DIY LED Ring Light PCB för mikroskop !: 6 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

Jag är tillbaka och den här gången testar jag mina bräddesignkunskaper!

I denna instruerbara visar jag dig hur jag utformade mitt eget mikroskopringljus och några utmaningar jag stött på under vägen. Jag köpte ett andra mikroskop för elektronik och till skillnad från mitt första följde det inte med ett ringljus. Efter en snabb google -sökning fann jag att bra ringljus är lite dyra av nästan ingen anledning, kanske jag letade inte på rätt plats men jag var bara inte nöjd med priserna. Jag kunde inte få mig att betala ens 30 dollar för en lampa på grund av vad det är. Jag menar att det i princip bara är en blixt, varför kostar de så mycket? Efter att ha insett att jag inte ville köpa en så tyckte jag att det skulle vara en kul grej att göra själv! Jag älskar att designa brädor och lödning samt roliga projekt, så låt oss testa! Mitt ljus har 48 ljusvita/mjuka gula lysdioder som kan slås på i grupper eller på en gång och kan dämpas. Det är en riktigt användbar bilaga som alla mikroskop kan dra nytta av! Detta projekt visar hur användbara prototyp PCB är eftersom jag slutade göra några misstag med den första designen och var tvungen att skicka ut för en andra sats med uppdateringarna. Det här kunde ha varit mycket dyrt om jag antog att allt var bra och beställde dussintals brädor första gången men vi kommer att gå igenom allt det där längs vägen! Var noga med att kolla in PDF -filen för tydligare bilder av schemat. Detta projekt är sponsrat av JLC PCB, kolla in deras hemsida och titta på min video för mer information om deras tjänster!

Tillbehör

Allt som behövs för detta kort finns i de bifogade filerna

Steg 1: Titta på videon som täcker hela byggnaden och följ stegen för mer information

Jag försöker öka mitt produktionsvärde för mina projekt så alla råd och konstruktiv kritik är välkommen! Detta är bara en hobby för mig men jag vill bli bättre och se vart det kan ta vägen:)

Steg 2: Första designen

Mitt mål när jag gjorde detta var att ha ett mycket starkt och kompakt ringljus med några extra funktioner. Jag ville växla 1 av de 4 grupperna av lysdioder en i taget eller alla på en gång. Detta kanske inte är en önskvärd funktion för alla men jag ville kasta ljus i vissa vinklar för att belysa objekt annorlunda för vissa applikationer och fotografering. Kontrollkretsarna åt upp en hel del fastigheter på min lilla örn freemiumstorlek, men det gjorde det bara roligare att räkna ut.

Idén för att styra lysdioderna i den första designen var verkligen enkel men tack vare min otålighet fann jag mig själv fixa några problem och lägga till funktioner för den andra designen, men vi kommer att dyka in i det mer i några steg. De 48 lysdioderna är i grupper om 12 bestående av 3 uppsättningar av ledningar parallellt med 4 i serie. Varje grupp styrs av en transistor och transistorn styrs av en hög signal från en decennieräknare som skiftar sina utgångar baserat på en manuell (knapp) klockingång. Det finns 4 grupper av lysdioder men vi behöver 5 decenniumräknare för att slå på 1-4 och den femte för att slå på dem alla. Varje transistorbas är knuten till en utgång som gör att den kan slås på. Hur använder vi den femte utgången för att slå på alla lysdioder utan att komma i konflikt med andra grupper när de aktiveras av sig själva? Dioder! Räknarens femte utgång är knuten till 4 dioder med sina anoder parallellt och deras katoder löper till varje transistorbas. Detta gör att vi kan aktivera alla transistorer samtidigt utan att någon ström läcker in i andra baser när 1 av de 4 grupperna aktiveras av sig själva. De 48 lysdioderna kräver en 12 volts matning (4 lysdioder i serie x3v = 12v) och styrkretsen kräver 5 volt så vi använder en 12 volt strömförsörjning och lägger till en 5 volt linjär regulator för att tappa spänningen för att driva styrkretsarna. Efter att ha lödt upp allt fungerade det inte korrekt:(. Jag blev förstörd först men jag insåg att detta vanligtvis är en del av processen när man utformar brädor. Du får en idé, gör den, hittar problemen och fixar dem. Jag har lärt mig att aldrig förvänta mig att något ska fungera första försöket och när jag gör det när något fungerar första försöket är jag verkligen förvånad men det är en del av processen. Du kanske undrar varför jag utformade allt med hjälp av smd -delar och svaret är enkelt. Jag använder den fria versionen av eagle Jag har fastnat med en max bräddimension och den kan inte vara större än vad jag kom på så allt måste existera på en bräda som mäter 90 mm med en stor bit som saknas i mitt som lämnar oss med en mycket liten 18 mm bred yta. Om jag använde genom hålledningar skulle jag behöva dra runt ledningarna och det skulle ta alldeles för lång tid. Kanske i framtiden dock? var kul.

Steg 3: Första designfel och mods som är nödvändiga för att få det att fungera

Efter felsökning av den första designen insåg jag att det var för många misstag att lämna ifred. Felen är enligt följande;

• Klockans aktiveringsstift för decennieräknaren var inte ansluten till marken vilket innebar att det inte skulle klocka
• Klocksekvensen blev förstörd på grund av att hoppa över Q3 i schemat
• Dubbelpaketstransistorerna tyckte inte om att spela bra med varandra
• Dioder som körs i serie med transistorns basmotstånd tillät inte tillräckligt med ström för att aktivera transistorerna.

För att få designen att fungera bytte jag ut de dubbla pakettransistorerna för enstaka paket, flyttade diodkatodläget till att köra parallellt med basmotståndet och fixade misstagen med styrkretsen. Jag använde mycket tunn koppartråd för att köra alla mina mod etsningar. Efter att jag hade en arbetsbräda laddade jag tillbaka alla fixar till eagle för omgång 2!

Steg 4: Design 2 med tillagda funktioner

Efter att ha tagit upp alla problem med den första designen gick jag vidare och lade till en extern dimmer med en vanlig anod PWM -dimmer som jag köpte av Amazon. Den första designen saknade en dimmerfunktion och brädan var för trång för att lägga till mer i den så jag experimenterade med en billig amazon och fann att den gjorde susen! Istället för att knyta alla lysdioder högt till 12v är de nu bundna högt till PWM -signalen som är en extra pad på kortet. Jag täcker dimmern mer i min video.

Förutom dimmeren lade jag till motstånd till ledgrupperna och nedrullningsresistorer till transistorns bas som ett "just in case" -mått. De används inte från och med nu men bättre säkert än förlåt och jag lade till en taktil omkopplare på kortet istället för att montera den externt. Avsikten var ursprungligen att använda ett fodral men efter att ha sett hur kompakt det var släppte jag den idén i omgång 2. Jag lödde alla lysdioderna följt av alla andra delar och testade det och det fungerade! Precis som det ska! Det är också väldigt ljust! Om du verkligen vill testa ditt tålamod, fortsätt och handlöd totalt 96 bräckliga lysdioder. De älskar att smälta om du tar bara en sekund för lång tid att löda dem. Observera att r7-r10 inte har listade värden, jag använde 100 ohm motstånd men detta värde kan variera beroende på dina behov. Observera att r11-r14 inte har några värden eftersom de inte används. Observera att c2 och c3 har fel värden listade. Jag slutade använda 16uf -kepsar inte 0,1uf. (alla smd -lock och motstånd är 0805)

Steg 5: Styrelsen fungerar. Nu då?

Nu är det dags att göra den monterbar. För att göra detta använde jag två gängade kopplingsstavar och tumskruvar. Jag lånade idén från andra lampor.

Jag skavade bort kopplingsavstängningsstavarna och använde två delar epoxi för att fästa dem på brädet. Om jag återkommer till detta projekt i framtiden kanske jag planerar för montering på brädnivå.

Steg 6: Det är en omslag

Ja, jag rengjorde slutprodukten med mycket alkohol. Under montering och test använde jag mycket kolofonium och borde ha rengjort långt men var för distraherad för att få det att fungera. Jag hoppas verkligen att du njöt av detta instruerbara lika mycket som jag gjorde det. Om jag skulle göra en version 3 av det här projektet skulle jag lägga till en dragavlastning för nätsladden, ta mig tid att implementera min egen dimmer i brädet och planera ut fästet bättre. Förutom det är jag verkligen upphetsad över hur detta blev och ja det kan ha varit en konstig väg att ta över bara att köpa en men många människor inser inte hur roligt och givande det är att bara göra det själv. Till slut hade jag tillräckligt med delar för tre eller fler kompletta brädor vilket visar sig vara billigare än att köpa tre. Om du planerar att göra detta själv, var noga med att använda jlcpcb.com för din beställning. Du får 5 professionella brädor med ditt val av färg för bara 2 dollar!

Tack för att du tog dig så här långt och om du gillade det här projektet, följ mig här och på min youtube -kanal! Vi ses nästa gång!

youtube-

jlcpcb-