DIY LED Ringlicht PCB für Mikroskope! - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:18

Ich bin zurück und dieses Mal stelle ich meine Fähigkeiten im Board-Design auf die Probe!

In diesem anweisbaren zeige ich Ihnen, wie ich mein eigenes Mikroskop-Ringlicht und einige Herausforderungen entworfen habe, denen ich auf dem Weg begegnet bin. Ich kaufte mir ein zweites Mikroskop für die Elektronik und im Gegensatz zu meinem ersten war es nicht mit einem Ringlicht ausgestattet. Nach einer kurzen Google-Suche stellte ich fest, dass gute Ringlichter fast ohne Grund etwas teuer sind, vielleicht habe ich einfach nicht an der richtigen Stelle gesucht, aber ich war mit den Preisen einfach nicht zufrieden. Ich konnte nicht einmal 30 Dollar für ein Licht bezahlen, weil es so ist. Ich meine, es ist im Grunde nur eine Taschenlampe, warum kosten sie so viel? Nachdem ich gemerkt hatte, dass ich keine kaufen wollte, dachte ich, es wäre eine lustige Sache, es selbst zu machen! Ich liebe es, Boards zu entwerfen und zu löten sowie lustige Projekte zu machen, also lass es uns versuchen! Mein Licht verfügt über 48 hellweiße/weichgelbe LEDs, die in Gruppen oder auf einmal eingeschaltet und gedimmt werden können. Es ist ein wirklich nützlicher Aufsatz, von dem jedes Mikroskop profitieren kann! Dieses Projekt zeigt Ihnen, wie nützlich Prototyp-PCBs sind, da ich beim ersten Design ein paar Fehler gemacht habe und eine zweite Charge mit den Updates senden musste. Dies hätte sehr teuer werden können, wenn ich davon ausgegangen wäre, dass alles in Ordnung ist und beim ersten Mal Dutzende von Boards bestellt hätte, aber wir werden das alles auf dem Weg durchgehen! Sehen Sie sich das PDF an, um klarere Bilder des Schaltplans zu erhalten. Dieses Projekt wird von JLC PCB gesponsert, besuchen Sie ihre Website und sehen Sie sich mein Video an, um weitere Informationen zu ihren Dienstleistungen zu erhalten!

Lieferungen

Alles, was für dieses Board benötigt wird, finden Sie in den angehängten Dateien

Schritt 1: Sehen Sie sich das Video zum gesamten Build an und befolgen Sie die Schritte für weitere Informationen

Ich versuche, meinen Produktionswert für meine Projekte zu erhöhen, daher ist jeder Rat und jede konstruktive Kritik willkommen! Dies ist nur ein Hobby für mich, aber ich möchte besser werden und sehen, wohin es führen kann:)

Schritt 2: Erstes Design

Mein Ziel bei der Herstellung war ein sehr helles und kompaktes Ringlicht mit einigen zusätzlichen Funktionen. Ich wollte 1 der 4 LED-Gruppen einzeln oder alle gleichzeitig umschalten. Dies mag nicht für jeden wünschenswert sein, aber ich wollte das Licht in bestimmten Winkeln werfen, um Objekte für bestimmte Anwendungen und Fotografien unterschiedlich zu beleuchten. Die Steuerschaltung hat eine Menge Platz auf meinem kleinen Board in Freemium-Größe gefressen, aber das machte es einfach mehr Spaß, es herauszufinden.

Die Idee, die LEDs im ersten Design zu steuern, war wirklich einfach, aber dank meiner Ungeduld habe ich einige Probleme behoben und Funktionen für das zweite Design hinzugefügt, aber wir werden in ein paar Schritten darauf eingehen. Die 48 LEDs befinden sich in Gruppen von 12, bestehend aus 3 Sätzen von LEDs parallel und 4 in Reihe. Jede Gruppe wird von einem Transistor gesteuert, und der Transistor wird von einem High-Signal von einem Dekadenzähler gesteuert, der seine Ausgänge basierend auf einem manuellen (Tasten-)Takteingang verschiebt. Es gibt 4 Gruppen von LEDs, aber wir benötigen 5 Dekadenzählerausgänge, um 1-4 einzuschalten, und die 5., um alle einzuschalten. Jede Transistorbasis ist mit einem Ausgang verbunden, der das Einschalten ermöglicht. Wie verwenden wir den 5. Ausgang, um alle LEDs einzuschalten, ohne mit anderen Gruppen in Konflikt zu geraten, wenn sie selbst aktiviert werden? Dioden! Der 5. Ausgang des Zählers ist mit 4 Dioden verbunden, deren Anoden parallel sind und deren Kathoden zu jeder Transistorbasis laufen. Dies ermöglicht es uns, alle Transistoren gleichzeitig zu aktivieren, ohne dass Strom in andere Basen fließt, wenn eine der 4 Gruppen von selbst aktiviert wird. Die 48 LEDs benötigen eine 12-Volt-Versorgung (4 LEDs in Reihe x3V = 12V) und die Steuerschaltung benötigt 5 Volt, daher verwenden wir eine 12-Volt-Stromversorgung und fügen einen 5-Volt-Linearregler hinzu, um die Spannung zu senken, um die Steuerkreise zu versorgen. Nachdem ich alles zusammengelötet hatte, funktionierte es nicht richtig:(. Ich war zuerst verblüfft, aber mir wurde klar, dass dies normalerweise Teil des Prozesses beim Designen von Boards ist. Man kommt auf eine Idee, macht sie, findet die Probleme und behebt sie. I Ich habe gelernt, nie zu erwarten, dass etwas beim ersten Versuch funktioniert, und wenn etwas beim ersten Versuch funktioniert, bin ich wirklich überrascht, aber es ist alles Teil des Prozesses. Sie fragen sich vielleicht, warum ich alles mit SMD-Teilen entworfen habe und die Antwort einfach ist Ich verwende die kostenlose Version von eagle Ich stecke bei einer maximalen Board-Dimension fest und sie kann nicht größer sein als das, was ich mir ausgedacht habe, also muss alles auf einem Board existieren, das 90 mm misst und ein riesiger Brocken fehlt in der Mitte, was uns eine sehr kleine 18 mm breite Oberfläche lässt. Wenn ich Durchgangsloch-LEDs verwenden würde, müsste ich um die Leitungen herumführen und das würde viel zu viel Zeit in Anspruch nehmen. Vielleicht aber in Zukunft? Übrigens ätzt das Routing auf einem Kreis war Spaß.

Schritt 3: Erste Designfehler und Mods, die notwendig sind, damit es funktioniert

Nachdem ich das erste Design behoben hatte, stellte ich fest, dass es zu viele Fehler gab, um sie allein zu lassen. Die Fehler sind wie folgt;

• Der Clock-Enable-Pin für den Dekadenzähler war nicht mit Masse verbunden, was bedeutete, dass er nicht takten würde
• Die Taktsequenz wurde durch das Überspringen von Q3 im Schaltplan durcheinander gebracht
• Die Dual-Package-Transistoren mochten nicht gut miteinander
• In Reihe mit dem Transistorbasiswiderstand geschaltete Dioden ließen nicht genug Strom durch, um die Transistoren zu aktivieren.

Damit das Design funktioniert, habe ich die Dual-Package-Transistoren gegen Single-Package-Transistoren ausgetauscht, die Position der Diodenkathode parallel zum Basiswiderstand verschoben und die Fehler mit der Steuerschaltung behoben. Ich habe sehr dünnen Kupferdraht verwendet, um alle meine Mod-Ätzungen auszuführen. Nachdem ich ein funktionierendes Board hatte, habe ich alle Fixes für Runde 2 wieder in Eagle geladen!

Schritt 4: Design 2 mit zusätzlichen Funktionen

Nachdem ich alle Probleme mit dem ersten Design behoben hatte, fügte ich einen externen Dimmer mit einem gemeinsamen Anoden-PWM-Dimmer hinzu, den ich bei Amazon gekauft hatte. Dem ersten Design fehlte eine Dimmer-Funktion und das Board war zu voll, um mehr hinzuzufügen, also experimentierte ich mit einem billigen Amazon-Modell und fand, dass es den Zweck erfüllte! Anstatt alle LEDs mit 12 V hoch zu binden, sind sie jetzt hoch an das PWM-Signal gebunden, das ein zusätzliches Pad auf der Platine ist. Ich behandle den Dimmer mehr in meinem Video.

Zusätzlich zum Dimmer habe ich den LED-Gruppen Widerstände und der Basis des Transistors Pulldown-Widerstände als "nur für den Fall"-Maßnahme hinzugefügt. Sie werden derzeit nicht verwendet, aber sicher ist es besser, und ich habe der Platine einen taktilen Schalter hinzugefügt, anstatt ihn extern zu montieren. Die Absicht war ursprünglich, ein Gehäuse zu verwenden, aber nachdem ich gesehen hatte, wie kompakt es war, verwarf ich diese Idee in Runde 2. Ich lötete alle LEDs an, gefolgt von allen anderen Teilen und testete es und es funktionierte! So wie es soll! Es ist auch sehr hell! Wenn Sie wirklich Ihre Geduld testen möchten, löten Sie insgesamt 96 zerbrechliche LEDs von Hand. Sie lieben es zu schmelzen, wenn Sie auch nur eine Sekunde zu lange brauchen, um sie zu löten. Beachten Sie, dass r7-r10 keine aufgeführten Werte haben, ich habe 100-Ohm-Widerstände verwendet, aber dieser Wert kann sich je nach Ihren Anforderungen ändern. Beachten Sie, dass r11-r14 keine Werte haben, da sie nicht verwendet werden. Beachten Sie, dass für c2 und c3 die falschen Werte aufgeführt sind. Am Ende habe ich 16uf-Caps verwendet, nicht 0,1uf. (alle SMD-Kappen und Widerstände sind 0805)

Schritt 5: Das Board funktioniert. Was jetzt?

Jetzt ist es an der Zeit, es montierbar zu machen. Dazu habe ich zwei Gewindekupplungsstangen und Flügelschrauben verwendet. Ich habe die Idee von anderen Leuchten übernommen.

Ich habe die Koppler-Abstandsstangen abgerieben und zweiteiliges Epoxid verwendet, um sie an die Platine zu kleben. Wenn ich dieses Projekt in Zukunft erneut besuche, plane ich möglicherweise die Halterung auf Board-Ebene.

Schritt 6: Das ist ein Wrap

Ja, ich habe das Endprodukt mit viel Alkohol gereinigt. Während des Zusammenbaus und Testens habe ich viel Kolophonium verwendet und hätte lange reinigen sollen, war aber zu abgelenkt, um es zum Laufen zu bringen. Ich hoffe wirklich, dass Sie dieses instructable so sehr genossen haben, wie ich es gemacht habe. Wenn ich eine Version 3 dieses Projekts machen würde, würde ich eine Zugentlastung für das Netzkabel hinzufügen, mir die Zeit nehmen, meinen eigenen Dimmer in die Platine zu implementieren und die Halterung besser zu planen. Abgesehen davon bin ich wirklich gespannt, wie sich das entwickelt hat und ja, es war vielleicht ein seltsamer Weg, nur einen zu kaufen, aber viele Leute erkennen nicht, wie viel Spaß es macht und wie lohnend es ist, es einfach selbst zu tun. Am Ende hatte ich genug Teile für 3 oder mehr komplette Boards, was billiger ist als der Kauf von drei. Wenn Sie dies selbst herstellen möchten, verwenden Sie unbedingt jlcpcb.com für Ihre Bestellung. Sie erhalten 5 professionelle Boards mit Ihrer Wunschfarbe für nur 2 Dollar!

Vielen Dank, dass Sie es bis hierher geschafft haben und wenn Ihnen dieses Projekt gefallen hat, folgen Sie mir hier und auf meinem YouTube-Kanal! Ich sehe dich das nächste Mal!

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