DIY LED Ring Light PCB za mikroskope!: 6 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Vratio sam se i ovaj put sam stavio na kušnju svoje vještine dizajna ploče!

U ovom uputstvu pokazat ću vam kako sam dizajnirao vlastitu prstenastu svjetlost pod mikroskopom i neke izazove s kojima sam se usput susreo. Kupio sam drugi mikroskop za uporabu u elektronici i za razliku od mog prvog nije došao sa prstenastim svjetlom. Nakon brzog Google pretraživanja otkrio sam da su dobra prstenasta svjetla malo skupa gotovo bez razloga, možda jednostavno nisam tražio na pravom mjestu, ali jednostavno nisam bio zadovoljan cijenama. Nisam se mogao natjerati da platim ni 30 dolara za svjetlo zbog onoga što jest. Mislim, to je u osnovi samo bljeskalica, zašto koštaju toliko? Nakon što sam shvatio da ne želim kupiti jedan, mislio sam da bi to bilo zabavno napraviti sam! Volim dizajnirati ploče i lemljenje, kao i zabavne projekte pa pokušajmo! Moje svjetlo sadrži 48 jarko bijelih/meko žutih LED dioda koje se mogu uključiti u grupama ili sve odjednom i mogu se prigušiti. To je doista koristan nastavak od kojeg svaki mikroskop može imati koristi! Ovaj vam projekt pokazuje koliko su prototipni PCB -i korisni jer sam na kraju napravio nekoliko pogrešaka s prvim dizajnom i morao sam poslati drugu grupu s ažuriranjima. Ovo je moglo biti jako skupo da sam pretpostavio da je sve u redu i da sam prvi put naručio desetke ploča, ali sve ćemo to prijeći usput! Jasnije slike sheme provjerite u PDF -u. Ovaj projekt sponzorira JLC PCB, pogledajte njihovu web stranicu i pogledajte moj video za više informacija o njihovim uslugama!

Pribor

Sve što je potrebno za ovu ploču možete pronaći u priloženim datotekama

Korak 1: Pogledajte videozapis koji pokriva cijelu konstrukciju i slijedite korake za više informacija

Pokušavam povećati svoju produkcijsku vrijednost za svoje projekte, pa su mi svi savjeti i konstruktivne kritike dobrodošli! Ovo mi je samo hobi, ali želim se poboljšati i vidjeti kamo to može otići:)

Korak 2: Prvi dizajn

Moj cilj pri izradi ovoga bio je imati jako svijetlo i kompaktno prstenasto svjetlo s nekim dodatnim značajkama. Htio sam prebaciti jednu od 4 grupe LED dioda jednu po jednu ili sve odjednom. Ovo možda nije poželjna značajka za sve, ali htio sam baciti svjetlo pod određenim kutovima kako bih drugačije osvijetlio objekte za određene aplikacije i fotografije. Kontrolni krug pojeo je priličnu količinu nekretnina na mojoj maloj ploči veličine orla, ali to je samo učinilo zabavnijim otkrivanje.

Ideja za upravljanje LED diodama u prvom dizajnu bila je zaista jednostavna, ali zahvaljujući svom nestrpljenju, otkrio sam da rješavam neke probleme i dodajem značajke za drugi dizajn, ali u to ćemo ući u nekoliko koraka. 48 LED dioda su u skupinama od 12 koje se sastoje od 3 seta LED dioda paralelno s 4 u nizu. Svakom skupinom upravlja tranzistor, a tranzistor se kontrolira visokim signalom iz brojača desetljeća koji mijenja svoje izlaze na temelju ručnog (tipkovnog) ulaza sata. Postoje 4 skupine LED dioda, ali potrebni su nam izlazi brojača od 5 desetljeća za uključivanje 1-4 i peta za uključivanje svih njih. Svaka baza tranzistora vezana je za izlaz koji joj omogućuje uključivanje. Kako koristimo 5. izlaz za uključivanje svih LED dioda bez sukoba s drugim skupinama kada se same aktiviraju? Diode! Peti izlaz brojača vezan je za 4 diode s paralelnim anodama i katodama koje idu na svaku bazu tranzistora. To nam omogućuje aktiviranje svih tranzistora odjednom bez curenja struje u druge baze kada se jedna od 4 grupe aktivira sama. Za 48 LED -a potrebno je napajanje od 12 volti (4 LED -a u seriji x3v = 12v), a za upravljačko kolo potrebno je 5 volti, pa koristimo napajanje od 12 volti i dodajemo linearni regulator od 5 volti za pad napona za napajanje upravljačkih krugova. Nakon što je sve zalemio, nije uspio ispravno funkcionirati:(. U početku sam bio zaprepašten, ali shvatio sam da je to obično dio procesa prilikom projektiranja ploča. Dođete na ideju, napravite je, pronađete probleme i riješite ih. naučili smo nikada ne očekivati da će nešto uspjeti prvi pokušaj, a kad nešto uspije prvi pokušaj, zaista sam iznenađen, ali sve je to dio procesa. Možda se pitate zašto sam sve dizajnirao koristeći smd dijelove, a odgovor je jednostavan. Koristim besplatnu verziju eaglea, zaglavio sam s maksimalnom dimenzijom ploče i ne može biti veća od onoga što sam smislio, tako da sve mora postojati na ploči koja mjeri 90 mm s ogromnim komadom koji nedostaje u sredini što nam ostavlja vrlo malu površinu široku 18 mm. Ako bih koristio prozirne LED diode, morao bih se kretati po vodovima i to bi oduzelo previše vremena. Možda u budućnosti? Usput, usmjeravanje graviranja po krugu bilo je zabavno.

Korak 3: Prve greške u dizajnu i načini rada neophodni za uspješno funkcioniranje

Nakon rješavanja problema s prvim dizajnom shvatio sam da ima previše pogrešaka koje je potrebno ostaviti na miru. Pogreške su sljedeće;

• Pin za omogućavanje rada sata za brojač desetljeća nije bio spojen na masu, što znači da neće raditi na satu
• Slijed takta je poremećen zbog preskakanja Q3 u shemi
• Tranzistori s dvostrukim paketom nisu se voljeli međusobno dobro igrati
• Diode koje rade serijski s tranzistorskim baznim otpornikom nisu dopustile dovoljno struje za aktiviranje tranzistora.

Kako bi dizajn uspio, zamijenio sam tranzistore s dva paketa za one s jednim paketom, pomaknuo položaj katode diode da radi paralelno s osnovnim otpornikom i popravio greške s upravljačkim krugom. Koristio sam vrlo tanku bakrenu žicu za pokretanje svih mojih bakropisa. Nakon što sam imao radnu ploču, učitao sam sve popravke natrag u orla za drugu rundu!

Korak 4: Dizajn 2 s dodanim značajkama

Nakon što sam riješio sve probleme s prvim dizajnom, nastavio sam i dodao vanjski prigušivač pomoću uobičajenog anodnog PWM zatamnjivača koji sam kupio od amazona. Prvom dizajnu nedostajala je značajka zatamnjivanja, a ploča je bila pretrpana da bih joj dodala još pa sam eksperimentirao s jeftinim amazonskim i otkrio da je uspio! Umjesto da sve LED diode vežu visoko na 12v, sada su visoko vezane na PWM signal koji je dodatni jastučić na ploči. Više prikrivam prigušivač u svom videu.

Osim prigušivača, dodao sam otpornike u LED grupe i otpornike u tranzistorskoj bazi kao mjeru za svaki slučaj. Za sada se ne koriste, ali bolje je nego što je žao, a ja sam na ploču dodao taktilni prekidač umjesto da ga montiram izvana. Prvotno je namjera bila koristiti kućište, ali nakon što sam vidio koliko je kompaktan, odbacio sam tu ideju u drugom krugu. Zalemio sam sve LED diode, a zatim i sve ostale dijelove i testirao je i uspjelo je! Baš kako treba! Također je jako svijetla! Ako zaista želite iskušati svoje strpljenje, samo naprijed lemite ukupno 96 krhkih LED dioda. Vole se rastopiti ako vam treba čak i sekunda predugo za lemljenje. Imajte na umu da r7-r10 nemaju navedene vrijednosti, koristio sam otpornike od 100 ohma, ali se ta vrijednost može promijeniti ovisno o vašim potrebama. Imajte na umu da r11-r14 nemaju vrijednosti jer se ne koriste. Imajte na umu da c2 i c3 imaju navedene pogrešne vrijednosti. Na kraju sam koristio 16uf velikih slova, a ne 0,1uf. (sve smd kape i otpornici su 0805)

Korak 5: Odbor radi. Što sad?

Sada je vrijeme da ga učinimo montažnim. Za to sam upotrijebio dvije spojne šipke s navojem i vijke s palcem. Ideju sam posudio od drugih svjetala.

Izgnječio sam štapove za spajanje i upotrijebio ih u dva dijela epoksidom za pričvršćivanje na ploču. Ako ponovno pogledam ovaj projekt u budućnosti, mogao bih planirati montažu na razini ploče.

Korak 6: To je oblog

Da, očistio sam konačni proizvod s puno alkohola. Tijekom sastavljanja i ispitivanja koristio sam puno kolofonija i trebao sam ga dugo čistiti, ali bio sam previše ometen u radu. Iskreno se nadam da ste uživali u ovom uputstvu kao i ja u izradi. Kad bih napravio verziju 3 ovog projekta, dodao bih rasterećenje kabela za napajanje, odvojio vrijeme za ugradnju vlastitog prigušivača u ploču i bolje planirao nosač. Osim toga, jako sam uzbuđen kako je ovo ispalo i da, možda je to bio čudan način da preuzmete samo kupnju, ali mnogi ljudi ne shvaćaju koliko je zabavno i korisno to učiniti SAMO. Na kraju sam ipak imao dovoljno dijelova za 3 ili više kompletnih ploča što je jeftinije od kupnje tri. Ako ovo namjeravate napraviti sami, svakako upotrijebite jlcpcb.com za svoju narudžbu. Dobit ćete 5 profesionalnih ploča s bojom po izboru za samo 2 dolara!

Hvala vam što ste uspjeli dovde i ako vam se svidio ovaj projekt, svakako me pratite ovdje i na mom youtube kanalu! Vidimo se sljedeći put!

youtube-

jlcpcb-