VU Meter portatile alimentato a batteria: 9 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:05

Quelle che seguono sono le istruzioni per la costruzione di un VU meter portatile alimentato a batteria, nonché le istruzioni dettagliate per la costruzione del PCB necessarie per completare questo progetto. È stato progettato per illuminare da 0-10 LED a seconda dei livelli sonori ambientali. L'ho progettato per essere attaccato a un braccialetto, un abbigliamento o una collana se il design è leggermente ridimensionato. Il suo scopo è di essere indossato in una discoteca o in un locale simile dove viene riprodotta musica, come alternativa animata a un bastoncino luminoso. Può essere utilizzato, tuttavia, per una varietà di scopi alternativi.

Passaggio 1: materiali necessari

Per questo progetto, avrai bisogno dei seguenti materiali:

1. 1 LM3916 IC 2. 1 LM386 IC 3. 10 LED 4. 1 scheda PCB reattiva ai raggi UV 5. 1 presa IC a 18 pin 6. 1 presa IC a 8 pin 7. Varie resistenze SMT 8. 1 strumento Dremel 9. 1 esposizione ai raggi UV scatola 10. Sviluppo chimico 11. Etchant (io uso cloruro ferrico) 12. 1 Matita per saldatura fine 13. Saldatura fine con cuscinetti d'argento 14. 4 batterie a bottone 3v 15. 2 Prese per 2 batterie a bottone ciascuna 16. 1 interruttore 17. 1 microfono a elettrete 18. 3 (condensatori SMT da 1 uf) 19. Alcol denaturato o isopropilico In caso di necessità alcuni di questi componenti possono essere acquistati da Radioshack, ma la soluzione migliore è acquistarli da DigiKey.com o da Frys Electronics o altro equivalente rivenditore locale di componenti elettronici.

Passaggio 2: preparazione della grafica del PCB

Ho creato la grafica del PCB in un programma chiamato ExpressPCB, che è disponibile per il download gratuito ed è sorprendentemente funzionale. L'opera d'arte risultante è raffigurata in questa pagina. Successivamente, ho stampato la grafica del PCB su un lucido. Quando si stampa lo strato di rame superiore del PCB all'interno di ExpressPCB, i contorni dei componenti gialli non vengono stampati, vengono stampate solo le tracce rosse. Ho quindi ritagliato la parte stampata dell'opera d'arte. Questo definirà la dimensione e la forma del PCB. La terza immagine è una schermata di ExpressPCB che mostra le etichette per tutti i componenti.

Passaggio 3: taglio e preparazione del PCB per l'esposizione

Per realizzare i PCB, utilizzo il metodo di esposizione ai raggi UV, che è solo leggermente più difficile e significativamente più preciso del metodo di trasferimento del toner. Per iniziare, ho tagliato il PCB in modo che abbia le stesse dimensioni del contorno del positivo del PCB. Per prima cosa ho disegnato un rettangolo delle stesse dimensioni del PCB sullo strato protettivo della lastra in fibra di vetro ricoperta di rame UV Reactive, quindi l'ho ritagliato utilizzando uno strumento Dremel dotato di una mola diamantata. Assicurati che una volta rimossa la scheda dalla sua confezione protettiva, non sarà esposta a raggi UV. Quando lavoro con PCB reattivi ai raggi UV, tengo illuminato il garage con una singola lampadina a incandescenza. Sia le luci fluorescenti che quelle alogene emettono abbastanza luce UV da esporre la scheda attraverso lo strato protettivo di plastica. Inoltre, assicurati di indossare indumenti protettivi adeguati quando tagli la fibra di vetro.

Passaggio 4: esposizione ai raggi UV

Ora che hai il PCB sensibile ai raggi UV tagliato a misura e il PCB positivo tagliato a misura, sei pronto per esporre la scheda. Rimuovi solo lo strato protettivo dal PCB appena prima di posizionare il positivo su di esso, altrimenti le particelle di polvere si attaccheranno alla scheda, danneggiando il PCB finale. Ho realizzato una scatola per l'esposizione ai raggi UV acquistando una comune luce nera e attaccandola all'interno della parte superiore di una grande scatola di plastica. Finora ha funzionato perfettamente per me ed è molto più economico rispetto all'acquisto di un sistema di esposizione UV prefabbricato. Per esporre il PCB, rimuovere prima lo strato protettivo, posizionare la trasparenza positiva sopra la scheda e posizionarla nella scatola di esposizione ai raggi UV. Si consiglia un tempo di esposizione di 10-11 minuti.

Passaggio 5: preparazione delle soluzioni di sviluppo e incisione

Ora devi usare un po' di chimica. Una volta che il PCB è stato esposto, spegni la luce UV e prepara le tre sostanze chimiche di cui avrai bisogno. Mescolare l'agente di sviluppo con la quantità di acqua prescritta sul flacone e metterlo in un contenitore di plastica abbastanza grande da poter appiattire il PCB. Quindi, riempire un contenitore di dimensioni simili con acqua e riempire un altro contenitore identico con cloruro ferrico o simile mordente di rame. Assicurati che il contenitore in cui metti l'agente corrosivo sia di plastica, gli agenti corrosivi di rame e soprattutto il cloruro ferrico amano mangiare attraverso qualsiasi metallo con cui entrano in contatto. Nell'immagine principale mostrata di seguito, il fluido blu è l'agente di sviluppo (è iniziato chiaro), il fluido arancione è la fase di risciacquo e il fluido marrone molto scuro è il cloruro ferrico.

Passaggio 6: sviluppo e incisione del PCB

Una volta che la scheda è stata esposta, rilasciala nella soluzione per sviluppatori. Assicurati di indossare guanti impermeabili resistenti agli agenti chimici per proteggere le mani. Raccomando guanti di gomma spessa a polso lungo quelli che possono essere acquistati dal negozio di alimentari medio. Questi sono superiori ai guanti in lattice medi in quanto proteggono il polso, sono più resistenti agli strappi e all'abrasione e possono essere riutilizzati. Una volta che la scheda è stata sviluppata al punto che solo le tracce desiderate sono visibili come etch resist rimanente (il rivestimento verde sulla scheda) e l'area circostante è esposta al rame, ti consigliamo di risciacquare la scheda. Se tutto l'etch resist si stacca, è probabile che la scheda sia stata esposta prima che volevi o fosse rimasta nella soluzione dello sviluppatore troppo a lungo. Se nessuno degli etch resist si stacca, è probabile che la scheda non sia stata esposta correttamente. Una volta che il cartone è stato risciacquato, dovresti essere in grado di vedere le tracce desiderate nell'etch resist verde, come mostrato nell'immagine principale di questa pagina. La tavola è ora pronta per essere incisa. Il cloruro ferrico funziona più velocemente quando riscaldato e agitato, ma funziona bene con nessuno dei due. Immergere la scheda nel cloruro ferrico, controllandola a intervalli di mezz'ora o di un'ora, fino a quando tutto il rame esposto non è stato inciso, come nella seconda immagine. Una volta che la tavola è stata incisa, rimuoverla dal cloruro ferrico e risciacquarla accuratamente nella fase di risciacquo. Infine, rimuovere l'etch resist sulle tracce desiderate utilizzando alcol denaturato o isopropilico. Il PCB è ora pronto per essere forato.

Passaggio 7: perforazione

Ora è necessario praticare dei fori nel PCB per i componenti del foro passante. Il mio progetto per questo VU meter utilizza il maggior numero possibile di componenti SMT per semplificare la scheda e ridurre al minimo la perforazione, che trovo sia una delle parti più noiose della realizzazione di qualsiasi PCB. Assicurati di usare un trapano a colonna, o la punta del trapano quasi sicuramente si romperà. Ho usato una punta da trapano da 3/32 per fare i fori. La punta del trapano è una punta da trapano Dremel Tool acquistata presso Home Depot. La prima immagine mostra la mia configurazione di perforazione e mostra la tavola quando è parzialmente forata, mentre la seconda immagine mostra la scheda con tutti i fori praticati ad eccezione di quelli per i porta batterie, che richiedono un foro più grande in quanto i cavi sono più spessi.

Passaggio 8: saldatura dei componenti alla scheda

Si presume che tu possieda abilità di saldatura intermedie, poiché non tratterò le basi estreme della saldatura a foro passante qui, ci sono molti Instructables che coprono proprio questa abilità, andrò solo in profondità per quanto riguarda la saldatura SMT o il montaggio superficiale, componenti. Per saldare i componenti SMT, riscaldare prima uno dei due pad SMT e fondere un po' di saldatura per coprirlo uniformemente, come mostrato nella prima immagine. Quindi, tieni la matita per saldatura sul pad con la saldatura su di essa, mantenendola allo stato liquido, mentre tieni il componente in posizione con un paio di pinze sottili. Quindi rimuovere la matita per saldatura, lasciando raffreddare la saldatura. Infine, scalda l'altro pad e sciogli un po' di saldatura lì, assicurando un buon legame meccanico e un buon collegamento elettrico. La forma ottimale della saldatura che stai cercando è mostrata nella seconda immagine. La terza immagine mostra le dimensioni dei componenti SMT che ho usato, rispetto a un LED da 5 mm. La quarta immagine mostra tutti i componenti SMT allegati, mentre la quinta immagine mostra il tipo di saldatura che ho usato. Raccomando di utilizzare una saldatura con nucleo di colofonia fine con argento, come questa saldatura che ho acquistato da Radioshack. Infine, saldare su tutti i componenti del foro passante.

Passaggio 9: preparazione per il test e il completamento

Inserisci le quattro batterie (2 per supporto) e il VU Meter dovrebbe essere completamente operativo. Accendilo usando l'interruttore e ora dovrebbe rispondere alle persone che parlano e ad altri rumori ambientali. Supponendo che funzioni come previsto, il VU meter è ora completo.