Prijenosni Arduino laboratorij: 25 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Zdravo svima….

Svi su upoznati s Arduinom. U osnovi, to je platforma za izradu elektronskih prototipa otvorenog koda. To je računar sa mikrokontrolerom na jednoj ploči. Dostupan je u različitim oblicima Nano, Uno itd … Svi se koriste za izradu elektroničkih projekata. Atrakcija Arduina je u tome što je jednostavan, pristupačan, otvoren izvor i jeftin. Dizajniran je za sve koji nisu upoznati s elektronikom. Stoga ga naširoko koriste studenti i hobisti kako bi ispunili svoje projekte privlačnijim.

Ja sam student elektronike, pa sam upoznat sa Arduinom. Ovdje sam izmijenio Arduino Uno za korisnike Arduina koji ne potječu iz elektroničke pozadine (ili za svakog od njih). Pa sam ovdje pretvorio Arduino Uno ploču u "Prijenosnu Arduino laboratoriju". Pomaže svima kojima je potrebno prijenosno. Problemi povezani s Arduino pločom su u tome što joj je potrebno vanjsko napajanje i to je gola PCB, pa gruba upotreba oštećuje PCB. Pa ovdje dodajem interno napajanje s više funkcija i osiguravam zaštitnu oblogu cijelom krugu. Tako sam ovom metodom stvorio "Prijenosni Arduino laboratorij" za svakoga. Tako sam stvorio elektroničku laboratoriju koja stane u vaš džep. Ako niste u svom domu ili u laboratoriju, ali morate isprobati novu ideju u krug, to to čini praktičnim. Ako vam se sviđa, pročitajte korake za izradu …

Korak 1: Potpuni plan

Moj plan je da dodam jedinicu za napajanje i poklopac za cjelinu. Zato prvo planiramo napajanje.

Napajanje strujom

Za napajanje Arduina dodajemo Li-ionsku ćeliju. Ali napon mu je samo 3,7V. Ali potrebno nam je napajanje od 5 V, pa dodajemo pretvarač koji čini 5 V od 3,7 V. Za punjenje Li-ion ćelije dodajte inteligentni krug punjača koji održava Li-ion ćeliju u dobrom stanju. Za ukazivanje na stanje niskog napona baterije dodajte dodatni krug koji označava da je potrebno punjenje. Ovo je dio za planiranje napajanja.

Ovdje za ovaj projekt koristimo samo SMD komponente. Zato što nam je potrebna mala ploča PCB. Također ovaj SMD rad poboljšava vaše vještine. Sljedeća je zaštitna obloga.

Zaštitna obloga

Za zaštitnu oblogu planiram koristiti plastične ploče s imenom. Planirani oblik je pravokutnik i napravi rupe za I/O portove i USB priključak. Zatim planirajte dodati neke plastične naljepnice u boji kao umjetničko djelo za poboljšanje ljepote.

Korak 2: Korišteni materijali

Arduino Uno

Crna plastična ploča sa imenom

Plastične naljepnice (u različitim bojama)

Li-ion ćelija

Copper Clad

Elektroničke komponente - IC, otpornici, kondenzatori, diode, induktori, L. E. D (sve vrijednosti date su u dijagramu kola)

Fevi-quick (instant ljepilo)

Solder

Tok

Screws

Dvostrana traka itd …

Elektroničke komponente poput otpornika, kondenzatora itd. Preuzete su sa starih ploča. Smanjuje projekt i daje bolju zdravu Zemlju smanjenjem otpada. Video zapis o SMD odlemljivanju dat je gore. Molim vas, pazite.

Korak 3: Korišteni alati

Alati koje koristim u ovom projektu dati su na gornjim slikama. Vi birate alate koji vam odgovaraju. Spisak alata koje koristim dat je u nastavku.

Stanica za lemljenje

Bušilica sa burgijom

Kliješta

Šrafciger

Skidač žice

Makaze

Vladar

Datoteka

Nožna pila

Pinceta

Mašina za bušenje papira itd …

Važno:- Oprezno koristite alate. Izbjegnite nezgode zbog alata.

Korak 4: Shema kruga i dizajn PCB -a

Dijagram kola je dat gore. Crtam dijagram u EasyEDA softveru. Zatim se kolo pretvara u raspored PCB -a pomoću istog softvera, a raspored je dat gore. S obzirom na Gerber datoteku i raspored kola u PDF formatu koji su dolje navedeni kao datoteke za preuzimanje.

Detalji o krugu

Prvi dio je zaštitni krug baterije koji sadrži IC DW01 i jedan mosfet IC 8205SS. Koristi se za zaštitu od kratkog spoja, prenaponske zaštite od punjenja i za zaštitu od dubokog pražnjenja. Sve ove značajke koje pruža IC i IC kontroliraju MOSFET za UKLJUČIVANJE/ISKLJUČIVANJE baterije. MOSFET -ovi takođe imaju interno usmjerene diode za punjenje baterije bez problema. Ako vas zanima više o tome, posjetite moj BLOG, donja veza je navedena, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/intelligent-li-ion-cell-management.html

Drugi dio je krug punjenja ćelije. Za punjenje Li-ionske ćelije potrebna je posebna briga. Dakle, ovaj IC TP4056 za punjenje kontrolira proces punjenja na siguran način. Njegova struja punjenja je fiksna na 120mA i zaustavlja proces punjenja kada ćelija dosegne 4.2V. Takođe ima 2 LED indikatora statusa koji pokazuju stanje punjenja i potpuno punjenje. Ako vas zanima više o tome, posjetite moj BLOG, donja veza je navedena ispod, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-li-ion-cell-charger-using-tp4056.html

Treći dio je krug indikacije prazne baterije. Dizajnirano je povezivanjem op-pojačala LM358 kao komparatora. Uključivanjem LED diode označava kada je ćeliji potrebno punjenje.

Posljednji dio je pretvarač pojačanja 5V. To povećava napon ćelije 3.7V na 5V za Arduino. Dizajniran je pomoću MT3608 IC. To je 2A pojačivač pretvarača. Pojačava niski napon pomoću vanjskih komponenti poput induktora, diode i kondenzatora. Ako vas zanima više o pojačavajućem pretvaraču i krugu, posjetite moj BLOG, donja veza je navedena, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-tiny-5v-2a-boost-converter-simple.html

Postupci

Odštampajte raspored PCB -a na sjajnom papiru (foto -papir) pomoću fotostata ili laserskog štampača

Izrežite ga u pojedinačne rasporede škarama

Odaberite dobar za daljnju obradu

Korak 5: Prijenos tonera (maskiranje)

To je način prenošenja štampanog rasporeda PCB -a na bakar obložen za proces nagrizanja pri izradi PCB -a. Raspored u foto -papiru prenosi se na bakar obložen toplinskom obradom uz pomoć željezne kutije. Zatim se papir uklanja vodom, u protivnom nećemo dobiti savršeni izgled bez ikakvih oštećenja. Tačkasti postupak je dat u nastavku.

Uzmite bakrenu oblogu potrebne veličine

Izgladite njegove rubove pomoću brusnog papira

Očistite bakrenu stranu pomoću brusnog papira

Odštampani izgled nanesite na bakrenu odjeću kao što je prikazano na slici i zalijepite je na mjesto koristeći violončelo

Pokrijte ga upotrebom drugog papira poput novinskog lista

Zagrijte ga (sa strane na koju je postavljen štampani papir) pomoću željezne kutije oko 10-15 minuta

Sačekajte neko vreme da se ohladi

Zatim ga stavite u vodu

Nakon jedne minute pažljivo uklonite papir prstima

Provjerite ima li nedostataka, ponovite ovaj postupak

Vaš proces prijenosa tona (maskiranje) je završen

Korak 6: Nagrizanje

To je hemijski postupak za uklanjanje neželjenog bakra iz bakarnog sloja na osnovu rasporeda PCB -a. Za ovaj kemijski proces potrebna nam je otopina željezovog klorida (otopina za jetkanje). U rastvoru se rastvori neomaskirani bakar. Dakle, ovim procesom dobivamo PCB kao u rasporedu PCB -a. Postupak ovog procesa dat je u nastavku.

Uzmite maskiranu PCB ploču koja je učinjena u prethodnom koraku

Uzmite prah željezovog klorida u plastičnu kutiju i otopite ga u vodi (količina praha određuje koncentraciju, veća koncentracija pričvršćuje proces, ali ponekad ošteti preporučeni PCB je srednje koncentracije)

Uronite maskirani PCB u otopinu

Sačekajte nekoliko sati (redovno proveravajte da li je jetkanje završeno ili ne) (sunčeva svetlost takođe učvršćuje proces)

Nakon uspješnog jetkanja uklonite masku pomoću brusnog papira

Ponovo zagladite rubove

Očistite PCB

Završili smo izradu PCB -a

Korak 7: Bušenje

Bušenje je proces stvaranja malih rupa na PCB -u. Učinio sam to pomoću male ručne bušilice. Rupa pravi prolazne komponente, ali ovdje koristim samo SMD komponente. Dakle, rupe služe za spajanje žica na PCB i rupe za brušenje. Postupak je dat u nastavku.

Uzmite PCB i označite gdje su potrebne rupe za izradu

Za bušenje upotrijebite mali dio (<5 mm)

Pažljivo izbušite sve rupe bez oštećenja PCB -a

Očistite PCB

Završili smo proces bušenja

Korak 8: Lemljenje

SMD lemljenje je malo teže od običnog lemljenja kroz rupe. Glavni alati za ovaj posao su pinceta i pištolj sa toplim zrakom ili mikro lemilica. Postavite pištolj za topli vazduh na 350C temp. Pregrijavanjem neko vrijeme oštetite komponente. Zato primjenjujte samo ograničenu količinu topline na PCB. Postupak je dat u nastavku.

Očistite PCB pomoću sredstva za čišćenje PCB-a (izo-propil alkohol)

Nanesite pastu za lemljenje na sve jastučiće u PCB -u

Stavite sve komponente na podlogu pomoću pincete na osnovu dijagrama kola

Dvaput proverite da li su sve komponente ispravne ili ne

Nanesite pištolj za vrući zrak pri maloj brzini zraka (velika brzina uzrokuje pogrešno poravnanje komponenti)

Uvjerite se da su sve veze dobre

Očistite PCB pomoću otopine IPA (za čišćenje PCB -a)

Uspješno smo obavili proces lemljenja

Video o SMD lemljenju dat je gore. Molim vas, pazite.

Korak 9: Spajanje žica

Ovo je posljednji korak u izradi PCB -a. U ovom koraku povezujemo sve potrebne žice s izbušenim rupama na PCB -u. Žice se koriste za povezivanje sve četiri LED diode statusa, ulaza i izlaza (sada se žice ne povezuju s Li-ionskom ćelijom). Za spajanje izvora napajanja koristite žice označene bojama. Za spajanje žice prvo nanesite fluks na kraj ogoljene žice i na PCB pločicu, a zatim nanesite malo lema na kraj ogoljene žice. Zatim stavite žicu u rupu i lemite je tako da na nju nanesete malo lemljenja. Ovom metodom stvaramo dobar žičani spoj na PCB -u. Izvršite isti postupak za sve ostale žičane veze. UREDU. Tako smo izvršili žičnu vezu. Tako da je proizvodnja PCB -a skoro završena. U sljedećim koracima napravit ćemo omot za cjelokupno postavljanje.

Korak 10: Rezanje komada

Ovo je početni korak izrade omota. Korice izrađujemo pomoću crne plastične ploče s imenom. Rezanje se vrši listom noža. Planiramo postaviti Li-ionsku ćeliju i ploču ispod Arduino ploče. Stoga ćemo stvoriti pravokutnu kutiju dimenzija nešto veću od Arduino ploče. Za ovaj postupak prvo označavamo Arduino dimenziju u plastičnom listu i crtamo linije rezanja nešto veće dimenzije. Zatim izrežite 6 komada (6 strana) pomoću pile i provjerite je li to ispravna dimenzija ili ne.

Korak 11: Dovršavanje komada

U ovom koraku rubove plastičnih komada dovršavamo brusnim papirom. Svi rubovi svakog komada trljaju se o brusni papir i čiste. Ovom metodom također ispravite svaku dimenziju komada na precizan način.

Korak 12: Napravite rupu za USB i U/I pinove

Izrađujemo prijenosnu laboratoriju. Dakle, potrebni su mu I/O pinovi i USB port dostupni vanjskom svijetu. Tako je potrebno napraviti rupe u plastičnoj oblozi za ove priključke. Dakle, u ovom koraku ćemo stvoriti rupu za portove. Postupak je dat u nastavku.

Prvo označite dimenziju I/O pina (pravokutnog oblika) na gornjem dijelu i označite dimenziju USB priključka na bočnoj strani

Zatim uklonite dio bušenjem rupa kroz označenu liniju (napravite rupe prema unutra prema uklonjenom dijelu)

Sada dobivamo rubove nepravilnog oblika, to je grubo oblikovano pomoću kliješta

Zatim dovršite rubove glatkim pomoću malih datoteka

Sada dobivamo glatku rupu za priključke

Očistite komade

Korak 13: Spajanje prekidača

Potreban nam je prekidač za UKLJUČIVANJE/ISKLJUČIVANJE prijenosne Arduino laboratorije, a za statusne LED diode. Stoga ga popravljamo sa strane suprotne od USB priključka. Ovdje u tu svrhu koristimo mali klizni prekidač.

Označite dimenziju prekidača u plastičnom komadu i označite položaj četiri LED diode iznad njega

Metodom bušenja uklonite materijal iz sklopnog dijela

Zatim se pomoću datoteka prelazi na oblik prebacivanja

Proverite i proverite da li je prekidač postavljen u ovu rupu

Napravite rupu za LED diode (prečnik 5 mm)

Postavite prekidač u njegov položaj i pričvrstite ga na plastični komad pomoću bušilice i odvijača

Korak 14: Zalijepite sve dijelove zajedno

Sada smo završili sav posao u komadima. Tako smo ga povezali zajedno u pravokutni oblik. Za spajanje svih dijelova koristim super ljepilo (instant ljepilo). Zatim pričekajte da se stvrdne i ponovno nanesite ljepilo za dvostruku čvrstoću te pričekajte da se stvrdne. Ali jedno sam vam zaboravio reći, gornji dio se sada ne lijepi, samo zalijepite ostalih 5 komada.

Korak 15: Učvršćivanje baterije i PCB -a

U prethodnom smo koraku stvorili okvir pravokutnog oblika. Sada postavljamo Li-ionsku ćeliju i PCB na donju stranu kućišta pomoću dvostrane trake. Detaljna procedura data je u nastavku.

Izrežite dva komada obostranog komada i zalijepite ih na donju stranu Li-ionske ćelije i PCB-a

Spojite +ve i -ve žice iz baterije na PCB u ispravnom položaju

Umetnite ga u donju stranu kutije kao što je prikazano na gornjim slikama

Korak 16: Povezivanje Prekidač za povezivanje

U ovom koraku povezujemo žice prekidača s PCB -a na prekidač. Za dobro spajanje žice, prvo nanesite malo fluksa na kraj ogoljene žice i u krakove prekidača. Zatim nanesite malo lema na kraj žice i u nožicu prekidača. Zatim pomoću pincete i lemilice spojite žice na prekidač. Sada smo završili posao.

Korak 17: Spajanje LED dioda

Ovdje ćemo spojiti sve LED diode statusa na žice s PCB -a. U procesu povezivanja osigurajte pravilan polaritet. Za svaki status koristim različite boje. Vi birate svoje omiljene boje. Detaljna procedura data je u nastavku.

Skinite sve krajeve žice na potrebnu dužinu i odrežite dodatnu dužinu LED nogu

Nanesite malo fluksa na kraj žice i na LED noge

Zatim nanesite malo lemljenja na kraj žice i LED noge pomoću lemilice

Zatim spojite LED i žicu u desni polaritet lemljenjem

Postavite svaku LED diodu u rupe

Trajno popravite LED pomoću vrućeg ljepila

Uradili smo svoj posao

Korak 18: Povezivanje Arduina s PCB -om

Ovo je naš posljednji postupak povezivanja kola. Ovdje povezujemo našu PCB s Arduinom. Ali postoji problem pri povezivanju PCB -a. U potrazi tražim rješenje. Ne oštećujte Arduino ploču. Na svim Arduino Uno pločama postoji sigurnosni osigurač. Uklanjam ga i povezujem PCB između. Dakle, napajanje s USB -a ide direktno samo na našu PCB, a izlazni 5V PCB -a ide na Arduino ploču. Tako smo uspješno povezali PCB i Arduino bez ikakvih oštećenja na Arduinu. Postupak je dat u nastavku.

Nanesite malo fluksa na Arduino osigurač

Korišćenjem pištolja sa toplim vazduhom i pincete sigurno uklonite osigurač

Skinite ulazne, izlazne žice našeg PCB -a i zalemite njegov kraj

Spojite uzemljenje (-ve) ulaza i izlaza (naša PCB) na masu USB kućišta pomoću lemilice (pogledajte na slikama)

Spojite ulaz +ve (naša PCB) na podlogu za lemljenje osigurača koja je blizu USB -a (pogledajte na slikama)

Spojite izlaz 5V +ve (naša PCB) na drugu podlogu za lemljenje osigurača daleko od USB -a (pogledajte na slikama)

Dvaput provjerite polaritet i vezu

Korak 19: Postavljanje Arduina

Posljednji dio koji nismo opremili je Arduino. Ovdje u ovom koraku stavljamo Arduino u ovaj okvir. Prije nego pričvrstimo Arduino u kutiju, uzmemo plastični lim i izrežemo komad koji je prikladan za plastičnu kutiju. Prvo postavite plastični lim, a zatim postavite Arduino iznad njega. To je zato što se PCB koji smo napravili nalazi ispod, pa je potrebna izolacijska izolacija između PCB -a i Arduina. U suprotnom može uzrokovati kratki spoj između naše PCB-a i Arduino ploče. Plastični lim zaštićen je od kratkog spoja. Gore dovršene slike prikazane. Sada uključite napajanje i provjerite radi li ili ne.

Korak 20: Montiranje gornjeg dijela

Ovdje povezujemo posljednji plastični komad, to je gornji dio. Svi ostali dijelovi su zalijepljeni, ali ovdje se gornji dio pričvršćuje vijcima. Jer za bilo kakvo održavanje morali smo pristupiti PCB -ovima. Zato namjeravam gornji dio pričvrstiti vijcima. Tako sam prvo napravio bušotine na 4 strane pomoću bušilice s malim svrdlima. Zatim ga zavrnite odvijačem s malim vijcima. Ovom metodom pričvrstite sva 4 vijka. Sada smo završili gotovo sav posao. Ostatak posla je povećanje ljepote naše prijenosne laboratorije. Jer sada izgled kućišta nije dobar. Tako u sljedećim koracima dodajemo neka umjetnička djela za poboljšanje ljepote. UREDU.

Korak 21: Nanesite naljepnice na 4 strane

Naše plastično kućište ne izgleda sjajno. Pa mu dodamo neke plastične naljepnice u boji. Koristim tanke naljepnice koje se koriste u vozilima. Prvo koristim naljepnice boje pepela za 4 strane. Prvo provjerite dimenzije pomoću ravnala, a zatim izrežite potrebne rupe za prekidač, LED diode i USB. Zatim ga zalijepite u bočne zidove plastičnog kućišta. Gore su prikazane sve potrebne slike.

Korak 22: Nanesite naljepnice na gornju i donju stranu

U ovom koraku zalijepite naljepnice na ostatak gornje i donje strane. Za to koristim crne naljepnice. Prvo nacrtajte dimenzije gornje i donje strane, a zatim napravite rupe za gornje priključke, a zatim je zalijepite na gornju i donju stranu. Sada vjerujem da ima prilično pristojan izgled. Vi birate svoje omiljene boje. UREDU.

Korak 23: Neki umjetnički radovi

U ovom koraku koristim neka umjetnička djela za povećanje ljepote. Prvo dodajem nekoliko žutih traka plastične naljepnice kroz stranice U/I porta. Zatim dodajem male plave trake kroz sve bočne rubove. Zatim sam napravio neke okrugle komade plave boje pomoću mašine za bušenje papira i dodao ih na gornju stranu. Sada je moj umjetnički rad završen. Pokušavaš biti bolji od mene. UREDU.

Korak 24: Primijenite Arduino simbol

Ovo je posljednji korak našeg projekta "Prijenosni Arduino Lab". Ovdje sam napravio Arduino simbol koristeći isti materijal za naljepnice plave boje. Šakom nacrtam Arduino simbol na naljepnici i izrežem ga škarama. Zatim ga zalijepim za sredinu gornje strane. Sada izgleda veoma lepo. Završili smo naš projekat. Sve slike prikazuju se gore.

Korak 25: Gotov proizvod

Gornje slike prikazuju moj gotov proizvod. Ovo je vrlo korisno za sve koji vole Arduino. Sviđa mi se jako. Ovo je odličan proizvod. Kakvo je vaše mišljenje? Komentirajte me.

Ako vam se sviđa, podržite me.

Za više detalja o strujnom krugu posjetite moju BLOG stranicu. Link dat ispod.

0creativeengineering0.blogspot.com/

Za još zanimljivih projekata posjetite moje stranice YouTube, Instructables i Blog.

Hvala što ste posjetili stranicu mog projekta.

Bye. Vidimo se opet……..