DIY LED -rengasvalo PCB mikroskooppeille!: 6 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Olen palannut ja tällä kertaa laitoin taulun suunnittelutaitoni koetukselle!

Tässä ohjeessa näytän sinulle, kuinka suunnittelin oman mikroskooppirengasvaloni ja joitain haasteita, joita kohtasin matkan varrella. Ostin toisen mikroskoopin elektroniikkakäyttöön ja toisin kuin ensimmäinen, siinä ei ollut rengasvaloa. Nopean google -haun jälkeen huomasin, että hyvät rengasvalot ovat hieman kalliita melkein ilman syytä, ehkä en vain etsinyt oikeasta paikasta, mutta en vain ollut tyytyväinen hintoihin. En voinut pakottaa itseäni maksamaan edes 30 dollaria valosta sen vuoksi, mitä se on. Tarkoitan, että se on pohjimmiltaan vain salama, miksi ne maksavat niin paljon? Kun tajusin, etten halunnut ostaa sellaista, ajattelin, että se olisi hauskaa tehdä itse! Rakastan levyjen ja juottamisen suunnittelua sekä hauskoja projekteja, joten anna mennä! Valossani on 48 kirkasta valkoista/pehmeää keltaista lediä, jotka voidaan kytkeä päälle ryhmissä tai kaikki kerralla ja jotka voidaan himmentää. Se on todella hyödyllinen lisälaite, josta jokainen mikroskooppi voi hyötyä! Tämä projekti näyttää kuinka hyödyllisiä piirilevyjen prototyypit ovat, kun tein muutaman virheen ensimmäisessä suunnittelussa ja jouduin lähettämään toisen erän päivitysten kanssa. Tämä olisi voinut tulla erittäin kalliiksi, jos olettaisin, että kaikki oli hyvin ja tilasin kymmeniä lautoja ensimmäistä kertaa, mutta käymme kaiken läpi matkan varrella! Muista tarkistaa PDF -tiedosto, jos haluat selkeämpiä kuvia kaaviosta. Tätä projektia sponsoroi JLC PCB, tutustu heidän verkkosivustoonsa ja katso videoni saadaksesi lisätietoja heidän palveluistaan!

Tarvikkeet

Kaikki tämän kortin tarvitsemat tiedot löytyvät liitteenä olevista tiedostoista

Vaihe 1: Katso koko rakenteen kattava video ja noudata ohjeita saadaksesi lisätietoja

Yritän nostaa tuotantoarvoani projekteilleni, joten kaikki neuvot ja rakentava kritiikki ovat tervetulleita! Tämä on vain harrastus minulle, mutta haluan parantua ja katsoa, mihin se voi mennä:)

Vaihe 2: Ensimmäinen suunnittelu

Tavoitteeni tätä tehdessä oli saada erittäin kirkas ja kompakti rengasvalo, jossa on joitain lisäominaisuuksia. Halusin vaihtaa yhden neljästä led -ryhmästä yksi kerrallaan tai kaikki kerralla. Tämä ei ehkä ole toivottava ominaisuus kaikille, mutta halusin heittää valoa tietyissä kulmissa valaisemaan kohteita eri tavalla tietyissä sovelluksissa ja valokuvauksessa. Ohjauspiiri söi kohtuullisen määrän kiinteistöä pienellä kotkan freemium -kokoisella levylläni, mutta se vain teki hauskempaa selvittää.

Ajatus ledien ohjaamisesta ensimmäisessä suunnittelussa oli todella yksinkertainen, mutta kärsimättömyyteni ansiosta huomasin korjaavani joitain ongelmia ja lisäävän ominaisuuksia toiseen muotoiluun, mutta syvennymme siihen muutamassa vaiheessa. 48 lediä ovat 12 hengen ryhmissä, jotka koostuvat 3 sarjasta ledejä rinnakkain 4 sarjaan. Kutakin ryhmää ohjaa transistori ja transistoria ohjaa korkea signaali vuosikymmenen laskurilta, joka siirtää ulostuloja manuaalisen (painike) kellotulon perusteella. Led-ryhmiä on 4, mutta tarvitsemme 5 vuosikymmenen laskurilähtöä, jotta 1-4 kytketään päälle, ja viidenteen, jotta kaikki. Jokainen transistorikanta on sidottu lähtöön, jonka avulla se voi kytkeytyä päälle. Kuinka käytämme viidennen lähdön avulla kaikki ledit päälle ilman ristiriitaa muiden ryhmien kanssa, kun ne aktivoidaan itse? Diodit! Laskurin viides lähtö on sidottu neljään diodiin anodeineen rinnakkain ja katodit kulkevat kullekin transistorikannalle. Tämän avulla voimme aktivoida kaikki transistorit kerralla ilman virran vuotamista muihin kantoihin, kun yksi neljästä ryhmästä aktivoituu itse. 48 lediä edellyttävät 12 voltin syöttöä (4 lediä sarjassa x3v = 12v) ja ohjauspiiri vaatii 5 volttia, joten käytämme 12 voltin virtalähdettä ja lisäämme 5 voltin lineaarisen säätimen pudottaaksesi jännitteen ohjauspiireihin. Kaiken juottamisen jälkeen se ei toiminut kunnolla:(. Olin aluksi järkyttynyt, mutta ymmärsin, että tämä on yleensä osa prosessia, kun suunnittelet tauluja. Keksit idean, teet sen, löydät ongelmat ja korjaat ne. Olen oppinut koskaan odottamaan, että jokin toimii ensin ja yritä tehdä niin, kun jokin toimii ensin, olen todella yllättynyt, mutta se on kaikki osa prosessia. Käytän kotkan ilmaista versiota, jossa olen jumissa maksimilevyn ulottuvuudella, eikä se voi olla suurempi kuin mitä keksin, joten kaiken on oltava olemassa 90 mm: n levyllä, josta puuttuu valtava pala keskellä, mikä jättää meille hyvin pienen 18 mm leveän pinta -alan. Jos käyttäisin reikäjohtimia, minun olisi reititettävä johtimien ympäri ja se vie liikaa aikaa. Ehkä tulevaisuudessa kuitenkin? Muuten reititys etsii ympyrään oli hauskaa.

Vaihe 3: Ensimmäiset suunnitteluvirheet ja modit, jotka ovat välttämättömiä sen toimimiseksi

Ensimmäisen suunnittelun vianmäärityksen jälkeen huomasin, että oli liian paljon virheitä jätettäväksi yksin. Virheet ovat seuraavat;

• Vuosikymmenen laskurin kellon käyttöönottotappi ei ollut kytketty maahan, mikä tarkoitti, ettei kello näyttäisi
• Kellojärjestys oli sekaisin kaavion Q3 ohittamisen vuoksi
• Kaksoispakettitransistorit eivät pitäneet pelaamisesta hyvin keskenään
• Diodit, jotka toimivat sarjassa transistorikannan vastuksen kanssa, eivät sallineet tarpeeksi virtaa transistorien aktivoimiseksi.

Suunnittelutyön tekemiseksi vaihdoin kaksipakettitransistorit yksittäisiin paketteihin, muutin diodikatodiasennon toimimaan rinnakkain perusvastuksen kanssa ja korjasin virheet ohjauspiirillä. Käytin erittäin ohutta kuparilankaa kaikkien mod -etsieni suorittamiseen. Kun minulla oli työpöytä, latasin kaikki korjaukset takaisin kotkalle kierrokselle 2!

Vaihe 4: Suunnittele 2 lisäominaisuuksilla

Kun olin käsitellyt kaikki ensimmäisen suunnittelun ongelmat, menin eteenpäin ja lisäsin ulkoisen himmentimen käyttämällä tavallista anodista PWM -himmennintä, jonka ostin Amazonilta. Ensimmäisestä mallista puuttui himmennysominaisuus ja levy oli liian täynnä lisätäkseen sitä, joten kokeilin halpaa amazonia ja huomasin, että se teki tempun! Sen sijaan, että kaikki LEDit olisivat sidottu korkealle 12 volttiin, ne on nyt sidottu korkealle PWM -signaaliin, joka on lisätty alusta levylle. Peitän himmentimen enemmän videossani.

Himmentimen lisäksi lisäsin vastuksia led -ryhmiin ja ulosvedettävät vastukset transistorikannalle "joka tapauksessa". Niitä ei käytetä toistaiseksi, mutta ne ovat turvallisempia kuin pahoillani, ja lisäsin levylle kosketuskytkimen sen sijaan, että kiinnittäisin sen ulkoisesti. Tarkoituksena oli alun perin käyttää koteloa, mutta nähdessäni kuinka kompakti se oli, hylkäsin idean kierroksella 2. Juotin kaikki ledit ja kaikki muut osat ja testasin sen ja se toimi! Aivan kuten pitääkin! Se on myös erittäin kirkas! Jos todella haluat testata kärsivällisyytesi, mene eteenpäin ja juota käsin yhteensä 96 haurasta lediä. He rakastavat sulamista, jos juottaminen vie vain hetken liian kauan. Huomaa, että r7-r10: llä ei ole lueteltuja arvoja, käytin 100 ohmin vastuksia, mutta tämä arvo voi muuttua tarpeidesi mukaan. Huomaa, että r11-r14: llä ei ole arvoja, koska niitä ei käytetä. Huomaa, että c2- ja c3 -arvot on lueteltu väärin. Päädyin käyttämään 16uf -korkkeja, ei 0,1uf. (kaikki smd -korkit ja vastukset ovat 0805)

Vaihe 5: Hallitus toimii. Mitä nyt?

Nyt on aika tehdä siitä asennettava. Tätä varten käytin kahta kierteitettyä kiinnitystankoa ja peukaloruuvia. Lainasin idean muista valoista.

Hieroin kytkimen seisontatangot ja kiinnitin ne kaksilevyiseen epoksiin levyyn. Jos palaan tähän projektiin tulevaisuudessa, voisin suunnitella asennuksen levytasolle.

Vaihe 6: Se on kääre

Kyllä, puhdistin lopputuotteen runsaalla alkoholilla. Kokoonpanon ja testin aikana käytin paljon kolofonia, ja minun olisi pitänyt puhdistaa pitkä tie, mutta olin liian hämmentynyt sen toimimisesta. Toivon todella, että pidit tästä opettavaisesta yhtä paljon kuin minä sen tekemisestä. Jos tekisin tämän projektin version 3, lisäisin virtajohdon vedonpoistimen, käytän aikaa oman himmentimen asentamiseen levyyn ja suunnittelen kiinnityksen paremmin. Muuten olen todella innoissani siitä, miten tämä kävi, ja kyllä, se on saattanut olla outo reitti ottaa haltuun vain yhden ostaminen, mutta monet ihmiset eivät ymmärrä, kuinka hauskaa ja palkitsevaa on tehdä SE ITSE. Lopulta minulla oli tarpeeksi osia kolmelle tai useammalle täydelle levylle, mikä on halvempaa kuin kolmen ostaminen. Jos aiot tehdä tämän itse, muista käyttää tilauksessasi jlcpcb.com. Saat 5 ammattitaulua valitsemallasi värillä vain 2 dollarilla!

Kiitos, että pääsit näin pitkälle ja jos pidit projektista, muista seurata minua täällä ja youtube -kanavallani! Nähdään ensi kerralla!

youtube-

jlcpcb-