Prijenosni Arduino laboratorij: 25 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Pozdrav svima….

Svi su upoznati s Arduinom. U osnovi je to platforma za elektroničko prototipiranje otvorenog koda. To je računalo s mikrokontrolerom s jednom pločom. Dostupan je u različitim oblicima Nano, Uno itd … Svi se koriste za izradu elektroničkih projekata. Privlačnost Arduina je što je jednostavan, user friendly, otvorenog koda i jeftin. Dizajniran je za sve koji nisu upoznati s elektronikom. Stoga ga studenti i hobisti naširoko koriste za ispunjenje svojih projekata privlačnijim.

Ja sam student elektronike, pa sam upoznat s Arduinom. Ovdje sam izmijenio Arduino Uno za korisnike Arduina koji ne potječu iz elektroničke pozadine (ili za svakoga). Ovdje sam pretvorio Arduino Uno ploču u "Prijenosni Arduino laboratorij". Pomaže svima kojima je potreban prijenosni. Problemi povezani s Arduino pločom su u tome što joj je potrebno vanjsko napajanje i to je gola PCB, pa gruba upotreba oštećuje PCB. Stoga ovdje dodajem unutarnje napajanje s više funkcija i osiguravam zaštitni pokrov cijelom krugu. Stoga sam ovom metodom za svakog stvorio "Prijenosni Arduino laboratorij". Tako sam stvorio elektronički laboratorij koji stane u vaš džep. Ako niste u svom domu ili u laboratoriju, ali morate isprobati novu ideju u krug, to to čini praktičnim. Ako vam se sviđa, pročitajte korake za izradu …

Korak 1: Potpuni plan

Moj plan je dodati jedinicu za napajanje i poklopac za cjelinu. Stoga prvo planiramo opskrbu električnom energijom.

Napajanje strujom

Za napajanje Arduina dodajemo Li-ionsku ćeliju. Ali napon mu je samo 3,7V. Ali trebamo napajanje od 5 V, pa dodajemo pretvarač pojačanja koji čini 5 V od 3,7 V. Za punjenje Li-ionske ćelije dodajte inteligentni krug punjača koji održava Li-ionsku ćeliju u dobrom stanju. Za ukazivanje na stanje niskog napona baterije dodajte dodatni krug koji označava da je potrebno punjenje. Ovo je dio za planiranje opskrbe električnom energijom.

Ovdje za ovaj projekt koristimo samo SMD komponente. Budući da nam je potrebna mala ploča PCB. Također ovaj SMD rad poboljšava vaše vještine. Sljedeća je zaštitna obloga.

Zaštitna obloga

Za zaštitnu oblogu planiram koristiti plastične pločice s imenom. Planirani oblik je pravokutnik i napravite rupe za I/O portove i USB priključak. Zatim planirajte dodati neke plastične naljepnice u boji kao umjetničko djelo za poboljšanje ljepote.

Korak 2: Korišteni materijali

Arduino Uno

Crna plastična ploča s imenom

Plastične naljepnice (u različitim bojama)

Li-ionska ćelija

Bakreno odjeven

Elektroničke komponente - IC, otpornici, kondenzatori, diode, induktori, L. E. D (sve su vrijednosti navedene u dijagramu kruga)

Fevi-quick (instant ljepilo)

Lem

Fluks

Vijci

Dvostrana traka itd …

Elektroničke komponente poput otpornika, kondenzatora itd. Preuzete su sa starih ploča. Smanjuje projekt i daje bolju zdravu Zemlju smanjenjem otpada. Videozapis o SMD odlemljivanju dan je gore. Molim vas, pazite.

Korak 3: Korišteni alati

Alati koje koristim u ovom projektu dati su na gornjim slikama. Vi birate alate koji odgovaraju vama. Popis alata koje koristim dat je u nastavku.

Stanica za lemljenje

Bušilica sa svrdlom

Kliješta

Odvijač

Skidač žice

Škare

Vladar

Datoteka

Pila za metal

Pinceta

Stroj za probijanje papira itd …

Važno:- Oprezno koristite alate. Izbjegavajte nezgode zbog alata.

Korak 4: Shema kruga i dizajn PCB -a

Dijagram kola dat je gore. Crtam dijagram u EasyEDA softveru. Zatim se krug pretvara u izgled PCB -a pomoću istog softvera, a raspored je dat gore. Uzimajući u obzir i Gerberovu datoteku i raspored sklopova PDF -a koji su dolje navedeni kao datoteke za preuzimanje.

Pojedinosti o krugu

Prvi dio je zaštitni krug baterije koji sadrži IC DW01 i jedan mosfet IC 8205SS. Koristi se za zaštitu od kratkog spoja, prenaponske zaštite od punjenja i za zaštitu od dubokog pražnjenja. Sve ove značajke koje pruža IC i IC kontroliraju MOSFET za UKLJUČIVANJE/ISKLJUČIVANJE baterije. MOSF -ovi također imaju interno obrnute diode za punjenje baterije bez problema. Ako vas zanima više o tome, posjetite moj BLOG, donja veza je navedena ispod, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/intelligent-li-ion-cell-management.html

Drugi dio je krug punjenja ćelija. Za punjenje Li-ionske ćelije potrebna je posebna briga. Dakle, ovaj IC TP4056 za punjenje kontrolira proces punjenja na siguran način. Njegova struja punjenja je fiksna na 120mA i zaustavlja proces punjenja kada ćelija dosegne 4,2V. Također ima 2 LED diode za status punjenja i potpunog punjenja. Ako vas zanima više o tome, posjetite moj BLOG, donja veza je navedena, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-li-ion-cell-charger-using-tp4056.html

Treći dio je krug indikacije prazne baterije. Dizajnirano je povezivanjem op-pojačala LM358 kao usporednika. Uključivanjem LED diode označava kada je potrebno punjenje ćelije.

Posljednji dio je pretvarač pojačanja 5V. To je povećanje napona ćelije 3.7V na 5V za Arduino. Dizajnirano je pomoću MT3608 IC. To je 2A pojačivač pretvarača. Pojačava niski napon pomoću vanjskih komponenti poput induktora, diode i kondenzatora. Ako vas zanima više o pojačavajućem pretvaraču i krugu, posjetite moj BLOG, donja je veza navedena, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-tiny-5v-2a-boost-converter-simple.html

Postupci

Ispišite raspored PCB -a na sjajnom papiru (fotopapiru) pomoću fotostata ili laserskog pisača

Škarama ga izrežite na pojedinačne izglede

Odaberite dobar za daljnju obradu

Korak 5: Prijenos tonera (maskiranje)

To je metoda za prijenos tiskanog rasporeda PCB -a na bakrenu odjeću za proces jetkanja u izradi PCB -a. Raspored u fotopapiru prenosi se na bakar obložen toplinskom obradom uz pomoć željezne kutije. Zatim se papir uklanja vodom, u protivnom nećemo dobiti savršen izgled bez ikakvih oštećenja. Točkasti postupak dat je u nastavku.

Uzmite bakrenu oblogu potrebne veličine

Izgladite njegove rubove pomoću brusnog papira

Očistite bakrenu stranu brusnim papirom

Nanesite ispisani izgled na bakrenu odjeću kako je prikazano na slici i zalijepite je na mjesto pomoću violončele

Pokrijte ga drugim papirom poput novina

Zagrijte ga (sa strane na koju je postavljen ispisani papir) pomoću željezne kutije oko 10-15 minuta

Pričekajte neko vrijeme da se ohladi

Zatim ga stavite u vodu

Nakon jedne minute pažljivo uklonite papir prstima

Provjerite ima li nedostataka, ponovite ovaj postupak

Proces prijenosa tona (maskiranje) je gotov

Korak 6: Nagrizanje

To je kemijski postupak za uklanjanje neželjenog bakra iz bakrenog sloja na temelju rasporeda PCB -a. Za ovaj kemijski postupak potrebna nam je otopina željezovog klorida (otopina za jetkanje). Otopina otopi neomaskirani bakar u otopinu. Dakle, ovim postupkom dobivamo PCB kao u rasporedu PCB -a. Postupak za ovaj proces dan je u nastavku.

Uzmite maskirani PCB koji je učinjen u prethodnom koraku

Prah željezovog klorida uzmite u plastičnu kutiju i otopite u vodi (količina praha određuje koncentraciju, veća koncentracija učvršćuje proces, ali ponekad ošteti preporučeni PCB je srednje koncentracije)

Uronite maskirani PCB u otopinu

Pričekajte nekoliko sati (redovito provjeravajte je li jetkanje završeno ili ne) (sunčevo svjetlo također učvršćuje postupak)

Nakon uspješnog jetkanja uklonite masku brusnim papirom

Ponovno zagladite rubove

Očistite PCB

Završili smo izradu PCB -a

Korak 7: Bušenje

Bušenje je proces stvaranja malih rupa na PCB -u. Učinio sam to pomoću male ručne bušilice. Rupa služi za sastavne dijelove, ali ovdje koristim samo SMD komponente. Dakle, rupe su za spajanje žica na PCB i rupe za nabijanje. Postupak je dat u nastavku.

Uzmite PCB i označite gdje su potrebne rupe

Za bušenje upotrijebite mali dio (<5 mm)

Pažljivo izbušite sve rupe bez oštećenja PCB -a

Očistite PCB

Odradili smo proces bušenja

Korak 8: Lemljenje

SMD lemljenje malo je teže od običnog lemljenja kroz rupe. Glavni alati za ovaj posao su pinceta i pištolj s vrućim zrakom ili mikro lemilica. Postavite pištolj za topli zrak na 350C temp. Pregrijavanjem neko vrijeme oštetite komponente. Zato primjenjujte samo ograničenu količinu topline na PCB. Postupak je dat u nastavku.

Očistite PCB pomoću sredstva za čišćenje PCB-a (izo-propil alkohol)

Nanesite pastu za lemljenje na sve jastučiće u PCB -u

Stavite sve komponente na podlogu pomoću pincete na temelju dijagrama kruga

Dvaput provjerite jesu li sve komponente ispravne ili ne

Nanesite pištolj za vrući zrak pri maloj brzini zraka (velika brzina uzrokuje pogrešno poravnanje komponenti)

Provjerite jesu li sve veze dobre

Očistite PCB pomoću otopine IPA (sredstvo za čišćenje PCB -a)

Uspješno smo obavili proces lemljenja

Video o SMD lemljenju dat je gore. Molim vas, pazite.

Korak 9: Spajanje žica

Ovo je posljednji korak u izradi PCB -a. U ovom koraku povezujemo sve potrebne žice s izbušenim rupama na PCB -u. Žice se koriste za povezivanje sve četiri LED diode statusa, ulaza i izlaza (sada se žice ne povezuju s Li-ionskom ćelijom). Za spajanje napajanja koristite žice označene bojama. Za spajanje žice prvo nanesite fluks na kraj ogoljene žice i na PCB jastučić, a zatim nanesite malo lema na kraj ogoljene žice. Zatim stavite žicu u rupu i lemite je tako da na nju nanesete malo lemljenja. Ovom metodom stvaramo dobar žičani spoj na PCB -u. Postupak se vrši za sve ostale žičane veze. U REDU. Tako smo napravili žičanu vezu. Tako je naša proizvodnja PCB -a gotovo završena. U sljedećim koracima napravit ćemo omot za cijelo postavljanje.

Korak 10: Rezanje komada

Ovo je početni korak izrade omota. Korice izrađujemo pomoću crne plastične ploče s imenom. Rezanje se vrši pomoću lista pile. Planiramo postaviti Li-ionsku ćeliju i ploču ispod Arduino ploče. Stoga ćemo stvoriti pravokutnu kutiju dimenzija nešto veću od Arduino ploče. Za ovaj postupak prvo označimo Arduino dimenziju u plastični lim i nacrtamo linije rezanja nešto veće dimenzije. Zatim izrežite 6 komada (6 strana) pomoću pile i provjerite je li to ispravna dimenzija ili ne.

Korak 11: Dovršavanje komada

U ovom koraku dorađujemo rubove plastičnih komada brusnim papirom. Svi rubovi svakog komada trljaju se o brusni papir i čiste. Ovom metodom također ispravite svaku dimenziju komada na precizan način.

Korak 12: Napravite rupu za USB i U/I pinove

Izrađujemo prijenosni laboratorij. Dakle, potrebni su mu I/O pinovi i USB priključak dostupni vanjskom svijetu. Dakle, potrebno je napraviti rupe u plastičnoj oblozi za ove priključke. Tako ćemo u ovom koraku stvoriti rupu za portove. Postupak je dat u nastavku.

Najprije označite dimenziju I/O pina (pravokutnog oblika) na gornjem dijelu i označite dimenziju USB priključka na bočnoj strani

Zatim uklonite dio bušenjem rupa kroz označenu liniju (napravite rupe prema unutra prema uklonjenom dijelu)

Sada dobivamo rubove nepravilnog oblika, to je grubo oblikovano pomoću kliješta

Zatim dovršite rubove glatkim pomoću malih datoteka

Sada dobivamo glatku rupu za priključke

Očistite komade

Korak 13: Spajanje prekidača

Potreban nam je prekidač za UKLJUČIVANJE/ISKLJUČIVANJE prijenosnog Arduino laboratorija, a za statusne LED diode. Stoga ga popravljamo sa strane suprotne od USB priključka. Ovdje u tu svrhu koristimo mali klizni prekidač.

Označite dimenziju prekidača u plastičnom komadu i označite položaj četiri LED diode iznad njega

Metodom bušenja uklonite materijal iz sklopnog dijela

Zatim se pomoću datoteke prelazi na oblik prekidača

Provjerite i provjerite je li prekidač postavljen u ovu rupu

Napravite rupu za LED diode (promjer 5 mm)

Postavite prekidač u njegov položaj i pričvrstite ga na plastični komad pomoću bušilice i odvijača

Korak 14: Zalijepite sve dijelove zajedno

Sada smo sve komade dovršili. Tako smo ga spojili u pravokutni oblik. Za spajanje svih dijelova koristim super ljepilo (instant ljepilo). Zatim pričekajte da se stvrdne i ponovno nanesite ljepilo za dvostruku čvrstoću te pričekajte da se stvrdne. Ali jedno sam vam zaboravio reći, gornji dio se sada ne lijepi, samo zalijepite ostalih 5 komada.

Korak 15: Učvršćivanje baterije i PCB -a

U prethodnom smo koraku stvorili okvir pravokutnog oblika. Sada postavljamo Li-ionsku ćeliju i PCB na donju stranu kućišta pomoću dvostrane trake. Detaljan postupak dan je u nastavku.

Izrežite dva komada dvostranog komada i zalijepite ga na donju stranu Li-ionske ćelije i PCB-a

Spojite +ve i -ve žice iz baterije na PCB u ispravnom položaju

Umetnite ga u donju stranu kutije kao što je prikazano na gornjim slikama

Korak 16: Spajanje prekidačke veze

U ovom koraku povezujemo žice prekidača s PCB -a na sklopku. Za dobro spajanje žice, prvo nanesite malo fluksa na kraj ogoljene žice i u nožice prekidača. Zatim nanesite malo lema na kraj žice i u nožicu prekidača. Zatim pomoću pincete i lemilice spojite žice na prekidač. Sada smo obavili posao.

Korak 17: Spajanje LED dioda

Ovdje ćemo spojiti sve statusne LED diode na žice s PCB -a. U procesu povezivanja osigurajte pravilan polaritet. Za svaki status koristim različite boje. Vi birate svoje omiljene boje. Detaljan postupak dat je u nastavku.

Skinite sve krajeve žica na potrebnu duljinu i odrežite dodatnu duljinu LED nogu

Nanesite malo fluksa na kraj žice i na LED noge

Zatim nanesite malo lemljenja na kraj žice i LED noge pomoću lemilice

Zatim lemljenjem spojite LED i žicu u pravi polaritet

Postavite svaku LED diodu na rupe

Trajno popravite LED pomoću vrućeg ljepila

Odradili smo svoj posao

Korak 18: Povezivanje Arduina s PCB -om

Ovo je naš posljednji postupak povezivanja kruga. Ovdje povezujemo našu PCB s Arduinom. No, postoji problem pri spajanju PCB -a. U svom traženju sam pronalazim rješenje. Ne oštećujte Arduino ploču. U svim Arduino Uno pločama postoji sigurnosni osigurač. Uklanjam ga i povezujem PCB između. Dakle, napajanje s USB -a izravno ide samo na našu PCB, a izlazni 5V PCB -a ide na Arduino ploču. Tako smo uspješno povezali PCB i Arduino bez ikakvih oštećenja na Arduinu. Postupak je dat u nastavku.

Nanesite malo fluksa na Arduino osigurač

Pištoljem za topli zrak i pincetom sigurno uklonite osigurač

Skinite ulazne, izlazne žice našeg PCB -a i zalemite njegov kraj

Spojite uzemljenje (-ve) ulaza i izlaza (naša PCB) na masu USB kućišta pomoću lemilice (pogledajte na slikama)

Spojite ulaz +ve (naša PCB) na podlogu za lemljenje osigurača koja je blizu USB -a (pogledajte na slikama)

Spojite izlaz 5V +ve (naša PCB) na drugu podlogu za lemljenje osigurača daleko od USB -a (pogledajte na slikama)

Dvaput provjerite polaritet i vezu

Korak 19: Postavljanje Arduina

Posljednji dio koji nismo ugradili je Arduino. Ovdje u ovom koraku stavljamo Arduino u ovaj okvir. Prije nego pričvrstimo Arduino u kutiju, uzmemo plastični lim i izrežemo komad koji je prikladan za plastičnu kutiju. Prvo postavite plastični lim, a zatim postavite Arduino iznad njega. To je zato što se PCB koji smo napravili nalazi ispod, pa je potrebna izolacijska izolacija između PCB -a i Arduina. Inače može uzrokovati kratki spoj između naše PCB-a i Arduino ploče. Plastični lim zaštićen je od kratkog spoja. Gore dovršene slike prikazane. Sada uključite napajanje i provjerite radi li ili ne.

Korak 20: Ugradnja gornjeg dijela

Ovdje povezujemo posljednji plastični komad, to je gornji dio. Svi ostali dijelovi su zalijepljeni, ali ovdje se gornji dio pričvršćuje vijcima. Jer za bilo kakvo održavanje morali smo pristupiti PCB -ovima. Zato namjeravam gornji dio pričvrstiti vijcima. Tako sam prvo napravio bušotine na 4 strane pomoću bušilice s malim svrdlima. Zatim ga zavrnite odvijačem s malim vijcima. Ovom metodom pričvrstite sva 4 vijka. Sada smo završili gotovo sav posao. Ostatak posla je povećati ljepotu našeg prijenosnog laboratorija. Budući da sada izgled kućišta nije dobar. Tako u sljedećim koracima dodajemo neka umjetnička djela za poboljšanje ljepote. U REDU.

Korak 21: Nanesite naljepnice na 4 strane

Naše plastično kućište ne izgleda sjajno. Pa mu dodamo neke plastične naljepnice u boji. Koristim tanke naljepnice koje se koriste u vozilima. Prvo koristim naljepnice boje pepela za 4 strane. Najprije provjerite dimenzije pomoću ravnala, a zatim izrežite potrebne rupe za prekidač, LED diode i USB. Zatim ga zalijepite u bočne stijenke plastičnog kućišta. Gore su prikazane sve potrebne slike.

Korak 22: Nanesite naljepnice na gornju i donju stranu

U ovom koraku zalijepite naljepnice na ostatak gornje i donje strane. Za to koristim crne naljepnice. Prvo nacrtajte dimenzije gornje i donje strane, a zatim stvorite rupe za gornje priključke, a zatim je zalijepite na gornju i donju stranu. Sada vjerujem da ima prilično pristojan izgled. Vi birate svoje omiljene boje. U REDU.

Korak 23: Neki umjetnički radovi

U ovom koraku koristim neka umjetnička djela za povećanje ljepote. Najprije dodam nekoliko žutih traka plastične naljepnice kroz stranice U/I priključka. Zatim dodam male plave trake kroz sve bočne rubove. Zatim sam napravio nekoliko okruglih komada plave boje pomoću stroja za bušenje papira i dodao ih na gornju stranu. Sada je moj umjetnički rad dovršen. Pokušavaš biti bolji od mene. U REDU.

Korak 24: Primijenite Arduino simbol

Ovo je posljednji korak našeg projekta "Prijenosni Arduino Lab". Ovdje sam napravio Arduino simbol koristeći isti materijal za naljepnice plave boje. Šakom nacrtam Arduino simbol u naljepnici i izrežem ga škarama. Zatim ga zalijepim za sredinu gornje strane. Sada izgleda jako lijepo. Završili smo naš projekt. Sve slike prikazuju se gore.

Korak 25: Gotov proizvod

Gornje slike prikazuju moj gotov proizvod. Ovo je vrlo korisno za sve koji vole Arduino. Sviđa mi se jako. Ovo je sjajan proizvod. Kakvo je vaše mišljenje? Molim vas komentirajte me.

Ako vam se sviđa molim vas podržite me.

Za više detalja o strujnom krugu posjetite moju BLOG stranicu. Link dolje.

0creativeengineering0.blogspot.com/

Za više zanimljivih projekata posjetite moje stranice YouTube, Instructables i Blog.

Hvala što ste posjetili moju stranicu projekta.

Zbogom. Vidimo se opet……..