Tự làm PCB đèn vòng LED cho kính hiển vi!: 6 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Tôi đã trở lại và lần này tôi đã thử nghiệm kỹ năng thiết kế bảng của mình!

Trong tài liệu hướng dẫn này, tôi chỉ cho bạn cách tôi thiết kế vòng sáng cho kính hiển vi của riêng mình và một số thách thức tôi gặp phải trong quá trình thực hiện. Tôi đã mua một chiếc kính hiển vi thứ hai để sử dụng cho thiết bị điện tử và không giống như chiếc đầu tiên của tôi, nó không đi kèm với đèn vòng. Sau khi tìm kiếm nhanh trên google, tôi thấy rằng đèn vòng tốt có giá hơi đắt mà hầu như không có lý do, có lẽ tôi đã không tìm đúng chỗ mà chỉ là tôi không hài lòng với giá cả. Tôi không thể trả ngay cả 30 đô la cho một chiếc đèn vì nó là gì. Ý tôi là về cơ bản nó chỉ là đèn nháy, tại sao chúng lại có giá cao như vậy? Sau khi nhận ra rằng tôi không muốn mua một cái, tôi nghĩ rằng đó sẽ là một điều thú vị để tự làm! Tôi thích thiết kế bảng và hàn cũng như các dự án thú vị, vì vậy chúng ta hãy bắt đầu! Đèn của tôi có 48 đèn led sáng trắng / vàng dịu có thể bật theo nhóm hoặc tất cả cùng một lúc và có thể làm mờ. Đó là một phần đính kèm thực sự hữu ích mà bất kỳ kính hiển vi nào cũng có thể được hưởng lợi từ đó! Dự án này cho bạn thấy PCB nguyên mẫu hữu ích như thế nào vì cuối cùng tôi đã mắc một vài lỗi với thiết kế đầu tiên và phải gửi đi đợt thứ hai cùng với các bản cập nhật. Điều này có thể rất tốn kém nếu tôi cho rằng tất cả đều ổn và đặt hàng chục bảng trong lần đầu tiên nhưng chúng tôi sẽ xem xét tất cả những điều đó trong suốt quá trình! Hãy chắc chắn kiểm tra PDF để có hình ảnh rõ ràng hơn về giản đồ. Dự án này được tài trợ bởi JLC PCB, hãy xem trang web của họ và xem video của tôi để biết thêm thông tin về các dịch vụ của họ!

Quân nhu

Mọi thứ cần thiết cho bảng này có thể được tìm thấy trong các tệp đính kèm

Bước 1: Xem Video Bao gồm Toàn bộ Bản dựng và Làm theo các Bước để biết Thêm Thông tin

Tôi đang cố gắng nâng cao giá trị sản xuất cho các dự án của mình nên mọi lời khuyên và lời phê bình mang tính xây dựng đều được hoan nghênh! Đây chỉ là một sở thích đối với tôi nhưng tôi muốn trở nên tốt hơn và xem nó có thể đi đến đâu:)

Bước 2: Thiết kế đầu tiên

Mục tiêu của tôi khi làm ra điều này là có một chiếc đèn vòng rất sáng và nhỏ gọn với một số tính năng bổ sung. Tôi muốn chuyển đổi một trong 4 nhóm đèn led cùng một lúc hoặc tất cả chúng cùng một lúc. Đây có thể không phải là một tính năng mong muốn đối với tất cả mọi người nhưng tôi muốn chiếu ánh sáng ở một số góc nhất định để chiếu sáng các đối tượng khác nhau cho một số ứng dụng và nhiếp ảnh nhất định. Mạch điều khiển đã tiêu tốn một lượng lớn bất động sản trên bảng kích thước freemium đại bàng nhỏ của tôi nhưng điều đó chỉ khiến việc tìm hiểu trở nên thú vị hơn.

Ý tưởng để điều khiển đèn led trong thiết kế đầu tiên thực sự đơn giản nhưng nhờ sự thiếu kiên nhẫn của tôi, tôi thấy mình đã khắc phục được một số vấn đề và bổ sung các tính năng cho thiết kế thứ hai nhưng chúng ta sẽ đi sâu vào vấn đề đó sau một vài bước. 48 con led thành nhóm 12 con gồm 3 con led ghép song song với 4 con mắc nối tiếp. Mỗi nhóm được điều khiển bởi một bóng bán dẫn và bóng bán dẫn được điều khiển bởi một tín hiệu cao từ bộ đếm thập kỷ thay đổi các đầu ra của nó dựa trên đầu vào đồng hồ (nút) bằng tay. Có 4 nhóm đèn led nhưng chúng ta cần 5 đầu ra bộ đếm thập kỷ để bật 1-4 và đầu ra thứ 5 để bật tất cả chúng. Mỗi cơ sở bóng bán dẫn được gắn với một đầu ra cho phép nó bật. Làm thế nào để chúng ta sử dụng đầu ra thứ 5 để bật tất cả các led mà không xung đột với các nhóm khác khi tự kích hoạt? Điốt! Đầu ra thứ 5 của bộ đếm được gắn với 4 điốt với cực dương của chúng song song và cực âm của chúng chạy đến mỗi đế bóng bán dẫn. Điều này cho phép chúng tôi kích hoạt tất cả các bóng bán dẫn cùng một lúc mà không có bất kỳ dòng điện nào bị rò rỉ vào các đế khác khi 1 trong 4 nhóm được kích hoạt bởi chính chúng. 48 led yêu cầu nguồn 12 volt (4 led nối tiếp x3v = 12v) và mạch điều khiển yêu cầu 5 volt vì vậy chúng tôi sử dụng nguồn 12 volt và thêm một bộ điều chỉnh tuyến tính 5 volt để giảm điện áp cấp nguồn cho các mạch điều khiển. Sau khi hàn mọi thứ lại, nó không hoạt động bình thường:(. Lúc đầu tôi rất bối rối nhưng tôi nhận ra rằng đây thường là một phần của quy trình khi thiết kế bảng. Bạn lên ý tưởng, thực hiện nó, tìm ra vấn đề và khắc phục chúng. Tôi Tôi đã học cách không bao giờ mong đợi thứ gì đó hoạt động trước khi thử và làm như vậy khi thứ gì đó hoạt động lần đầu tiên hãy thử Tôi thực sự ngạc nhiên nhưng tất cả đều là một phần của quá trình. Bạn có thể tự hỏi tại sao tôi thiết kế mọi thứ bằng cách sử dụng các bộ phận smd và câu trả lời rất đơn giản. Kể từ Tôi đang sử dụng phiên bản miễn phí của Eagle Tôi bị mắc kẹt với kích thước bảng tối đa và nó không thể lớn hơn bất kỳ thứ gì tôi nghĩ ra nên mọi thứ phải tồn tại trên bảng có kích thước 90mm với một đoạn lớn bị thiếu trong ở giữa khiến chúng ta có diện tích bề mặt rộng 18mm rất nhỏ. Nếu tôi sử dụng đèn led lỗ, tôi sẽ phải định tuyến xung quanh các điểm dẫn và điều đó sẽ mất quá nhiều thời gian. Tuy nhiên, có thể trong tương lai? Nhân tiện, định tuyến khắc trên một vòng tròn rất vui.

Bước 3: Các lỗi thiết kế đầu tiên và các mod cần thiết để nó hoạt động

Sau khi khắc phục sự cố thiết kế đầu tiên, tôi nhận ra rằng có quá nhiều sai lầm để một mình. Những sai lầm như sau;

• Pin kích hoạt đồng hồ cho bộ đếm thập kỷ không được kết nối với mặt đất có nghĩa là nó sẽ không đồng hồ
• Trình tự đồng hồ bị rối do bỏ qua Q3 trong giản đồ
• Các bóng bán dẫn gói kép không thích chơi tốt với nhau
• Điốt chạy nối tiếp với điện trở cơ bản của bóng bán dẫn không cho phép đủ dòng điện chạy qua để kích hoạt các bóng bán dẫn.

Để thực hiện công việc thiết kế, tôi đã hoán đổi các bóng bán dẫn gói kép cho các bóng bán dẫn gói đơn, di chuyển vị trí cathode của diode để chạy song song với điện trở cơ bản và sửa lỗi với mạch điều khiển. Tôi đã sử dụng dây đồng rất mỏng để chạy tất cả các bản khắc mod của mình. Sau khi tôi có một bảng làm việc, tôi đã tải tất cả các bản sửa lỗi trở lại đại bàng cho vòng 2!

Bước 4: Thiết kế 2 với các tính năng bổ sung

Sau khi giải quyết tất cả các vấn đề với thiết kế đầu tiên, tôi đã tiếp tục và thêm một bộ điều chỉnh độ sáng bên ngoài bằng cách sử dụng bộ điều chỉnh độ sáng cực dương PWM phổ biến mà tôi đã mua trên amazon. Thiết kế đầu tiên thiếu tính năng điều chỉnh độ sáng và bảng quá chật để thêm nhiều thứ vào vì vậy tôi đã thử nghiệm với một chiếc amazon giá rẻ và thấy rằng nó đã làm được điều đó! Thay vì buộc tất cả các đèn led cao đến 12v, giờ đây chúng được gắn cao với tín hiệu PWM là một miếng đệm được bổ sung trên bảng. Tôi che mờ nhiều hơn trong video của tôi.

Ngoài bộ điều chỉnh độ sáng, tôi đã thêm điện trở vào nhóm dẫn và điện trở kéo xuống đế bóng bán dẫn như một biện pháp 'chỉ trong trường hợp'. Chúng không được sử dụng như bây giờ nhưng tốt hơn là an toàn, xin lỗi và tôi đã thêm một công tắc xúc giác vào bảng thay vì gắn nó bên ngoài. Mục đích ban đầu là sử dụng một chiếc ốp lưng nhưng sau khi thấy nó nhỏ gọn đến mức nào, tôi đã bỏ ý định đó ở vòng 2. Tôi hàn tất cả các đèn led, tiếp theo là tất cả các bộ phận khác và thử nghiệm nó và nó hoạt động! Cũng như nó phải! Nó cũng rất sáng! Nếu bạn thực sự muốn kiểm tra sự kiên nhẫn của mình, hãy tiến hành hàn tay tổng cộng 96 đèn led mỏng manh. Chúng thích tan chảy nếu bạn chỉ mất một giây quá lâu để hàn chúng lại. Lưu ý rằng r7-r10 không có các giá trị được liệt kê, tôi đã sử dụng điện trở 100 ohm nhưng giá trị này có thể thay đổi tùy thuộc vào nhu cầu của bạn. Lưu ý rằng r11-r14 không có giá trị nào vì chúng không được sử dụng. Lưu ý rằng c2 và c3 có giá trị sai được liệt kê. Tôi đã kết thúc bằng cách sử dụng mũ 16uf không phải 0,1uf. (tất cả các nắp và điện trở smd là 0805)

Bước 5: Bảng hoạt động. Giờ thì sao?

Bây giờ là lúc để làm cho nó có thể lắp được. Để làm điều này, tôi đã sử dụng hai thanh ghép ren và vít ngón cái. Tôi đã mượn ý tưởng từ những chiếc đèn khác.

Tôi cạo các thanh chờ của bộ ghép nối và sử dụng hai phần epoxy để dính chúng vào bảng. Nếu tôi thăm lại dự án này trong tương lai, tôi có thể lên kế hoạch cho việc gắn kết ở cấp độ hội đồng quản trị.

Bước 6: Đó là một Wrap

Có, tôi đã làm sạch sản phẩm cuối cùng với rất nhiều cồn. Trong quá trình lắp ráp và thử nghiệm, tôi đã sử dụng rất nhiều nhựa thông và lẽ ra đã phải làm sạch từ lâu nhưng lại quá mất tập trung vào việc làm cho nó hoạt động. Tôi thực sự hy vọng bạn thích hướng dẫn này nhiều như tôi đã làm nó. Nếu tôi làm phiên bản 3 của dự án này, tôi sẽ thêm một bộ giảm căng thẳng cho dây nguồn, dành thời gian để lắp bộ điều chỉnh độ sáng của riêng tôi vào bảng và lên kế hoạch lắp đặt tốt hơn. Ngoài ra, tôi thực sự vui mừng không biết điều này xảy ra như thế nào và vâng, có thể là một con đường kỳ lạ khi chỉ mua một chiếc nhưng nhiều người không nhận ra rằng nó thú vị và bổ ích như thế nào nếu chỉ LÀM MÌNH. Cuối cùng, tôi đã có đủ các bộ phận cho 3 bảng hoàn chỉnh trở lên, giá rẻ hơn mua ba bảng. Nếu bạn dự định tự làm việc này, hãy chắc chắn sử dụng jlcpcb.com cho đơn đặt hàng của bạn. Bạn sẽ nhận được 5 bảng chuyên nghiệp với sự lựa chọn màu sắc của bạn chỉ với 2 đô la!

Cảm ơn bạn đã làm cho nó đến nay và nếu bạn thích dự án này, hãy nhớ theo dõi tôi tại đây và tại kênh youtube của tôi! Tôi sẽ gặp bạn lần sau!

youtube-

jlcpcb-