Φορητός μετρητής VU με μπαταρία: 9 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Ακολουθούν οδηγίες για την κατασκευή φορητού μετρητή VU με μπαταρία, καθώς και λεπτομερείς οδηγίες για την κατασκευή του PCB που απαιτούνται για την ολοκλήρωση αυτού του έργου. Σχεδιάστηκε για να φωτίζει από 0-10 LED ανάλογα με τα επίπεδα ήχου του περιβάλλοντος. Το σχεδίασα για να στερεωθεί σε ένα βραχιολάκι, ρούχα ή κολιέ, αν το σχέδιο είναι κάπως μικρότερο. Ο σκοπός του είναι να φορεθεί σε ένα νυχτερινό κέντρο διασκέδασης ή παρόμοιο τοπικό χώρο όπου παίζει μουσική, ως εναλλακτική λύση κινουμένων σχεδίων σε αντίθεση με ένα λαμπερό ραβδί. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί, ωστόσο, για διάφορους εναλλακτικούς σκοπούς.

Βήμα 1: Απαιτούμενα υλικά

Για αυτό το έργο, θα χρειαστείτε τα ακόλουθα υλικά:

1. 1 LM3916 IC 2. 1 LM386 IC 3. 10 LED 4. 1 UV Reactive PCB Board 5. 1 υποδοχή IC 18 ακίδων 6. Υποδοχή IC 1 8 ακίδων 7. Διάφορες αντιστάσεις SMT 8. 1 εργαλείο Dremel 9. 1 UV έκθεση κουτί 10. Ανάπτυξη χημικών ουσιών 11. Etchant (χρησιμοποιώ χλωριούχο σίδηρο) 12. 1 Λεπτό μολύβι συγκόλλησης 13. Λεπτή συγκόλληση με ασημί 14. 4 μπαταρίες κυψελών νομισμάτων 3V 15. 2 Υποδοχές για 2 μπαταρίες κυψελών νομισμάτων η κάθε μία 16. 1 διακόπτης 17. 1 ηλεκτρόδιο μικρόφωνο 18. 3 (1 uf SMT πυκνωτές) 19. Μετουσιωμένη ή ισοπροπυλική αλκοόλη Σε μια πρέζα μερικά από αυτά τα συστατικά μπορούν να αγοραστούν από την Radioshack, αλλά το καλύτερο στοίχημά σας είναι να τα αγοράσετε από το DigiKey.com ή από την Frys Electronics, ή άλλο ισοδύναμο τοπικός πωλητής ανταλλακτικών ηλεκτρονικών ειδών.

Βήμα 2: Προετοιμασία του PCB Artwork

Δημιούργησα το έργο τέχνης PCB σε ένα πρόγραμμα που ονομάζεται ExpressPCB, το οποίο είναι διαθέσιμο για δωρεάν λήψη και είναι εκπληκτικά λειτουργικό. Το προκύπτον έργο τέχνης απεικονίζεται σε αυτήν τη σελίδα. Στη συνέχεια, εκτύπωσα το έργο τέχνης PCB σε μια διαφάνεια. Κατά την εκτύπωση της επάνω στρώσης χαλκού του PCB στο ExpressPCB, δεν εκτυπώνονται τα κίτρινα περιγράμματα στοιχείων, εκτυπώνονται μόνο τα κόκκινα ίχνη. Στη συνέχεια έκοψα το τυπωμένο τμήμα του έργου τέχνης. Αυτό θα καθορίσει το μέγεθος και το σχήμα του PCB. Η τρίτη εικόνα είναι ένα στιγμιότυπο οθόνης του ExpressPCB που δείχνει ετικέτες για όλα τα εξαρτήματα.

Βήμα 3: Κοπή και προετοιμασία του PCB για έκθεση

Για την κατασκευή PCB, χρησιμοποιώ τη μέθοδο έκθεσης σε υπεριώδη ακτινοβολία, η οποία είναι μόνο λίγο πιο δύσκολη από και σημαντικά πιο ακριβής από τη μέθοδο μεταφοράς γραφίτη. Για να ξεκινήσω, έκοψα το PCB στο ίδιο μέγεθος με το περίγραμμα του θετικού PCB. Πρώτα σχεδίασα ένα ορθογώνιο με τις ίδιες διαστάσεις του PCB στο προστατευτικό στρώμα από γυαλί από υαλοβάμβακα καλυμμένο με UV Reactive, και στη συνέχεια το έκοψα χρησιμοποιώντας ένα εργαλείο Dremel εξοπλισμένο με ρόδα με διαμάντια. Βεβαιωθείτε ότι μόλις αφαιρέσετε τον πίνακα από την προστατευτική του συσκευασία δεν θα εκτεθεί σε καμία υπεριώδη ακτινοβολία. Όταν εργάζομαι με PCB που αντιδρούν σε υπεριώδη ακτινοβολία, διατηρώ το γκαράζ φωτισμένο με έναν μόνο λαμπτήρα πυρακτώσεως. Και τα δύο φώτα φθορισμού και αλογόνου παράγουν αρκετό υπεριώδες φως ώστε να εκθέτουν τον πίνακα μέσα από το προστατευτικό στρώμα του πλαστικού. Επιπλέον, βεβαιωθείτε ότι φοράτε κατάλληλο προστατευτικό εξοπλισμό όταν κόβετε υαλοβάμβακα.

Βήμα 4: Έκθεση UV

Τώρα που έχετε το PCB ευαίσθητο στην υπεριώδη ακτινοβολία σε μέγεθος και το θετικό PCB στο μέγεθος, είστε έτοιμοι να εκθέσετε τον πίνακα. Αφαιρέστε μόνο το προστατευτικό στρώμα από το PCB ακριβώς πριν τοποθετήσετε το θετικό σε αυτό, αλλιώς σωματίδια σκόνης θα κολλήσουν στον πίνακα, το οποίο θα καταστρέψει το τελικό PCB. Έφτιαξα ένα κουτί έκθεσης σε υπεριώδη ακτινοβολία αγοράζοντας ένα κοινό μαύρο φως και τοποθετώντας το στο εσωτερικό της κορυφής ενός μεγάλου πλαστικού κουτιού. Ο Thi έχει δουλέψει άψογα για μένα μέχρι τώρα, και είναι πολύ φθηνότερος από την αγορά ενός προπληρωμένου συστήματος έκθεσης σε υπεριώδη ακτινοβολία. Για να εκθέσετε το PCB, αφαιρέστε πρώτα το προστατευτικό στρώμα, τοποθετήστε τη θετική διαφάνεια πάνω από τον πίνακα και τοποθετήστε το στο κουτί έκθεσης στην υπεριώδη ακτινοβολία. Συνιστάται χρόνος έκθεσης 10-11 λεπτά.

Βήμα 5: Προετοιμασία των λύσεων ανάπτυξης και χάραξης

Τώρα πρέπει να χρησιμοποιήσετε λίγη χημεία. Μόλις εκτεθεί το PCB, απενεργοποιήστε το υπεριώδες φως και προετοιμάστε τις τρεις χημικές ουσίες που θα χρειαστείτε. Αναμίξτε τον αναπτυσσόμενο παράγοντα με την ποσότητα νερού που έχει συνταγογραφηθεί στη φιάλη και τοποθετήστε σε ένα πλαστικό δοχείο αρκετά μεγάλο για να ακουμπήσει το PCB. Στη συνέχεια, γεμίστε με παρόμοιο μέγεθος νερό και γεμίστε ένα άλλο ίδιο δοχείο με χλωριούχο σίδηρο ή παρόμοιο χαλκό Το Βεβαιωθείτε ότι το δοχείο στο οποίο τοποθετείτε το χαράκτη είναι κατασκευασμένο από πλαστικό, οι χαλκομανείς και ειδικά ο χλωριούχος σίδηρος προτιμούν να τρώνε από οποιοδήποτε μέταλλο έρχονται σε επαφή. Στην κύρια εικόνα που φαίνεται παρακάτω, το μπλε υγρό είναι ο αναπτυσσόμενος παράγοντας (άρχισε να διαφαίνεται) το πορτοκαλί υγρό είναι το στάδιο έκπλυσης και το πολύ σκούρο καφέ υγρό είναι το χλωριούχο σίδηρο.

Βήμα 6: Ανάπτυξη και χάραξη του PCB

Μόλις εκτεθεί ο πίνακας, ρίξτε τον στη λύση προγραμματιστή. Φροντίστε να φοράτε αδιάβροχα γάντια ανθεκτικά στα χημικά για να προστατεύετε τα χέρια σας. Προτείνω χοντρά λαστιχένια γάντια με μακρύ καρπό και αυτά που μπορείτε να αγοράσετε από το μέσο παντοπωλείο. Αυτά είναι ανώτερα από τα μέσα γάντια λατέξ στο ότι προστατεύουν τον καρπό, είναι πιο ανθεκτικά σε σκισίματα και γδαρσίματα και μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν. Μόλις η σανίδα έχει αναπτυχθεί σε σημείο που να είναι ορατά μόνο τα επιθυμητά ίχνη καθώς η υπόλοιπη αντίσταση χαράξης (η πράσινη επίστρωση στον πίνακα) και η γύρω περιοχή είναι εκτεθειμένη με χαλκό, θα θέλετε να ξεπλύνετε την σανίδα. Εάν απομακρυνθεί όλη η αντίσταση χάραξης, ο πίνακας πιθανότατα εκτέθηκε πριν το θελήσετε ή είχε μείνει στο διάλυμα προγραμματιστή για πολύ καιρό. Εάν δεν αποκολληθεί καμία από τις αντιστάσεις χάραξης, ο πίνακας πιθανότατα δεν εκτέθηκε σωστά. Μόλις ξεπλυθεί ο πίνακας, θα πρέπει να μπορείτε να δείτε τα επιθυμητά ίχνη στην αντίσταση πράσινης χάραξης, όπως φαίνεται στην κύρια εικόνα αυτής της σελίδας. Ο πίνακας είναι τώρα έτοιμος για χάραξη. Το χλωριούχο σίδηρο λειτουργεί γρηγορότερα όταν θερμαίνεται και αναταράσσεται, αλλά λειτουργεί καλά με κανένα από τα δύο. Ρίξτε το χαρτόνι στο χλωριούχο σίδηρο, ελέγχοντάς το σε διαστήματα μισής ώρας ή ώρας, μέχρι να χαράξει όλος ο εκτεθειμένος χαλκός, όπως στη δεύτερη εικόνα. Μόλις χαραχθεί το χαρτόνι, αφαιρέστε το από το χλωριούχο σίδηρο και ξεπλύνετε καλά στο στάδιο του ξεβγάλματος. Τέλος, αφαιρέστε την αντίσταση χάραξης στα επιθυμητά ίχνη χρησιμοποιώντας είτε μετουσιωμένη είτε ισοπροπυλική αλκοόλη. Το PCB είναι τώρα έτοιμο για διάτρηση.

Βήμα 7: Διάτρηση

Τώρα πρέπει να ανοίξετε τρύπες στο PCB για τα διαμπερή εξαρτήματα. Ο σχεδιασμός μου για αυτόν τον μετρητή VU χρησιμοποιεί όσο το δυνατόν περισσότερα εξαρτήματα SMT για τον εξορθολογισμό του πίνακα και την ελαχιστοποίηση των γεωτρήσεων, κάτι που θεωρώ ότι είναι ένα από τα πιο κουραστικά μέρη για την κατασκευή οποιουδήποτε PCB. Ο Mkae είναι βέβαιο ότι θα χρησιμοποιήσει ένα τρυπάνι, διαφορετικά το τρυπάνι σίγουρα θα σπάσει. Χρησιμοποίησα ένα τρυπάνι 3/32 για να κάνω τις τρύπες. Το τρυπάνι είναι ένα τρυπάνι εργαλείου dremel που αγοράστηκε στο Home Depot. Η πρώτη εικόνα δείχνει τη ρύθμιση της διάτρησης και δείχνει τον πίνακα όταν είναι μερικώς τρυπημένος, ενώ η δεύτερη εικόνα δείχνει ο πίνακας με όλες τις οπές που έχουν ανοίξει εκτός από εκείνες για τις θήκες της μπαταρίας, οι οποίες απαιτούν μεγαλύτερη τρύπα καθώς τα καλώδια είναι παχύτερα.

Βήμα 8: Συγκόλληση των εξαρτημάτων στο Διοικητικό Συμβούλιο

Θεωρείται ότι διαθέτετε ενδιάμεσες δεξιότητες συγκόλλησης, καθώς δεν θα καλύψω εδώ τα ακραία βασικά της συγκόλλησης μέσω οπών, υπάρχουν πολλά οδηγίες που καλύπτουν αυτήν την ικανότητα, θα προχωρήσω μόνο σε βάθος όσον αφορά τη συγκόλληση SMT ή την τοποθέτηση σε επιφάνεια, συστατικά. Για συγκόλληση εξαρτημάτων SMT, θερμαίνετε πρώτα ένα από τα δύο μαξιλάρια SMT και λιώνετε κάποια κόλλα για να το καλύψετε ομοιόμορφα, όπως φαίνεται στην πρώτη εικόνα. Στη συνέχεια, κρατήστε το μολύβι συγκόλλησης στο τακάκι με τη συγκόλληση πάνω του, διατηρώντας το σε υγρή κατάσταση, ενώ κρατάτε το εξάρτημα στη θέση του με μια λεπτή πένσα. Στη συνέχεια, αφαιρέστε το μολύβι συγκόλλησης, αφήνοντας τη συγκόλληση να κρυώσει. Τέλος, θερμαίνετε το άλλο μαξιλάρι και λιώνετε κάποια κόλλα εκεί, εξασφαλίζοντας έναν καλό μηχανικό δεσμό και μια καλή ηλεκτρική σύνδεση. Το βέλτιστο σχήμα συγκόλλησης για το οποίο πρόκειται να εμφανιστεί στη δεύτερη εικόνα. Η τρίτη εικόνα δείχνει το μέγεθος των εξαρτημάτων SMT που χρησιμοποίησα, σε σύγκριση με ένα LED 5 mm. Η τέταρτη εικόνα δείχνει όλα τα εξαρτήματα SMT που είναι προσαρτημένα, όπου η πέμπτη εικόνα δείχνει τον τύπο της συγκόλλησης που χρησιμοποίησα. Σας προτείνω να χρησιμοποιήσετε λεπτή κόλλα κολοφώνιο που φέρει ασημί, όπως αυτό το συγκολλητικό που αγόρασα από την Radioshack. Τέλος, κολλήστε σε όλα τα εξαρτήματα διαμπερών οπών.

Βήμα 9: Προετοιμασία για δοκιμές και ολοκλήρωση

Τοποθετήστε τις τέσσερις μπαταρίες (2 ανά θήκη) και ο μετρητής VU πρέπει να είναι πλήρως λειτουργικός. Ενεργοποιήστε το χρησιμοποιώντας το διακόπτη και θα πρέπει τώρα να ανταποκρίνεται σε άτομα που μιλούν καθώς και άλλους θορύβους περιβάλλοντος. Αν υποθέσουμε ότι λειτουργεί όπως είχε προγραμματιστεί, ο μετρητής VU είναι πλέον πλήρης.