Paristokäyttöinen kannettava VU -mittari: 9 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Seuraavassa on ohjeet paristokäyttöisen kannettavan VU -mittarin rakentamiseen sekä yksityiskohtaiset ohjeet tämän projektin loppuun saattamiseksi tarvittavan piirilevyn rakentamiseen. Se on suunniteltu valaisemaan 0-10 LEDiä ympäristön äänitasosta riippuen. Suunnittelin sen kiinnitettäväksi rannekkeeseen, vaatteisiin tai kaulakoruun, jos muotoilua pienennetään hieman. Sen tarkoitus on käyttää yökerhossa tai vastaavassa paikassa, jossa musiikkia soitetaan, animoituna vaihtoehtona hehku tikulle. Sitä voidaan kuitenkin käyttää erilaisiin vaihtoehtoisiin tarkoituksiin.

Vaihe 1: Tarvittavat materiaalit

Tätä projektia varten tarvitset seuraavat materiaalit:

1. 1 LM3916 IC 2. 1 LM386 IC 3. 10 LEDiä 4. 1 UV -reaktiivinen piirilevy 5. 1 18 -nastainen IC -liitin 6. 1 8 -nastainen IC -kanta 7. Erilaiset SMT -vastukset 8. 1 Dremel -työkalu 9. 1 UV -altistus laatikko 10. Kehittyvä kemikaali 11. Jyrsintä (käytän ferrikloridia) 12. 1 Hieno juotoskynä 13. Hieno hopeaa sisältävä juote 14. 4 3v-nappiparistoa 15. 2 Liitäntää 2 nappiparistolle 16. 1 kytkin 17. 1 elektreettimikrofoni 18. 3 (1 uf SMT -kondensaattori) 19. Denaturoitu tai isopropyylialkoholi Nipussaan joitakin näistä komponenteista voidaan ostaa Radioshackilta, mutta paras vaihtoehto on ostaa ne osoitteesta DigiKey.com tai Frys Electronics tai muu vastaava paikallinen elektroniikkaosien jälleenmyyjä.

Vaihe 2: Piirilevyteoksen valmistelu

Tein PCB -taideteoksen ExpressPCB -nimisessä ohjelmassa, joka on ladattavissa ilmaiseksi ja on yllättävän toimiva. Tuloksena oleva taideteos on kuvattu tällä sivulla. Seuraavaksi tulostin piirilevyn taidetta läpinäkyvyydelle. Kun tulostat piirilevyn ylemmän kuparikerroksen ExpressPCB: ssä, keltaisia osien ääriviivoja ei tulosteta, vain punaiset jäljet tulostetaan. Leikkasin sitten taideteoksen painetun osan pois. Tämä määrittää piirilevyn koon ja muodon. Kolmas kuva on kuvakaappaus ExpressPCB: stä, joka näyttää kaikkien komponenttien tarrat.

Vaihe 3: Piirilevyn leikkaaminen ja valmistelu altistusta varten

PCB -yhdisteiden valmistuksessa käytän UV -altistusmenetelmää, joka on vain hieman vaikeampi ja huomattavasti tarkempi kuin väriaineen siirtomenetelmä. Aluksi leikkasin piirilevyn samankokoiseksi kuin piirilevyn positiivinen ääriviiva. Piirsin ensin suorakulmion, joka on saman kokoinen kuin piirilevy, UV -reaktiivisen kuparipäällysteisen lasikuitulevyn suojakerrokselle, ja leikkasin sen sitten pois timanttipyörällä varustetulla Dremel -työkalulla. Varmista, että kun olet poistanut levyn suojapakkauksestaan, se ei altistu UV -säteilylle. Kun työskentelen UV -reaktiivisten piirilevyjen kanssa, pidän autotallin valaistuna yhdellä hehkulampulla. Loisteputki- ja halogeenivalot tuottavat molemmat tarpeeksi UV -valoa, jotta ne paljastavat levyn muovisen suojakerroksen läpi. Varmista lisäksi, että käytät asianmukaisia suojavarusteita lasikuitua leikatessasi.

Vaihe 4: UV -altistus

Nyt kun UV -herkkä piirilevy on leikattu kokoon ja piirilevy on positiivinen, olet valmis paljastamaan levyn. Poista suojakerros piirilevystä juuri ennen kuin asetat sen positiiviselle pinnalle, tai muuten pölyhiukkaset kiinnittyvät levyyn, mikä pilaa lopullisen piirilevyn. Tein UV -altistuslaatikon ostamalla tavallisen mustan valon ja kiinnittämällä sen suuren muovilaatikon yläosan sisäpuolelle. Thi on toiminut moitteettomasti minulle toistaiseksi ja on paljon halvempaa kuin esivalmistetun UV -valotusjärjestelmän ostaminen. Jos haluat paljastaa piirilevyn, poista ensin suojakerros, aseta positiivinen läpinäkyvyys levyn päälle ja aseta se UV -säteilyrasiaan. Valotusaika on 10-11 minuuttia.

Vaihe 5: Kehitys- ja etsausratkaisujen valmistelu

Nyt sinun on käytettävä vähän kemiaa. Kun piirilevy on paljastunut, sammuta UV -valo ja valmistele tarvitsemasi kolme kemikaalia. Sekoita kehitysaine pullossa määrätyn vesimäärän kanssa ja aseta muovisäiliöön, joka on riittävän suuri makaamaan piirilevy. Seuraavaksi täytä samankokoinen vesi ja täytä toinen samanlainen astia ferrikloridilla tai vastaavalla kuparipuristimella. Varmista, että säiliö, johon laitat syövyttäjän, on valmistettu muovista, kuparin syövyttäjät ja erityisesti ferrikloridi mieluummin syövät kaiken metallin, jonka kanssa ne joutuvat kosketuksiin. Alla olevassa pääkuvassa sininen neste on kehitysaine (se alkoi kirkastua), oranssi neste on huuhteluvaihe ja hyvin tummanruskea neste on ferrikloridi.

Vaihe 6: Piirilevyn kehittäminen ja etsaus

Kun levy on paljastettu, pudota se kehittäjäratkaisuun. Käytä kemikaaleja kestäviä vedenpitäviä käsineitä käsiesi suojaamiseksi. Suosittelen pitkäranteisia paksuja kumikäsineitä, jotka ostetaan tavallisesta ruokakaupasta. Nämä ovat keskimääräisiä lateksikäsineitä parempia siinä mielessä, että ne suojaavat rannetta, ne kestävät paremmin kyyneleitä ja hankausta, ja niitä voidaan käyttää uudelleen. Kun levy on kehitetty siihen pisteeseen, että vain halutut jäljet ovat näkyvissä, kun jäljellä oleva syövytyskestävyys (levyn vihreä pinnoite) ja ympäröivä alue on kuparia, haluat huuhdella levyn. Jos kaikki syövytysvastus irtoaa, levy paljastui todennäköisesti ennen kuin halusit sen olevan tai se jätettiin kehittäjäratkaisuun liian kauan. Jos mikään syövytysvastus ei poistu, levyä ei todennäköisesti paljastettu kunnolla. Kun lauta on huuhdeltu, sinun pitäisi pystyä näkemään halutut jäljet vihreässä syövytysresistissä, kuten tämän sivun ensisijaisessa kuvassa näkyy. Levy on nyt valmis syövytettäväksi. Ferrikloridi toimii nopeammin kuumennettaessa ja sekoittaen, mutta se toimii hienosti kummankaan kanssa. Pudota lauta ferrikloridiin ja tarkista se puolen tunnin tai tunnin välein, kunnes kaikki paljastunut kupari on syövytetty pois, kuten toisessa kuvassa. Kun levy on syövytetty, poista se ferrikloridista ja huuhtele se huolellisesti huuhteluvaiheessa. Poista lopuksi syövytysvastus halutuilta jälkiltä käyttämällä joko denaturoitua tai isopropyylialkoholia. Piirilevy on nyt valmis poraamaan.

Vaihe 7: Poraus

Nyt sinun on porattava reikiä piirilevyyn läpireikien osia varten. Tämän VU -mittarin suunnittelussa käytetään mahdollisimman paljon SMT -komponentteja laudan virtaviivaistamiseksi ja poraamisen minimoimiseksi, mikä on mielestäni yksi tylsimmistä osista minkä tahansa piirilevyn valmistuksessa. Käytä varmasti porapuristinta, tai poranterä rikkoutuu melkein varmasti. Käytin 3/32 poranterää reikien tekemiseen. Poranterä on dremelin työkaluporakone, joka on ostettu Home Depotista. Ensimmäinen kuva näyttää porausasetukseni ja näyttää levyn, kun se on osittain porattu, kun taas toisessa kuvassa levy, jossa on kaikki poratut reiät, paitsi paristopidikkeiden reiät, jotka vaativat suuremman reiän, koska johdot ovat paksumpia.

Vaihe 8: Komponenttien juottaminen piirilevyyn

Oletetaan, että sinulla on keskitason juotostaidot, koska en aio käsitellä läpireikien juottamisen äärimmäisiä perusasioita, monet ohjeet sisältävät tämän taidon, menen vain syvemmälle SMT-juottamisen tai pinta-asennuksen suhteen, komponentit. Jos haluat juottaa SMT -komponentteja, kuumenna ensin toinen kahdesta SMT -tyynystä ja sulata hiukkasia tasaisesti peittämään se, kuten ensimmäisessä kuvassa. Pidä seuraavaksi juotoskynää tyynyssä juotos sen päällä pitäen se nestemäisessä tilassa samalla kun pidät komponenttia paikallaan hienoilla pihdeillä. Poista sitten juotoskynä ja anna juotteen jäähtyä. Lopuksi lämmitä toinen tyyny ja sulata juotos siellä, mikä takaa hyvän mekaanisen sidoksen ja hyvän sähköliitännän. Optimaalinen juotosmuoto, jonka aiot käyttää, näkyy toisessa kuvassa. Kolmas kuva näyttää käyttämieni SMT -komponenttien koon verrattuna 5 mm: n LED -valoon. Neljäs kuva näyttää kaikki kiinnitetyt SMT -komponentit, ja viides kuva osoittaa käyttämäni juotostyypin. Suosittelen käyttämään hienoa hopeaa sisältävää kolofoniydinjuotosta, kuten tätä juotetta, jonka ostin Radioshackilta. Lopuksi juota kaikki läpivientireiät.

Vaihe 9: Valmistautuminen testaukseen ja suorittamiseen

Aseta neljä paristoa (2 pidikettä kohden) ja VU -mittarin on oltava täysin toiminnassa. Kytke se päälle kytkimellä, ja sen pitäisi nyt vastata puhuviin ihmisiin ja muihin ympäristön ääniin. Olettaen, että se toimii suunnitellusti, ajoneuvoyksikön mittari on nyt valmis.