Batteridrevet bærbar VU -måler: 9 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

Det som følger er instruksjoner for konstruksjon av en batteridrevet bærbar VU -måler, samt detaljerte instruksjoner for konstruksjonen av kretskortet som er nødvendig for å fullføre dette prosjektet. Den ble designet for å lyse fra 0-10 lysdioder avhengig av lydnivået i omgivelsene. Jeg designet den for å bli festet til et armbånd, klær eller et halskjede hvis designet skaleres noe ned. Formålet er å bli båret på en nattklubb eller lignende sted der musikk spilles, som et animert alternativ til en glødestav. Den kan imidlertid brukes til en rekke alternative formål.

Trinn 1: Nødvendig materiale

For dette prosjektet trenger du følgende materialer:

1. 1 LM3916 IC 2. 1 LM386 IC 3. 10 lysdioder 4. 1 UV -reaktivt kretskort 5. 1 18 -polet IC -sokkel 6. 1 8 -pins IC -sokkel 7. Ulike SMT -motstander 8. 1 Dremel -verktøy 9. 1 UV -eksponering eske 10. Utvikling av kjemikalier 11. Etsemiddel (jeg bruker ferriklorid) 12. 1 Finlodd blyant 13. Fin sølvbærende loddetinn 14. 4 3v myntcellebatterier 15. 2 stikkontakter for 2 myntcellebatterier hver 16. 1 bryter 17. 1 elektretmikrofon 18. 3 (1 uf SMT -kondensatorer) 19. Denaturert eller isopropylalkohol I en klype kan noen av disse komponentene kjøpes fra Radioshack, men det beste er å kjøpe dem fra DigiKey.com eller fra Frys Electronics, eller annen tilsvarende lokal forhandler av elektronikkdeler.

Trinn 2: Forberede PCB -kunstverket

Jeg lagde PCB -kunstverket i et program som heter ExpressPCB, som er tilgjengelig for gratis nedlasting og er overraskende funksjonelt. Det resulterende kunstverket er avbildet på denne siden. Deretter skrev jeg ut PCB -kunstverket på en gjennomsiktighet. Når du skriver ut det øverste kobberlaget på PCB i ExpressPCB, skrives ikke de gule komponentkonturene ut, bare de røde sporene skrives ut. Jeg klippet deretter ut den trykte delen av kunstverket. Dette vil definere størrelsen og formen på kretskortet. Det tredje bildet er et skjermbilde av ExpressPCB som viser etiketter for alle komponentene.

Trinn 3: Klippe og forberede kretskortet for eksponering

For å lage PCB bruker jeg UV -eksponeringsmetoden, som bare er litt vanskeligere enn og betydelig mer presis enn toneroverføringsmetoden. For å starte, kuttet jeg kretskortet til å ha samme størrelse som omrisset til kretskortet positivt. Jeg tegnet først et rektangel med de samme dimensjonene til PCB på det beskyttende laget av UV Reactive kobberdekket glassfiberplate, og klippet det deretter ut ved hjelp av et Dremel -verktøy utstyrt med et diamanthjul. Sørg for at når du har fjernet brettet fra beskyttelsespakken, vil det ikke bli utsatt for UV -stråler. Når jeg jobber med UV -reaktive PCB, holder jeg garasjen opplyst med en enkelt glødelampe. Lysrør og halogenlys gir begge nok UV -lys til at de vil eksponere brettet gjennom det beskyttende plastlaget. I tillegg må du sørge for at du bruker riktig beskyttelsesutstyr når du kutter glassfiber.

Trinn 4: UV -eksponering

Nå som du har UV -sensitiv PCB kuttet i størrelse og PCB positiv kuttet til størrelse, er du klar til å avsløre brettet. Fjern bare beskyttelseslaget fra kretskortet rett før du legger det positive på det, ellers fester det seg støvpartikler til brettet, som ødelegger det siste kretskortet. Jeg lagde en UV -eksponeringsboks ved å kjøpe et vanlig blacklight og feste den på innsiden av toppen av en stor plastboks. Thi har fungert feilfritt for meg så langt, og er langt billigere enn å kjøpe et ferdiglaget UV -eksponeringssystem. For å avsløre PCB, fjern først beskyttelseslaget, legg den positive gjennomsiktigheten på toppen av brettet og legg det i UV -eksponeringsboksen. En eksponeringstid på 10-11 minutter anbefales.

Trinn 5: Forberede utviklings- og etsningsløsningene

Nå må du bruke litt kjemi. Når PCB -en har blitt avslørt, slår du av UV -lyset og forbereder de tre kjemikaliene du trenger. Bland utviklingsmidlet med mengden vann som er foreskrevet på flasken, og legg det i en plastbeholder som er stor nok til å ligge PCB flatt i. Fyll deretter en lignende størrelse med vann, og fyll en annen identisk beholder med ferriklorid eller lignende kobberetningsmiddel. Sørg for at beholderen du plasserer etseren i er laget av plast, kobberetsere og spesielt ferriklorid er ganske glad i å spise gjennom metall de kommer i kontakt med. I hovedbildet vist nedenfor er den blå væsken utviklingsmidlet (det begynte klart) den oransje væsken er skylletrinnet, og den veldig mørkebrune væsken er ferriklorid.

Trinn 6: Utvikling og etsing av kretskortet

Når brettet er avslørt, slipper du det inn i utviklerløsningen. Sørg for å bruke kjemikaliebestandige vanntette hansker for å beskytte hendene. Jeg anbefaler tykke gummihansker med lange håndledninger som kjøpes fra den gjennomsnittlige matbutikken. Disse er bedre enn gjennomsnittlige latexhansker ved at de beskytter håndleddet, de er mer motstandsdyktige mot rifter og slitasje, og de kan gjenbrukes. Når brettet er utviklet til det punktet at bare de ønskede sporene er synlige som gjenværende etsresistent (det grønne belegget på brettet) og området rundt er eksponert kobber, vil du skylle brettet. Hvis alt etsemotstanden kommer av, ble kortet sannsynligvis avslørt før du ville at det skulle være, eller det ble liggende for lenge i utviklerløsningen. Hvis ingen av etsebestandigheten kommer av, er det sannsynligvis ikke sikkert at brettet ble eksponert ordentlig. Når brettet er skylt, bør du kunne se de ønskede sporene i den grønne etsemotstanden, som vist på hovedbildet på denne siden. Styret er nå klart til å bli etset. Ferrikloridet fungerer raskere ved oppvarming og opphisselse, men fungerer fint med ingen av dem. Slipp brettet i Ferric Chloride, og kontroller det med en halvtimes eller timers mellomrom, til alt eksponert kobber er etset bort, som på det andre bildet. Når brettet er etset, fjerner du det fra ferrikloridet og skyller det grundig i skylletrinnet. Til slutt fjerner du etsresistenten på de ønskede sporene ved hjelp av enten denaturert eller isopropylalkohol. Kretskortet er nå klart til å bli boret.

Trinn 7: Boring

Nå må du bore hull i kretskortet for gjennomgående hullkomponenter. Designet mitt for denne VU -måleren bruker så mange SMT -komponenter som mulig for å effektivisere brettet og for å minimere boring, noe jeg synes er en av de mest kjedelige delene ved å lage noen PCB. Mkae må bruke en borepresse, ellers vil borekronen nesten helt sikkert gå i stykker. Jeg brukte en 3/32 borekron for å lage hullene. Borekronen er en boremaskin for dremelverktøy som er kjøpt på Home Depot. Det første bildet viser boreoppsettet mitt og viser brettet når det er delvis boret, mens det andre bildet viser brettet med alle hullene boret bortsett fra de for batteriholderne, som krever et større hull ettersom ledningene er tykkere.

Trinn 8: Lodding av komponentene til brettet

Det antas at du har mellomliggende loddekunnskaper, ettersom jeg ikke vil dekke det ekstreme grunnleggende om lodding her, det er mange instrukser som dekker nettopp denne ferdigheten. Jeg vil bare gå i dybden med hensyn til lodding av SMT eller overflatemontering, komponenter. For å lodde SMT -komponenter, varm først opp en av de to SMT -putene og smelt litt loddetinn for å dekke det jevnt, som vist på det første bildet. Hold deretter loddepennen på puten med loddetinn på den, hold den i flytende tilstand, mens du holder komponenten på plass med en fin tang. Fjern deretter loddepennen, slik at loddet avkjøles. Til slutt, varm den andre puten og smelt litt loddetinn der, og sørg for en god mekanisk binding og en god elektrisk tilkobling. Den optimale formen for loddetinn du går for, er vist på det andre bildet. Det tredje bildet viser størrelsen på SMT -komponentene jeg brukte, sammenlignet med en 5 mm LED. Det fjerde bildet viser alle SMT -komponentene festet, der det femte bildet viser typen loddetinn jeg brukte. Jeg anbefaler å bruke fint sølvbærende kolofonium-loddetinn, for eksempel dette loddetinnet jeg kjøpte fra Radioshack. Til slutt loddes på alle gjennomgående hullkomponenter.

Trinn 9: Forberedelse for testing og fullføring

Sett inn de fire batteriene (2 per holder), og VU -måleren skal være i full drift. Slå den på med bryteren, og den skal nå svare på at folk snakker, så vel som andre omgivelseslyder. Forutsatt at den fungerer som planlagt, er VU -måleren nå komplett.