Batteridriven bärbar VU -mätare: 9 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:47

Vad som följer är instruktioner för konstruktion av en batteridriven bärbar VU -mätare, samt detaljerade instruktioner för konstruktion av kretskortet som behövs för att slutföra detta projekt. Det var utformat för att belysa från 0-10 lysdioder beroende på omgivande ljudnivåer. Jag designade den för att fästas på ett armband, kläder eller ett halsband om designen skalas ner något. Dess syfte är att bäras på en nattklubb eller liknande där musik spelas, som ett animerat alternativ till en glödpinne. Den kan dock användas för en mängd olika alternativ. https://www.youtube.com/embed/cj2tngwrCHE

Steg 1: Material som krävs

För detta projekt behöver du följande material:

1. 1 LM3916 IC 2. 1 LM386 IC 3. 10 lysdioder 4. 1 UV -reaktivt kretskort 5. 1 18 -stifts IC -uttag 6. 1 8 -stifts IC -uttag 7. Olika SMT -resistorer 8. 1 Dremel -verktyg 9. 1 UV -exponering låda 10. Utvecklande kemikalie 11. Etchant (jag använder järnklorid) 12. 1 Lödpenna 13. Fin silverbärande löd 14. 4 3v myntcellsbatterier 15. 2 Uttag för 2 myntcellsbatterier vardera 16. 1 switch 17. 1 elektretmikrofon 18. 3 (1 uf SMT -kondensatorer) 19. Denaturerad eller isopropylalkohol I en nypa kan några av dessa komponenter köpas från Radioshack men det bästa är att köpa dem från DigiKey.com eller från Frys Electronics, eller annan motsvarande lokal återförsäljare av elektronikdelar.

Steg 2: Förbereda PCB -konstverket

Jag skapade PCB -konstverket i ett program som heter ExpressPCB, som är tillgängligt för gratis nedladdning och är förvånansvärt funktionellt. Det resulterande konstverket visas på denna sida. Därefter skrev jag ut PCB -konstverket på en genomskinlighet. Vid utskrift av det översta kopparskiktet på kretskortet inom ExpressPCB skrivs inte ut de gula komponentens konturer, endast de röda spåren skrivs ut. Jag klippte sedan ut den tryckta delen av konstverket. Detta kommer att definiera storlek och form på kretskortet. Den tredje bilden är en skärmdump av ExpressPCB som visar etiketter för alla komponenter.

Steg 3: Klippning och förberedelse av kretskortet för exponering

För att göra PCB använder jag UV -exponeringsmetoden, som bara är lite svårare än och betydligt mer exakt än toneröverföringsmetoden. För att börja, klippte jag ut kretskortet till samma storlek som konturen för kretskortets positiva. Jag ritade först en rektangel med samma dimensioner av kretskortet på det skyddande lagret av UV -reaktivt koppartäckt glasfiberskiva och klippte sedan ut det med ett Dremel -verktyg utrustat med ett diamanthjul. Se till att när du har tagit bort kortet från dess skyddande förpackning kommer det inte att utsättas för UV -strålning. När jag arbetar med UV -reaktiva PCB håller jag garaget upplyst med en enda glödlampa. Lysrör och halogenlampor ger båda tillräckligt med UV -ljus för att de ska exponera kortet genom det skyddande lagret av plast. Se också till att du bär rätt skyddsutrustning när du skär glasfiber.

Steg 4: UV -exponering

Nu när du har den UV -känsliga PCB -skärningen i storlek och PCB -positivskuren i storlek, är du redo att avslöja kortet. Ta bara bort det skyddande lagret från kretskortet precis innan du lägger det positiva på det, annars kommer det att fastna dammpartiklar på brädet, vilket skadar det sista kretskortet. Jag gjorde en UV -exponeringslåda genom att köpa en vanlig blacklight och fästa den på insidan av toppen av en stor plastlåda. Thi har fungerat felfritt för mig hittills och är mycket billigare än att köpa ett förgjord UV -exponeringssystem. För att avslöja kretskortet, ta först bort det skyddande lagret, placera den positiva transparensen ovanpå brädet och placera det i UV -exponeringsboxen. En exponeringstid på 10-11 minuter rekommenderas.

Steg 5: Förbereda utvecklings- och etsningslösningarna

Nu måste du använda lite kemi. När kretskortet har exponerats stänger du av UV -ljuset och förbereder de tre kemikalier du behöver. Blanda utvecklingsmedlet med den mängd vatten som föreskrivs på flaskan och lägg i en plastbehållare som är tillräckligt stor för att PCB -plattan ska ligga i. Fyll sedan på en liknande storlek med vatten och fyll en annan identisk behållare med ferriklorid eller liknande kopparätningsmedel. Se till att behållaren du placerar etsaren i är tillverkad av plast, kopparetsningsmedel och särskilt järnklorid är ganska förtjusta i att äta genom någon metall de kommer i kontakt med. I huvudbilden nedan är den blå vätskan utvecklingsmedlet (det började klart) den orangea vätskan är sköljningssteget, och den mycket mörkbruna vätskan är järnklorid.

Steg 6: Utveckla och etsa kretskortet

När kortet har avslöjats, släpp det i utvecklarlösningen. Se till att bära kemikaliebeständiga vattentäta handskar för att skydda dina händer. Jag rekommenderar tjocka gummihandskar med långa handleder som köps i en vanlig livsmedelsbutik. Dessa är bättre än genomsnittliga latexhandskar genom att de skyddar handleden, de är mer motståndskraftiga mot tårar och nötning och kan återanvändas. När brädan har utvecklats till den grad att endast de önskade spåren är synliga som återstående etsresist (den gröna beläggningen på brädet) och det omgivande området är exponerat koppar, kommer du att vilja skölja skivan. Om allt etsningsresistans släpps, var kortet troligen avslöjat innan du ville att det skulle vara eller det lämnades i utvecklingslösningen för länge. Om inget av etsningsresistansen lossnar har kortet troligen inte exponerats ordentligt. När brädan har sköljts bör du kunna se de önskade spåren i den gröna etsningsresistansen, som visas på huvudbilden på denna sida. Styrelsen är nu redo att etsas. Ferriklorid fungerar snabbare vid uppvärmning och omrörning, men fungerar bra med ingen av dem. Släpp brädan i järnkloriden och kontrollera den med en halvtimme eller timmars mellanrum tills allt exponerat koppar har etsats bort, som på den andra bilden. När brädet har etsats, ta bort det från ferrikloridet och skölj det noggrant under sköljningssteget. Slutligen, ta bort etsresistenten på de önskade spåren med antingen denaturerad eller isopropylalkohol. Kretskortet är nu klart för borrning.

Steg 7: Borrning

Nu måste du borra hål i kretskortet för genomgående hålskomponenter. Min design för denna VU -mätare använder så många SMT -komponenter som möjligt för att effektivisera ombord och för att minimera borrning, vilket jag tycker är en av de tråkigaste delarna av att göra något kretskort. Se till att du använder en borrpress, annars går borrkronan nästan säkert sönder. Jag använde en 3/32 borr för att göra hålen. Borrbiten är en borrkrona för dremelverktyg som köptes på Home Depot. Den första bilden visar min borrinställning och visar brädet när det är delvis borrat, medan den andra bilden visar brädet med alla hål borrade förutom de för batterihållarna, som kräver ett större hål eftersom ledningarna är tjockare.

Steg 8: Lödning av komponenterna till styrelsen

Det antas att du har mellanliggande lödningskunskaper, eftersom jag inte kommer att täcka de extrema grunderna för genomgående hållödning här, det finns många instruktioner som täcker just denna färdighet, jag kommer bara att gå i djupet när det gäller lödning av SMT eller ytmontering, komponenter. För att lödda SMT -komponenter, värm först upp en av de två SMT -kuddarna och smält lite lödning för att täcka den enhetligt, som visas på den första bilden. Håll sedan lödpennan på dynan med lödet på den, håll den i flytande tillstånd medan du håller komponenten på plats med en fin tång. Ta sedan bort lödpennan så att lodet svalnar. Slutligen värm den andra dynan och smält lite lödning där, vilket säkerställer en bra mekanisk bindning och en bra elektrisk anslutning. Den optimala formen av lödning du går efter visas på den andra bilden. Den tredje bilden visar storleken på de SMT -komponenter jag använde, jämfört med en 5 mm LED. Den fjärde bilden visar alla SMT -komponenter som är anslutna, där den femte bilden visar vilken typ av löd jag använde. Jag rekommenderar att du använder fint silverbärande kolofoniumlödder, till exempel detta löd som jag köpte från Radioshack. Slutligen, löd på alla genomgående hålskomponenter.

Steg 9: Förberedelse för testning och slutförande

Sätt i de fyra batterierna (2 per hållare) och VU -mätaren ska vara fullt fungerande. Slå på den med strömbrytaren och den ska nu svara på människor som pratar och andra ljud från omgivningen. Förutsatt att det fungerar som hyvlat, är VU -mätaren nu klar.