E-dohicky la versione elettronica del misuratore di potenza laser di Russ Dohicky: 28 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 09:59

Strumento di potere del laser.

e-dohicky è la versione elettronica del dohicky di Russ SADLER. Russ anima l'ottimo canale youtube SarbarMultimedia

www.youtube.com/watch?v=A-3HdVLc7nI&t=281s

Russ SADLER presenta un accessorio facile ed economico per misurare la potenza di un laser nel "RDWorks Learning Lab 53"

Ecco una descrizione di una versione elettronica che mostra automaticamente la potenza dopo l'esposizione.

Ecco la descrizione di una versione elettronica che indica automaticamente la potenza.

La procedura inizia come descritto da Russ Sadler. Occorre iniziare scegliendo un tempo di posa tra i 3 proposti da Russ, 10,25, 20,5 o 41 secondi con schemi forniti da Russ. È quindi sufficiente premere il pulsante di avvio dell'e-dohicky e avviare il laser.

Russ ha creato 3 modelli per 3 tempi di esposizione, 10,25, 20,5 e 41 secondi. Sceglierai la durata che corrisponde alla potenza del tuo laser. Più il laser è potente più breve sarà il tempo di esposizione. Prima di iniziare una misura, è necessario dire in e-dohicky quale sarà il tempo di esposizione. Viene semplicemente effettuato tramite la schermata di configurazione.

L'e-doHICky è stato creato con un Arduino pro mini, quindi è facile crearne uno tuo.

Materiale della fattura:

- 1 x dohicky di Russ

- 1 x NTC MC65F103A molto preciso (https://www.mouser.be/Search/ProductDetail.aspx?R=…) (circa 6€) https://www.mouser.com/ds/2/18/AAS -920-306C-NTC-T… o trova 'MC65F103A' su Mouser, Digikey o nel tuo negozio preferito.

- 1 x TL431B (https://www.mouser.be/ProductDetail/Texas-Instrume…) (circa 1,5€)

oppure trova "TL431B" su Mouser, Digikey o nel tuo negozio preferito.

- 1 x Arduino mini pro 3, 3V o 5V (o equivalente) (circa 5€)

- 1 x display Oled SSD1306 (o equivalente) (circa 5€)

- 1 x DS18B20 (circa 1€)

- 1 x booster step-up 0.9V-5V->5V (https://www.banggood.com/5Pcs-DC-DC-0_9V-5V-USB-O…)

o (https://www.banggood.com/5Pcs-PFM-Control-DC-DC-0…)

o (https://www.banggood.com/5pcs-Mini-DC-DC-0_8-5V-T…)

o (https://www.banggood.com/Mini-DC-DC-0_8-3_3V-To-D…)

(circa 5€)

- 1 x cicalino (https://www.tme.eu/en/katalog/?art=LD-BZEG-0905) o equivalente (circa 1€)

- 1 x transistor BSS138 o equivalente (https://www.tme.eu/en/katalog/?art=BSS138-FAI) (circa 0.01€)

- 1 x resistenza 100 R smd 1206 (circa 0,01€)

- 1 x resistenza 10K smd 1206 (circa 0,01€)

- 1 x resistenza 10K 0, 1% smd 1206 (circa 0.2€)

- 3 x condensatore 0, 1uF smd 1206 (3 x circa 0,5€)

- 3 x condensatore 10uF smd C (6032-28) (3 x circa 1,5€)

- alcuni pin normali header

- 1 x passare in questo modo: (https://www.mouser.be/ProductDetail/Apem/25136NAH6…)

OPPURE (https://www.tme.eu/en/katalog/switches-and-indicat… (circa 0,5€)

- 1 x PCB (circa 2€ ?) Il PCB è ora disponibile su EasyEda:

- 2 x magneti al neodimio (https://www.banggood.com/20-PCS-Rare-Earth-Neodymi…) (1,28€)

SE Arduino 3, 3V

- 1 x 3, regolatore 3V: AP2210N-3.3TRG1 o equivalente (circa 0,4€)

- 1 x condensatore 0, 1uF smd 1206

- 1 x condensatore 10uF smd C (6032-28)

O direttamente quello (https://www.banggood.com/Mini-DC-DC-0_8-3_3V-To-D…)

Per Arduino 5V, non popolare il regolatore da 3,3 V e il cortocircuito sul PCB.

Tutti i file possono essere scaricati di seguito.

Ci sono 4 tipi di risorse:

- Programma in C per Arduino.

- File Sketchup, stl e DXF per il taglio laser della plastica della custodia e alcuni pezzi 3D.

- File PCB. (disponibile anche da EasyEda)

- Istruzioni, immagini e video.

Questo progetto è aperto ed è possibile potenziarlo. È la prima versione e tutte le vostre idee sono benvenute:-)

È facile creare una versione semplificata.

Sto lavorando a una versione del case con un semplice interruttore meccanico tagliato in acrilico. (Una semplice diapositiva che separa la porta con i magneti e la batteria.)

Grazie:-)

Step 1: Ordina il Pcb su EasyEda

Il pcb è ora pubblico su EasyEda:

easyeda.com/danielroibert/dohicky-73d71ba5…

Oppure, crealo tu stesso con il file.brd di Eagle allegato.

Passaggio 2: assemblaggio PCB

Metti il componente giusto al posto giusto nella giusta direzione. Spero che le immagini aiutino abbastanza per questo.

Cercherò di mettere più dettagli il prima possibile, a seconda delle tue domande.

Il connettore dell'SSD1306 deve essere leggermente accorciato (circa 2 mm) per adattarsi al case.

Il DS18B20 è saldato da circa 3, 5 cm 3 fili. Sarà attaccato nella testa come nella foto.

Passaggio 3: assemblaggio della polarità del PCB Oled

Per l'SSD1306, ci sono due tipi di polarità. I jumper ti aiutano a impostare la giusta polarità per il tuo SSD1306. Basta accorciare il salto con poche saldature.

Passaggio 4: assemblaggio PCB se Arduino 5V o con un convertitore step-up da 3,3V

Se usi un Arduino 5V, non hai bisogno del regolatore 3.3V. Quindi semplicemente non popolare i 3 componenti e accorcia il salto con la saldatura. (il buon SSD1306 può funzionare con 3, 3V e 5V)

Se si utilizza un convertitore step-up da 3,3 V non è necessario il regolatore da 3,3 V. Quindi semplicemente non popolare i 3 componenti e accorcia il salto con la saldatura. (il buon SSD1306 può funzionare con 3, 3V e 5V)

Passaggio 5: precisione della temperatura

C'è un'operazione speciale:

Volevo includere una misura piuttosto precisa della temperatura assoluta. Per arrivarci ho usato un'ottima sonda NTC e un TL431 come riferimento di tensione precisa. Forse non è essenziale, ma se puoi fare le cose grandi, puoi fare anche le piccole cose. (Necessario per essere migliore dello 0, 3°C richiesto per un'esposizione di 10,25 secondi) Arduino è dotato di un ATmega328P che ha un ingresso di riferimento di tensione per l'ADC. In breve è sul pin 20. Purtroppo questo pin non è disponibile sul connettore dell'Arduino mini pro. Si tratta di un esempio di saldare un filo su questo pin. Ho preferito saldare il filo sul condensatore vicino al pin 13 del connettore esterno. Il filo deve essere saldato sul PCB come mostrato nell'immagine.

Se pensi che non sia necessario ottenere una precisione altrettanto buona, puoi dimenticare il TL431 (la resistenza da 100R ei due condensatori) e il filo. È inoltre necessario rimuovere due linee nel programma:

- a circa la linea 12

#define VREF2495 2495

cambia in

#define VREF2495 3300 (per 3,3V)

o

#define VREF2495 5000 (per 5V)

- Nella funzione setup():

Rimuovi il

Riferimentoanalogico(ESTERNO);

Passaggio 6: preparazione di pezzi stampati in 3D

Dopo aver rimosso i difetti di stampa, regolare i fori a 2,5 mm

Passaggio 7: preparazione di pezzi stampati in 3D

Fare filetti in tutti i 2,5 fori precedentemente regolati.

Passaggio 8: preparare l'ugello di Dohicky. Inserisci il dado

Passaggio 9: preparazione dell'ugello di Dohicky. Anello di rinforzo

Passaggio 10: preparare l'ugello di Dohicky

Passaggio 11: preparazione dell'NTC

Questo è un passaggio delicato! (prenditi il tuo tempo per farlo)

Ecco l'NTC

Tagliare i due fili dell'NTC a lunghezze diverse.

Prendi un po' di silicone isolante da un cavo elettrico. Uno di circa 5 cm (AWG 22) e uno di 8 mm (AWG 18)

Inserire l'NTC del cavo nel silicone da 5 cm.

Saldare l'NTC a un cavo sottile di circa 10 cm e isolarlo con un tubo termoretraibile.

Passaggio 12: assemblaggio di NTC in Dohicky

Metti un po' di pasta termica sull'NTC. Inserisci l'NTC in profondità nel dohicky.

Passaggio 13: assemblaggio di NTC in Dohicky (successivo)

Aggiungere un tubo di silicone da 8 mm * 2,5 mm (AWG 18) o equivalente morbido prima della vite, quindi serrare delicatamente la vite. Il silicone (o cosa morbida) serve a non rompere l'NTC quando è stretto, quindi avvitare.

Passaggio 14: preparare l'ugello di Dohicky

Passaggio 15: preparare l'ugello di Dohicky. Inserisci Dohicky

Inserisci i cavi sottili attraverso il supporto "dohicky" stampato in 3D.

Inserisci il dohicky nel supporto "dohicky" stampato in 3D, quindi stringi la vite

Passaggio 16: preparare l'ugello di Dohicky

Stringere delicatamente la vite, solo per tenere fermo il cavo dell'NTC, solo per evitare che il cavo si muova.

Passaggio 17: accorciare i pini di SSD1306

Accorciare i perni di circa 3 mm.

Passaggio 18: il caso

Ecco i file per creare il caso.

La custodia è tagliata al laser in acrilico 3mm. Ci sono 3 pezzi che devono essere stampati in 3D.

Ho usato 2 magneti da 2, 9 mm * 7 mm per la custodia della batteria. (https://www.banggood.com/20-PCS-Rare-Earth-Neodymium-Magnets-N50-7mm-Diameter-x-3mm-Thickness-p-940975.html?rmmds=search)

È possibile utilizzare magneti diversi, ma è necessario modificare le dimensioni dei fori.

Il dore deve essere incollato. Fai attenzione all'orientamento. Il foro deve essere sul fondo come mostrato nella foto.

Fare attenzione all'orientamento del supporto del magnete, il foro deve essere in basso a destra.

Aggiungo i passaggi per assemblare tutto questo.

Spero che tu abbia sketchup (V8 o superiore) per guardare tutti i dettagli.

Passaggio 19: il caso: incollare la porta con l'interruttore

Ecco i passaggi per incollare la porta.

fare attenzione all'orientamento dei pezzi.

Fare attenzione a non mettere troppa colla sugli ultimi pezzi. il set 'interruttore' deve continuare a muoversi lungo lo slot.

Passaggio 20: la custodia: filo elettrico con magnete

L'"interruttore" deve poter passare bene al di sopra del magnete.

Passo 21: Il caso: vista generale

Prenditi cura delle gambe

Passaggio 22: la custodia: batteria più vecchia

Innanzitutto, controlla i giusti orientamenti dei 3 pezzi.

Passaggio 23: la custodia: batteria più vecchia, magnete e filo di fissaggio

Stringere il magnete e il filo elettrico rosso.

Passaggio 24: la custodia: fissare il magnete e il cavo alla porta

Stringere il magnete e il filo elettrico nero.

Passo 25: Il caso: assemblaggio completo

- Saldare il filo rosso nel + al PCB e il filo nero nel terreno, a seconda del tipo di convertitore di potenza.

- Collega l'NTC di douhicky e il DS18B20

- Quindi assemblare la custodia

Passaggio 26: programma per Arduino

Lo schizzo utilizza alcune librerie di standard. C'è uno speciale per l'SSD1306. Non uso quello frequente perché quello che uso è più veloce. Questa libreria è quella di Alexey Dynda.

Dopo aver aggiunto la libreria Alexey Dynda di SSD1306, puoi caricare lo schizzo su Arduino.

Questo progetto non è per i manichini, quindi presumo che tu sappia come caricare uno schizzo in un Arduino mini pro.

Lo schizzo può funzionare con altri Arduino, quindi puoi usarlo con un Arduino Uno.

Passaggio 27: Guida per l'utente

L'e-dohicky può essere in 3 diverse modalità.

- Modalità stand-by

- Modalità di esecuzione

- Modalità di configurazione

C'è solo un pulsante ed è possibile effettuare operazioni con 'pressione normale' o 'pressione lunga'. Una spinta lunga dura 1 secondo.

Dopo l'accensione, l'e-dohicky è in "modalità inattiva".

- In questa modalità è possibile leggere la temperatura del dohicky, la temperatura della stanza e il tempo effettivo di esposizione.

È importante impostare il "tempo di esposizione" corretto in base al tempo di esposizione impostato nel patern di Russ, 10,25, 20,5 o 41 secondi.

Prima di iniziare una misura, verificare che l' 'orario di esposizione' sia impostato correttamente.

Imposta il giusto 'tempo di esposizione':

- L'e-dohicky deve essere in 'modalità inattiva'. (in caso contrario, "premere a lungo" per tornare alla "modalità inattiva")

- fare una 'pressione lunga'.

- quindi 'premere normalmente' per il ciclo finché non si sceglie il momento giusto.

- Quando vedi l'ora giusta, fai una 'pressione lunga'.

- L'e-dohicky salva la tua scelta e torna alla "modalità inattiva"

In "modalità inattiva" l'e-dohicky confronta la temperatura del dohicky e la temperatura della stanza.

La differenza tra i due non può essere superiore a 3 o 4 gradi. Se la differenza è maggiore, viene visualizzato un messaggio di avviso ed è impossibile avviare una misurazione.

Quando tutto è a posto, puoi iniziare una misurazione.

Prendi una misura:

- Normalmente devi caricare il patern di Russ corretto nella tua macchina laser.

- È quindi possibile avviare una misurazione premendo il pulsante di e-dohicky e avviare la macchina laser.

- Tieni il dohicky nel laser secondo le spiegazioni del video di Russ.

Quando il laser interrompe l'esposizione, l'e-dohicky attende automaticamente la fine dell'innalzamento della temperatura, quindi emette un segnale acustico e mostra la potenza misurata in Watt. Questo può richiedere alcuni secondi (da 5 a 10 o più a seconda delle condizioni)

Dopo aver letto la potenza, puoi tornare alla "modalità inattiva" con una "pressione prolungata".

A questo punto, l'e-dohicky mostrerà probabilmente un avviso che la temperatura dell'e-dohicky è troppo alta.

Devi quindi far raffreddare il dohicky come spiegato nel video di Russ:-)

Dopodiché, l'e-dohicky è pronto per la misura successiva.

- Se è necessario interrompere un ciclo di misurazione, è sufficiente "premere a lungo", quindi l'e-dohicky torna in "modalità inattiva".

Avviso speciale:

C'è un avviso speciale se la temperatura del dohicky sta crescendo fino a 70°C o più. In questo caso, devi spegnere l'e-dohicky e portare il dohicky a una temperatura "normale".

Passaggio 28: prendersi cura dei picchi elettrici

La mia macchina è assemblata piuttosto male e il cavo dell'alta tensione passa lungo il tubo. Trascina una dispersione dei picchi di alta tensione all'accensione del tubo. L'e-dohicky è un dispositivo elettronico e può esserne turbato. Ho notato che l'e-dohicky a volte fa un reset quando misuro la potenza all'uscita del tubo. Il problema non si pone quando misuro la potenza dall'altra parte, vicino alla testa mobile. Ci sono diversi modi per mitigare questo problema. Un modo è quello di armare il cavo ad alta tensione. Possiamo sia far incrociare il cavo all'interno della macchina, sia armarlo con un pezzo di lamiera di alluminio collegato al suolo della macchina, un altro modo è quello di collegare il dohicky con il suolo della macchina.