DIY LED kruhová svetelná doska pre mikroskopy!: 6 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

Som späť a tentokrát som otestoval svoje schopnosti v oblasti dizajnu dosiek!

V tomto návode vám ukážem, ako som navrhol svoje vlastné prstencové svetlo mikroskopu a niektoré výzvy, s ktorými som sa počas cesty stretol. Kúpil som si druhý mikroskop na použitie v elektronike a na rozdiel od môjho prvého nebol vybavený kruhovým svetlom. Po rýchlom vyhľadávaní pomocou služby Google som zistil, že dobré prstencové svetlá sú takmer bezdôvodne drahé, možno som sa len nepozeral na správne miesto, ale s cenami som nebol spokojný. Kvôli tomu, čo to je, som sa nemohol prinútiť zaplatiť ani 30 dolárov za svetlo. Chcem tým povedať, že je to v podstate len zábleskové svetlo, prečo stoja toľko? Potom, čo som si uvedomil, že som nechcel kúpiť, som si myslel, že by bolo zábavné robiť sám! Milujem navrhovanie dosiek a spájkovanie, ako aj zábavné projekty, tak to poďme skúsiť! Moje svetlo obsahuje 48 žiarivo bielych/jemne žltých LED diód, ktoré je možné zapnúť v skupinách alebo všetky naraz a je možné ich stlmiť. Je to skutočne užitočná príloha, z ktorej môže mať úžitok každý mikroskop! Tento projekt vám ukazuje, aké užitočné sú prototypy plošných spojov, pretože som pri prvom návrhu urobil niekoľko chýb a s aktualizáciami som ich musel odoslať pre druhú dávku. To by mohlo byť veľmi nákladné, keby som predpokladal, že je všetko v poriadku a objednal som prvýkrát desiatky dosiek, ale všetko to prejdeme po ceste! Nezabudnite si pozrieť PDF, kde nájdete jasnejšie obrázky schémy. Tento projekt sponzoruje JLC PCB, pozrite sa na ich webové stránky a pozrite sa na moje video, kde nájdete ďalšie informácie o ich službách!

Zásoby

Všetko potrebné k tejto doske nájdete v priložených súboroch

Krok 1: Pozrite sa na video pokrývajúce celú zostavu a získajte ďalšie informácie podľa týchto pokynov

Snažím sa zvýšiť svoju produkčnú hodnotu pre svoje projekty, takže každá rada a konštruktívna kritika je vítaná! Je to pre mňa len koníček, ale chcem sa zlepšiť a zistiť, kam to môže ísť:)

Krok 2: Prvý návrh

Mojím cieľom pri tejto príležitosti bolo mať veľmi jasné a kompaktné kruhové svetlo s niektorými pridanými funkciami. Chcel som prepnúť jednu zo 4 skupín LED diód naraz alebo všetky naraz. Toto nemusí byť žiaduca funkcia pre každého, ale chcel som vrhnúť svetlo do určitých uhlov, aby sa objekty pri určitých aplikáciách a fotografovaní osvetlili inak. Riadiaci obvod zjedol značné množstvo nehnuteľností na mojej doske s veľkosťou orla freemium, ale s tým už bolo zábavnejšie prísť na to.

Myšlienka ovládať diódy v prvom dizajne bola skutočne jednoduchá, ale vďaka mojej netrpezlivosti som zistil, že riešim niektoré problémy a pridávam funkcie pre druhý dizajn, ale v niekoľkých krokoch sa tomu budeme venovať podrobnejšie. 48 LED diód je v skupinách po 12 pozostávajúcich z 3 súprav LED paralelne so 4 v sérii. Každá skupina je riadená tranzistorom a tranzistor je riadený vysokým signálom z desaťročného počítadla, ktoré posúva svoje výstupy na základe manuálneho (tlačidlového) hodinového vstupu. Existujú 4 skupiny LED diód, ale na zapnutie 1–4 a 5 na zapnutie všetkých potrebujeme 5 výstupov počítadla dekád. Každá tranzistorová základňa je viazaná na výstup, ktorý ju umožňuje zapnúť. Ako použijeme 5. výstup na zapnutie všetkých LED diód bez toho, aby boli v konflikte s inými skupinami, keď sú aktivované samy? Diódy! Piaty výstup počítadla je viazaný na 4 diódy s paralelnými anódami a katódami prechádzajúcimi do každej základne tranzistora. To nám umožňuje aktivovať všetky tranzistory naraz bez toho, aby prúd unikol do iných základní, keď sa 1 zo 4 skupín aktivuje sama. 48 LED diód vyžaduje napájanie 12 voltov (4 LED diódy v sérii x3v = 12v) a riadiace obvody vyžadujú 5 voltov, takže použijeme 12 voltový zdroj a pridáme 5 voltový lineárny regulátor na zníženie napätia na napájanie riadiacich obvodov. Po spájkovaní všetkého nefungovalo správne:(. Spočiatku ma to mrzelo, ale uvedomil som si, že to zvyčajne patrí k procesu navrhovania dosiek. Vymyslíte nápad, urobíte ho, nájdete problémy a opravíte ich. Ja naučili ste sa nikdy neočakávať, že niečo bude fungovať, skúste to najskôr a potom, keď niečo funguje, vyskúšajte to. Som skutočne prekvapený, ale je to súčasťou celého procesu. Možno sa čudujete, prečo som všetko navrhol pomocou súčastí smd a odpoveď je jednoduchá. Keďže Používam bezplatnú verziu orla, v ktorej som uviazol s maximálnym rozmerom dosky, a nemôže byť väčšia, ako som prišiel, takže všetko musí existovať na doske, ktorá meria 90 mm, pričom v nej chýba obrovský kus. stred, čo nám ponecháva veľmi malý 18 mm široký povrch. Ak by som použil diery s dierami, musel by som ich obísť a to by zabralo príliš veľa času. Možno však v budúcnosti? Mimochodom, smerovanie leptov do kruhu bola sranda.

Krok 3: Prvé chyby a úpravy návrhu potrebné na to, aby to fungovalo

Po riešení problémov s prvým návrhom som si uvedomil, že existuje príliš veľa chýb, ktoré je potrebné nechať na pokoji. Chyby sú nasledovné;

• Kolík umožňujúci hodiny pre počítadlo desaťročí nebol pripojený k zemi, čo znamenalo, že sa hodiny netočia
• Hodinová sekvencia bola zmätená kvôli preskočeniu Q3 v schéme
• Tranzistory s dvoma balíkmi nemali radi vzájomnú hru
• Diódy zapojené do série so základným odporom tranzistora neumožňovali prúd prúdom na aktiváciu tranzistorov.

Aby návrh fungoval, vymenil som dvojbalíkové tranzistory za jednoplášťové, posunul som polohu diódy katódy paralelne so základným odporom a opravil chyby v riadiacom obvode. Na spustenie všetkých svojich leptov som použil veľmi tenký medený drôt. Keď som mal pracovnú dosku, naložil som všetky opravy späť do orla v 2. kole!

Krok 4: Návrh 2 s pridanými funkciami

Po vyriešení všetkých problémov s prvým návrhom som pokračoval a pridal som externý stmievač pomocou bežného anódového stmievača PWM, ktorý som kúpil od Amazonu. Prvý dizajn postrádal funkciu stmievača a doska bola príliš preplnená, aby sa k nemu dalo pridať viac, a tak som experimentoval s lacným amazonským a zistil som, že to šlo! Namiesto viazania všetkých LED diód na 12 V sú teraz viazané vysoko na signál PWM, ktorý je pridanou podložkou na doske. Vo svojom videu viac zakrývam stmievač.

Okrem stmievača som ako opatrenie „len pre prípad“pridal k skupinám LED rezistory a odpínače k základni tranzistorov. Teraz sa nepoužívajú, ale je to lepšie bezpečné, než ľutujem, a namiesto externého upevnenia som na dosku pridal hmatový spínač. Pôvodným zámerom bolo použiť puzdro, ale keď som videl, aké je to kompaktné, v 2. kole som sa tejto myšlienky zbavil. Spájkoval som všetky LED diódy, nasledované všetkými ostatnými časťami a vyskúšal som to a fungovalo to! Presne tak, ako by malo! Je to tiež veľmi svetlé! Ak naozaj chcete vyskúšať svoju trpezlivosť, pustite sa do ručného spájkovania celkom 96 krehkých LED diód. Milujú sa roztopiť, ak vám ich spájkovanie trvá dokonca len sekundu. Všimnite si toho, že r7-r10 nemajú uvedené hodnoty, použil som odpory 100 ohmov, ale táto hodnota sa môže meniť v závislosti od vašich potrieb. Všimnite si toho, že r11-r14 nemajú žiadne hodnoty, pretože sa nepoužívajú. Všimnite si toho, že c2 a c3 majú uvedené nesprávne hodnoty. Nakoniec som použil 16uf čiapky, nie 0,1uf. (všetky čiapky a odpory smd sú 0805)

Krok 5: Rada funguje. Teraz čo?

Teraz je čas ho namontovať. Na to som použil dve závitové spojovacie tyče a palcové skrutky. Myšlienku som si požičal z iných svetiel.

Odtrhol som tyče vzpery spojky a pomocou dvojdielneho epoxidu ich prilepil k doske. Ak sa k tomuto projektu v budúcnosti znova vrátim, možno plánujem montáž na úrovni dosky.

Krok 6: To je zábal

Áno, konečný výrobok som vyčistil veľkým množstvom alkoholu. Pri montáži a teste som použil veľa kolofónie a mal by som dlho čistiť, ale bol som príliš rozptyľovaný tým, ako to funguje. Naozaj dúfam, že ste si tento návod užili rovnako ako ja jeho výrobu. Ak by som mal urobiť verziu 3 tohto projektu, pridal by som odľahčenie napätia pre napájací kábel, venujte čas implementácii vlastného stmievača do dosky a lepšie naplánujte montáž. Okrem toho som skutočne nadšený z toho, ako to dopadlo, a áno, mohla to byť zvláštna cesta k prevzatiu len kúpou jedného z nich, ale veľa ľudí si neuvedomuje, aké zábavné a obohacujúce je urobiť to SÁM. Nakoniec som mal dostatok dielov na 3 alebo viac kompletných dosiek, čo vyšlo lacnejšie ako nákup troch. Ak si to plánujete vyrobiť sami, na svoju objednávku použite jlcpcb.com. Za 2 doláre dostanete 5 profesionálnych dosiek s výberom farby!

Ďakujem, že ste sa dostali až sem a ak sa vám tento projekt páčil, určite ma sledujte tu a na mojom kanáli youtube! Uvidíme sa nabudúce!

youtube-

jlcpcb-