感器在尺寸与智能方面建立了新的标准：它嵌入了适于回流焊的双列扁平无引脚SMD封装，底面 3 × 3 mm，高度 1.0 mm。传感器输出经过标定的数字信号，标准IIC格式。

AHT20配有一个全新设计的 ASIC 专用芯，一个经过改进的MEMS半导体电容式温湿度传感元件和一个标准的片上温度传感器元件，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，经过改进时期在恶劣环境下性能更稳定。

每一个传感器都经过校准和测试，在产品表面印有产品批号，由于对传感器做了改良和微型化改进，因此它的性价比更高，并且最终所有设备都将得益于尖端的节点运行模式。

AHT20 性能参数

AHT20 接口

接口定义

电源引脚(VDD,GND)

AHT20 的供电范围为2.0-5.5V，推荐电压为3.3V，在VDD和GND之间必须加上去耦电容10uF， 起到滤波作用。VDD比SDA和SCL优先上电或者同步上电，避免因为信号线(SCL/SDA)漏电电流灌入，导致芯片上电后处于非工作状态。

串行时钟(CSL)

SCL 用于处理微处理器与AHT20 之间的通讯同步。由于接口包含了完全静态逻辑，因为不存在最小SCL频率。

串行数据(SDA)

SDA 引脚用于传感器的··数据输入和输出··。当向传感器发送命令时，SDA 在串行时钟SCL 的上升沿有效，且当SCL 为高电平时，SDA必须保持稳定。在SCL 下降沿之后，SDA 值可被改变。

典型应用电路

为避免信号冲突，微处理器（MCU）必须只能驱动 SDA 和 SCL 在低电平，需要一个外部的上拉电阻（例如：2 . 0 ~ 1 0 kΩ）将信号提拉至高电平，上拉电阻通常可能已包含在微处理器的 I / O 电路中。

AHT20 封装

AHT20 封装图

AHT20 产品图

AHT20 实物图

AD18中AHT20 原理图绘制及封装

AD18中AHT20 原理图绘制

根据上面给出的接口图，可以绘制出AHT20 的原理图。原理图的绘制参考资料，在此不再赘述。

tips：这里的原理图不要画的太大了哦，不然会不好放在原理图中。

AD18中AHT20 封装

tips：根据上面给出的封装图，对AHT20进行封装。

放置焊盘（即 place pad），点击焊盘对其进行设置。

设置为top 层

设置焊盘大小

根据上面给出的封装图，设置焊盘的大小，设置完一个焊盘之后，可以进行复制操作，因为一共需要6个相同的焊盘。

摆放器件

放置好6个焊盘之后，根据封装图的参数，摆放好器件。

tips：摆放焊盘位置时，可以直接设置焊盘中心的（x,y）坐标。

画线

在封装图中可以看到有一个框将几个焊盘框起来，接下来我们就画线（place line）将几个焊盘框起来。设置画线的一层为Top Overlay。


tips：同样，可以对线的起点和终点进行设置，这样更方便准确哦！

再加上自己的标记，就完成了AHT20 的封装啦！

3D 模型

完成复杂一点的3D元器件一般是通过pro/e SolidWorks等软件做好后导出step文件提供给altium designer，不过这样前提得学pro/e SolidWorks，不会怎么办，在要求不是怎么复杂得时候可以自己利用ad中的3d body方便快捷做一些简单的3d元器件。

框选到整个平面，如图所示：

双击选择进行设置：

其中Standoff Height 是离板面的距离，所以设置为0。

完成设置后，按下数字3，就可以显示其3D模型。

现在就完成了AHT20 的封装了。

在AHT20 原理图中添加脚本

tips：如果在添加脚本的时候，没有发现自己封装的AHT20，尝试一下保存封装文件，或者等待出现；且在添加完脚本之后，记得保存工程（save project）。

PCB绘制

添加AHT20 到STM32最小系统原理图中

原理图绘制

根据上面给出的电路图，在STM32最小系统原理图中绘制AHT20 的电路。

其中SCL 对应STM32 中的PB6，SDA 对应STM32 中的PB7。

STM32最小系统原理图：

绘制PCB

手动布线和自动布线均可，具体操作请参考。

覆铜等操作也可以参考上述连接。

Bingo!

记得熟能生巧哦~