PCB de llum LED anell DIY per a microscopis !: 6 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Ja torno i aquesta vegada he posat a prova les meves habilitats de disseny de taulers.

En aquest instructiu us mostro com vaig dissenyar la meva pròpia llum d’anell de microscopi i alguns reptes que vaig trobar al llarg del camí. Vaig comprar un segon microscopi per a ús electrònic i, a diferència del meu primer, no venia amb un llum anell. Després d'una ràpida cerca a Google, vaig trobar que els bons llums sonors eren una mica cars gairebé sense motiu, potser no buscava el lloc adequat, però no estava satisfet amb els preus. No em podia portar a pagar ni 30 dòlars per una llum a causa del que és. Vull dir que bàsicament és només una llum de flaix, per què costen tant? Després d’adonar-me que no volia comprar-ne cap, vaig pensar que seria una cosa divertida fer-me a mi mateixa! M'encanta dissenyar taules i soldar, així com projectes divertits, així que donem-li una oportunitat. La meva llum disposa de 48 leds de color blanc brillant / groc suau que es poden encendre per grups o tots alhora i es poden atenuar. És un accessori molt útil del qual es pot beneficiar qualsevol microscopi. Aquest projecte us mostra la utilitat que tenen els prototips de PCB, ja que vaig acabar cometent alguns errors amb el primer disseny i vaig haver d'enviar un segon lot amb les actualitzacions. Això podria haver estat molt costós si suposés que tot anava bé i demanés dotzenes de taulers la primera vegada, però revisarem tot això pel camí. Assegureu-vos de consultar el PDF per obtenir imatges més clares de l’esquema. Aquest projecte està patrocinat per JLC PCB, mireu el seu lloc web i mireu el meu vídeo per obtenir més informació sobre els seus serveis.

Subministraments

Tot el necessari per a aquest tauler es pot trobar als fitxers adjunts

Pas 1: mireu el vídeo que cobreix la versió completa i seguiu els passos per obtenir més informació

Intento augmentar el meu valor de producció per als meus projectes, de manera que qualsevol consell i crítica constructiva són benvinguts. Això és només un hobby per a mi, però vull millorar i veure on pot anar:)

Pas 2: primer disseny

El meu objectiu a l’hora de fer-ho era tenir una llum d’anell molt brillant i compacta amb algunes funcions afegides. Volia canviar 1 dels 4 grups de leds d’un en un o tots alhora. Pot ser que aquesta no sigui una característica desitjable per a tothom, però volia llançar llum en certs angles per il·luminar objectes de manera diferent per a determinades aplicacions i fotografia. Els circuits de control van menjar una bona quantitat de béns immobles al tauler de mida freemium de l'àguila petita, però això va fer que fos més divertit esbrinar-ho.

La idea de controlar els leds del primer disseny era realment senzilla, però gràcies a la meva impaciència em vaig trobar a solucionar alguns problemes i a afegir funcions per al segon disseny, però ens endinsarem en això en pocs passos. Els 48 leds es troben en grups de 12 formats per 3 conjunts de leds en paral·lel amb 4 en sèrie. Cada grup està controlat per un transistor i el transistor està controlat per un senyal elevat d’un comptador de deu anys que canvia les seves sortides en funció d’una entrada de rellotge manual (botó). Hi ha 4 grups de leds, però necessitem 5 sortides de comptador de deu anys per activar 1-4 i el 5è per activar-les totes. Cada base del transistor està lligada a una sortida que li permet encendre's. Com fem servir la cinquena sortida per encendre tots els leds sense entrar en conflicte amb altres grups quan s’activen per si mateixos? Diodes! La cinquena sortida del comptador està lligada a 4 díodes amb els seus ànodes en paral·lel i els seus càtodes a cada base del transistor. Això ens permet activar tots els transistors alhora sense tenir cap fuita de corrent a altres bases quan 1 dels 4 grups s’activa per si mateixos. Els 48 leds requereixen una alimentació de 12 volts (4 leds de la sèrie x3v = 12v) i els circuits de control requereixen 5 volts, de manera que utilitzem una font d’alimentació de 12 volts i afegim un regulador lineal de 5 volts per deixar caure el voltatge per alimentar els circuits de control. Després de soldar-ho tot, no va funcionar correctament:(. Al principi em va molestar, però em vaig adonar que això sol formar part del procés quan es dissenyen taules. Se us ocorre una idea, la feu, la trobeu i els solucioneu. I he après a no esperar que alguna cosa funcioni primer i, en fer-ho, quan primer funciona alguna cosa, em sorprèn molt, però és part del procés. Potser us pregunteu per què he dissenyat tot fent servir peces SMD i la resposta és senzilla. Estic fent servir la versió gratuïta d’àguila, estic enganxat amb una dimensió màxima de tauler i no pot ser més gran que el que em va semblar, de manera que tot ha d’existir en un tauler de 90 mm amb un gran tros que falta al mig que ens deixa amb una superfície de 18 mm d’amplada molt petita. Si fes servir leds de forat hauria de recórrer els conductors i això trigaria massa temps. Potser en el futur, però? va ser divertit.

Pas 3: primer disseny d'errors i modificacions necessaris per fer-lo funcionar

Després de solucionar els problemes del primer disseny, em vaig adonar que hi havia massa errors per deixar-los sols. Els errors són els següents;

• El pin d'activació del rellotge del comptador de la dècada no estava connectat a terra, cosa que significava que no rellotjaria
• La seqüència del rellotge s'ha desordenat a causa de saltar Q3 a l'esquema
• Als transistors de doble paquet no els agradava jugar bé entre ells
• Els díodes que s’executen en sèrie amb la resistència base del transistor no permetien que passés prou corrent per activar els transistors.

Per tal que el disseny funcionés, vaig canviar els transistors de paquet doble per un de paquet únic, vaig moure la posició del càtode de díode per funcionar en paral·lel amb la resistència base i vaig corregir els errors amb el circuit de control. Vaig utilitzar filferro de coure molt prim per executar tots els meus gravats mod. Després de tenir una taula de treball, vaig tornar a carregar totes les solucions a l'àguila per a la segona ronda.

Pas 4: disseny 2 amb funcions afegides

Després d’abordar tots els problemes del primer disseny, vaig seguir endavant i vaig afegir un regulador extern amb un regulador PWM d’ànode comú que vaig comprar a Amazon. El primer disseny no tenia cap característica més feble i el tauler estava massa ple per afegir-ne més, així que vaig experimentar amb un amazon barat i vaig trobar que feia el truc. En lloc de lligar tots els leds a 12v, ara estan lligats al senyal PWM, que és un coixinet afegit a la placa. Cobro més el dimmer al meu vídeo.

A més del dimmer, he afegit resistències als grups de leds i resistències de desplaçament a la base dels transistors com a mesura "per si de cas". No s’utilitzen a hores d’ara, però és millor protegir que lamentar i he afegit un interruptor tàctil al tauler en lloc de muntar-lo externament. La intenció inicialment era utilitzar un estoig, però després de veure el compacte que tenia, vaig abandonar aquesta idea a la ronda 2. Vaig soldar tots els leds seguits de totes les altres parts i el vaig provar i va funcionar. Igual que hauria de ser! També és molt brillant! Si realment voleu provar la vostra paciència, seguiu endavant i soldeu a mà un total de 96 leds fràgils. Els encanta fondre’s si només triguen un segon a soldar-los. Tingueu en compte que r7-r10 no tenen valors llistats, he utilitzat resistències de 100 ohm, però aquest valor pot variar en funció de les vostres necessitats. Tingueu en compte que r11-r14 no tenen valors perquè no s’utilitzen. Tingueu en compte que c2 i c3 tenen els valors incorrectes a la llista. Vaig acabar fent servir majúscules de 16uf no 0,1uf. (totes les tapes i resistències de smd són 0805)

Pas 5: la Junta funciona. Ara que?

Ara és el moment de fer-lo muntable. Per fer-ho, he utilitzat dues barres d'acoblament roscades i cargols polzats. Vaig manllevar la idea d'altres llums.

Vaig ratllar les barres de separació de l’acoblador i vaig utilitzar epoxi de dues parts per adherir-les al tauler. Si tornés a visitar aquest projecte en el futur, podria planificar el muntatge a nivell de tauler.

Pas 6: això és un embolcall

Sí, he netejat el producte final amb molt d’alcohol. Durant el muntatge i la prova he utilitzat molta colofònia i hauria d’haver netejat molt el camí, però he estat massa distret en fer-lo funcionar. Realment espero que us hagi agradat aquest instructiu tant com jo. Si fes la versió 3 d’aquest projecte, afegiria un alliberament de tensió per al cable d’alimentació, em prendria el temps per implementar el meu propi regulador de llum a la placa i planificar millor el muntatge. A part d'això, estic molt emocionat de com va resultar això i sí, pot ser que hagi estat una ruta estranya assumir-ne només la compra, però molta gent no s'adona del divertit i gratificant que és fer-ho TU MATEIX. Al final, tenia prou peces per a tres o més taules completes que resulten ser més barates que comprar-ne tres. Si teniu previst fer-ho vosaltres mateixos, assegureu-vos d’utilitzar jlcpcb.com per a la vostra comanda. Rebràs 5 taulers professionals amb el color que triïs per només 2 dòlars.

Gràcies per arribar fins aquí i, si us ha agradat aquest projecte, no deixeu de seguir-me aquí i al meu canal de youtube! Ens veurem la propera vegada!

youtube-

jlcpcb-