Portabil Arduino Lab: 25 de pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Bună ziua tuturor….

Toți sunt familiarizați cu Arduino. Practic este o platformă de prototipare electronică open source. Este un computer cu microcontroler cu o singură placă. Este disponibil în diferite forme Nano, Uno, etc … Toate sunt utilizate pentru realizarea de proiecte electronice. Atracția Arduino este că este simplă, ușor de utilizat, open source și ieftină. Este proiectat pentru toți cei care nu sunt familiarizați cu electronica. Deci, este utilizat pe scară largă de către studenți și pasionați pentru a-și îndeplini proiectele mai atractiv.

Sunt student la electronică, așa că sunt familiarizat cu Arduino. Aici am modificat Arduino Uno pentru utilizatorii Arduino care nu provin din fundal electronic (sau pentru fiecare). Așadar, aici am convertit placa Arduino Uno într-un „Portabil Arduino Lab”. Îi ajută pe toți cei care au nevoie de el portabil. Problemele asociate cu placa Arduino este că are nevoie de o sursă de alimentare externă și este un PCB gol, astfel încât utilizarea brută deteriorează PCB-ul. Așadar, aici adaug o sursă de alimentare internă cu funcții multiple și asigur o acoperire de protecție a întregului circuit. Așadar, prin această metodă am creat un „Portable Arduino Lab” pentru fiecare. Așa că am creat un laborator electronic care se potrivește în buzunarul tău. Dacă nu sunteți acasă sau în laborator, dar trebuie să testați o idee nouă în circuit, atunci acest lucru este practic. Dacă vă place, citiți pașii de realizare …

Pasul 1: Plan complet

Planul meu este să adaug o unitate de alimentare cu energie și un capac pentru întreg. Deci, mai întâi planificăm despre sursa de alimentare.

Alimentare electrică

Pentru alimentarea Arduino adăugăm o celulă Li-ion. Dar tensiunea sa este de numai 3,7V. Dar avem nevoie de o sursă de 5V, așa că adăugăm un convertor boost care face 5V de la 3.7V. Pentru încărcare, celula Li-ion adăugați un circuit de încărcare inteligent care menține celula Li-ion într-o stare bună. Pentru a indica starea de joasă tensiune a bateriei, adăugați un circuit suplimentar pentru a indica necesitatea unei încărcări. Aceasta este secțiunea de planificare pentru alimentarea cu energie electrică.

Aici folosim doar componente SMD pentru acest proiect. Pentru că avem nevoie de un PCB de dimensiuni mici. De asemenea, această activitate SMD vă îmbunătățește abilitățile. Urmează învelișul protector.

Acoperire de protecție

Pentru acoperirea de protecție intenționez să folosesc plăcuțe de identificare din plastic. Forma planată este dreptunghiulară și face găuri pentru porturile I / O și portul USB. Apoi, planificați să adăugați niște abțibilduri colorate din plastic ca lucrare de artă pentru a îmbunătăți frumusețea.

Pasul 2: Materiale utilizate

Arduino Uno

Placă de nume din plastic negru

Autocolante din plastic (în diferite culori)

Celula Li-ion

Îmbrăcat în cupru

Componente electronice - IC, rezistențe, condensatori, diode, inductoare, L. E. D (Toate valorile sunt date în diagrama circuitului)

Fevi-rapid (lipici instant)

Solder

Flux

Șuruburi

Bandă dublă, etc….

Componentele electronice precum rezistențele, condensatoarele etc. sunt preluate de pe plăci de circuite vechi. Reduce proiectul și oferă un Pământ sănătos mai bun prin reducerea deșeurilor. Videoclipul despre desoldarea SMD este prezentat mai sus. Vă rog să-l urmăriți.

Pasul 3: Instrumente utilizate

Instrumentele pe care le folosesc în acest proiect sunt date în imaginile de mai sus. Alegeți instrumente potrivite pentru dvs. Lista instrumentelor pe care le folosesc este prezentată mai jos.

Stație de lipit

Mașină de găurit cu burghiu

Cleşte

Șurubelniță

Dispozitiv de sârmă

Foarfece

Rigla

Fişier

Ferăstrău

Pensetă

Mașină de perforat hârtie etc ….

Important: - Utilizați instrumentele cu grijă. Evitați accidentele provocate de scule.

Pasul 4: Schema circuitului și proiectarea PCB

Diagrama circuitului este dată mai sus. Desenez schema circuitului în software-ul EasyEDA. Apoi, circuitul este convertit în aspect PCB folosind același software și aspectul este dat mai sus. De asemenea, având în vedere fișierul Gerber și aspectul circuitului PDF prezentat mai jos ca fișiere descărcabile.

Detalii circuit

Prima parte este circuitul de protecție a bateriei care conține un IC DW01 și un mosfet IC 8205SS. Este utilizat pentru protecția împotriva scurtcircuitului, protecția la încărcarea la supratensiune și protecția împotriva descărcărilor profunde. Toate aceste caracteristici furnizate de IC și IC controlează mosfetul pentru a PORNI / OPRI bateria. Mosfetele au, de asemenea, diode interne polarizate invers pentru încărcarea bateriei fără o problemă. Dacă sunteți interesat să aflați mai multe despre acesta, vă rugăm să vizitați BLOGUL meu, linkul este dat mai jos, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/intelligent-li-ion-cell-management.html

A doua parte este circuitul de încărcare a celulei. Celula Li-ion are nevoie de îngrijire specială pentru încărcarea sa. Deci, acest IC de încărcare TP4056 controlează procesul de încărcare într-un mod sigur. Curentul său de încărcare este fix la 120mA și oprește procesul de încărcare atunci când celula ajunge la 4,2V. De asemenea, are 2 LED-uri de stare pentru a indica starea de încărcare și încărcare completă. Dacă sunteți interesat să aflați mai multe despre acesta, vă rugăm să vizitați BLOGUL meu, link-ul este dat mai jos, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-li-ion-cell-charger-using-tp4056.html

A treia parte este circuitul de indicare a bateriei descărcate. Este proiectat prin cablarea amplificatorului opțional LM358 ca un comparator. Acesta indică prin aprinderea ledului când celula trebuie încărcată.

Ultima parte este convertorul de 5V boost. Crește tensiunea celulei de 3,7 V la 5 V pentru Arduino. Este proiectat folosind IC MT3608. Este un convertor boost 2A. Crește tensiunea scăzută utilizând componente externe precum inductor, diodă și condensator. Dacă sunteți interesat, aflați mai multe despre boost converter și circuit, vă rugăm să vizitați BLOG-ul meu, link-ul este dat mai jos, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-tiny-5v-2a-boost-converter-simple.html

Proceduri

Imprimați aspectul PCB într-o hârtie lucioasă (hârtie foto) folosind un aparat de fotostat sau o imprimantă laser

Tăiați-l în forme simple folosind foarfece

Alegeți unul bun pentru procesare ulterioară

Pasul 5: Transfer de toner (mascare)

Este o metodă de a transfera aspectul imprimat al PCB-ului pe plăcile de cupru pentru procesul de gravare la fabricarea PCB-ului. Aspectul din hârtia foto este transferat pe plăcile de cupru folosind tratament termic cu ajutorul unei cutii de fier. Apoi, hârtia este îndepărtată folosind apă, altfel nu obținem un aspect perfect, fără nici o deteriorare. Procedura înțeleaptă este dată mai jos.

Luați o dimensiune necesară îmbrăcată în cupru

Neteziți marginile folosind hârtie de nisip

Curățați partea de cupru folosind șmirghel

Aplicați aspectul tipărit pe placul de cupru așa cum se arată în imagine și lipiți-l la loc folosind bandă de violoncel

Acoperiți-o folosind o altă hârtie, precum hârtia de știri

Încălziți-l (pe partea unde a fost plasată hârtia tipărită) folosind o cutie de fier timp de aproximativ 10-15 min

Așteptați ceva timp pentru răcire

Apoi puneți-l în apă

După un minut îndepărtați hârtia folosind degetele cu atenție

Verificați dacă există defecte, dacă există, repetați acest proces

Procesul dvs. de transfer al tonului (mascare) este terminat

Pasul 6: Gravarea

Este un proces chimic pentru îndepărtarea cuprului nedorit din cupru îmbrăcat pe baza aspectului PCB. Pentru acest proces chimic avem nevoie de soluție de clorură ferică (soluție de gravare). Soluția dizolvă cuprul fără mască în soluție. Deci, prin acest proces, obținem un PCB ca în aspectul PCB. Procedura pentru acest proces este prezentată mai jos.

Luați PCB-ul mascat care se face în pasul anterior

Luați pulbere de clorură ferică într-o cutie de plastic și dizolvați-o în apă (cantitatea de pulbere determină concentrația, concentrația mai mare fixează procesul, dar uneori deteriorează PCB-ul recomandat este o concentrație medie)

Scufundați PCB mascat în soluție

Așteptați câteva ore (verificați în mod regulat gravarea finalizată sau nu) (lumina solară fixează procesul)

După finalizarea gravării cu succes, îndepărtați masca folosind hârtie de nisip

Neteziți din nou marginile

Curățați PCB-ul

Am făcut procesul de fabricare a PCB-urilor

Pasul 7: Foraj

Forarea este procesul de a face găuri mici în PCB. Am făcut-o folosind un burghiu manual. Gaura face pentru componentele găurilor traversante, dar folosesc doar componente SMD aici. Deci, găurile sunt pentru conectarea firelor la PCB și găurile de îngrămădire. Procedura este prezentată mai jos.

Luați PCB și marcați unde sunt necesare găurile

Utilizați un bit mic (<5mm) pentru găurire

Găiți cu grijă toate găurile fără a deteriora PCB-ul

Curățați PCB-ul

Am făcut procesul de forare

Pasul 8: lipire

Lipirea SMD este puțin mai dificilă decât lipirea obișnuită prin găuri. Principalele instrumente pentru această muncă sunt o pensetă și un pistol cu aer cald sau un microfon de lipit. Setați pistolul cu aer cald la temperatura de 350C. Supraîncălzirea timpului deteriorează componentele. Deci, aplicați doar o cantitate limitată de căldură pe PCB. Procedura este prezentată mai jos.

Curățați PCB-ul folosind un curățator de PCB (alcool izopropilic)

Aplicați pasta de lipit pe toate tampoanele din PCB

Așezați toate componentele pe tamponul său folosind o pensetă pe baza schemei de circuit

Verificați de două ori dacă toate componentele sunt corecte sau nu

Aplicați pistolul cu aer cald la viteza redusă a aerului (viteza mare provoacă nealinierea componentelor)

Asigurați-vă că toate conexiunile sunt bune

Curățați PCB-ul folosind soluția IPA (PCB cleaner)

Am făcut procesul de lipire cu succes

Videoclipul despre lipirea SMD este prezentat mai sus. Vă rog să-l urmăriți.

Pasul 9: Conectarea firelor

Acesta este ultimul pas în fabricarea PCB-ului. În acest pas, conectăm toate firele necesare la găurile forate din PCB. Firele sunt utilizate pentru a conecta toate cele patru LED-uri de stare, de intrare și de ieșire (nu conectați acum firele la celula Li-ion). Pentru conectarea sursei de alimentare utilizați fire cu cod color. Pentru conexiunea de sârmă, aplicați mai întâi flux pe capătul sârmei dezbrăcate și pe placa PCB și apoi aplicați o sudură la capătul sârmei dezbrăcate. Apoi așezați firul în gaură și lipiți-l aplicând o lipire pe el. Prin această metodă creăm o îmbinare de sârmă bună la PCB. Efectuând aceeași procedură pentru toate celelalte conexiuni de sârmă. BINE. Așa că am făcut conexiunea prin cablu. Deci, fabricarea PCB-ului nostru este aproape terminată. În pașii următori vom face capacul pentru întreaga configurare.

Pasul 10: Tăierea pieselor

Acesta este pasul inițial al realizării capacului. Creăm capacul folosind placa de nume din plastic negru. Tăierea se face utilizând lama ferăstrăului. Planificăm să plasăm celula Li-ion și placa de circuit sub placa Arduino. Așa că vom crea o cutie dreptunghiulară cu dimensiunea puțin mai mare decât placa Arduino. Pentru acest proces, mai întâi marcăm dimensiunea Arduino în foaia de plastic și trasăm liniile de tăiere puțin mai mari ca dimensiune. Apoi tăiați cele 6 bucăți (6 fețe) folosind ferăstrăul și verificați de două ori, este dimensiunea corectă sau nu.

Pasul 11: Finalizarea pieselor

În acest pas, finisăm marginile bucăților de plastic folosind șmirghel. Toate marginile fiecărei bucăți sunt frecate de șmirghel și curățați-l. De asemenea, corectați fiecare dimensiune a pieselor într-un mod precis în această metodă.

Pasul 12: Faceți gaura pentru pinii USB și I / O

Noi creăm un laborator portabil. Deci are nevoie de pini I / O și port USB accesibil lumii externe. Atât de necesar pentru a face găurile din capacul de plastic pentru aceste porturi. Deci, în acest pas vom crea gaura pentru porturi. Procedura este prezentată mai jos.

Mai întâi marcați dimensiunea pinului I / O (formă dreptunghiulară) în piesa superioară și marcați dimensiunea portului USB în piesa laterală

Apoi scoateți porțiunea găurind găuri prin linia marcată (faceți găuri spre interior până la porțiunea îndepărtată)

Acum obținem o margine de formă neregulată, aceasta este modelată aproximativ folosind cleștele

Apoi terminați marginile netede folosind fișiere mici

Acum avem o gaură netedă pentru porturi

Curățați piesele

Pasul 13: Conectarea comutatorului

Avem nevoie de un comutator pentru pornirea / oprirea laboratorului portabil Arduino și avem pentru LED-urile de stare. Așa că îl fixăm în partea opusă portului USB. Aici folosim un mic comutator glisant în acest scop.

Marcați dimensiunea comutatorului în piesa de plastic și marcați și poziția celor patru LED-uri de deasupra acestuia

Utilizând metoda de găurire, îndepărtați materialul din porțiunea de comutare

Apoi, este terminat la forma comutatorului folosind fișiere

Verificați și asigurați-vă că întrerupătorul este fixat în această gaură

Faceți o gaură pentru LED-uri (diametru de 5 mm)

Fixați comutatorul în poziția sa și înșurubați-l de piesa de plastic folosind burghiu și șurubelniță

Pasul 14: lipiți toate părțile împreună

Acum am finalizat toată lucrarea în piese. Așa că am conectat-o împreună pentru a forma forma dreptunghiulară. Pentru conectarea tuturor pieselor folosesc super lipici (adeziv instant). Apoi așteptați să-l vindecați și aplicați din nou lipici pentru a dubla puterea și așteptați să-l vindecați. Dar un lucru pe care am uitat să-l spun, piesa de sus nu se lipeste acum, ci lipesc doar alte 5 piese.

Pasul 15: Fixarea bateriei și a PCB-ului

Am creat caseta de formă dreptunghiulară în pasul anterior. Acum așezăm celula Li-ion și PCB în partea inferioară a carcasei utilizând bandă dublă. Procedura detaliată este prezentată mai jos.

Tăiați două bucăți din bucata dublă și lipiți-o în partea inferioară a celulei Li-ion și PCB

Conectați firele + ve și -ve de la baterie la PCB în poziția wright

Lipiți-l în partea de jos a cutiei, așa cum se arată în imaginile de mai sus

Pasul 16: Conectarea conexiunii comutatorului

În acest pas conectăm firele comutatorului de la PCB la comutator. Pentru o conexiune bună a firului, aplicați mai întâi un flux pe capătul firului dezbrăcat și pe picioarele comutatorului. Apoi aplicați puțin lipit pe capătul firului și pe piciorul comutatorului. Apoi, folosind o pensetă și fierul de lipit conectați firele la comutator. Acum am făcut treaba.

Pasul 17: Conectarea LED-urilor

Aici vom conecta toate LED-urile de stare la firele de pe PCB. În procesul de conectare asigurați polaritatea corectă. Pentru fiecare stare folosesc culori diferite. Vă alegeți culorile preferate. Procedura detaliată dată mai jos.

Îndepărtați toate capetele firului la lungimea necesară și tăiați lungimea suplimentară a picioarelor cu LED-uri

Aplicați un flux la capătul firului și la picioarele LED

Apoi aplicați o lipire pe capătul firului și pe picioarele cu LED folosind un fier de lipit

Apoi îmbinați LED-ul și firul în polaritatea corectă prin lipire

Așezați fiecare LED pe găuri

Fixează permanent LED-ul folosind adeziv fierbinte

Ne-am făcut treaba

Pasul 18: Conectarea Arduino cu PCB

Aceasta este ultima noastră procedură de conectare la circuit. Aici ne conectăm PCB-ul la Arduino. Dar există o problemă în care conectăm PCB-ul. În căutarea mea găsesc singură o soluție. Nu deteriorați placa Arduino. În toate plăcile Arduino Uno există o siguranță de siguranță. Îl scot și conectez PCB-ul între ele. Deci, puterea de pe USB merge direct numai la PCB-ul nostru, iar ieșirea de 5V a PCB-ului este către placa Arduino. Așadar, conectăm cu succes PCB-ul și Arduino fără a provoca daune Arduino-ului. Procedura este prezentată mai jos.

Aplicați un flux la siguranța Arduino

Folosind pistolul cu aer cald și penseta scoateți siguranța sigură

Îndepărtați firele de intrare, ieșire ale PCB-ului nostru și lipiți capătul acestuia

Conectați pământul (-ve) de intrare și ieșire (PCB-ul nostru) la masa corpului USB folosind un fier de lipit (a se vedea în imagini)

Conectați intrarea + ve (PCB-ul nostru) la placa de lipire a siguranței care este aproape de USB (vedeți în imagini)

Conectați ieșirea 5V + ve (PCB-ul nostru) la celălalt tampon de lipit siguranțe departe de USB (a se vedea în imagini)

Verificați de două ori polaritatea și conexiunea

Pasul 19: Plasarea Arduino

Ultima parte pe care nu am montat-o este Arduino. Aici, în acest pas, încorporăm Arduino în această casetă. Înainte de a fixa Arduino în cutie, luăm o foaie de plastic și tăiem o bucată care este potrivită pentru cutia de plastic. Mai întâi așezați foaia de plastic și apoi așezați Arduino deasupra. Acest lucru se datorează faptului că PCB-ul pe care l-am realizat este situat mai jos, deci este nevoie de o izolație izolatoare între PCB și Arduino. În caz contrar, acesta provoacă scurtcircuit între PCB-ul nostru și placa Arduino. Foaia de plastic este protejată de scurtcircuit. Imaginile completate prezentate mai sus. Acum porniți sursa de alimentare și verificați dacă funcționează sau nu.

Pasul 20: Montarea piesei superioare

Aici conectăm ultima piesă de plastic, adică piesa de sus. Toate celelalte piese sunt lipite împreună, dar aici partea superioară se potrivește folosind șuruburi. Deoarece pentru orice întreținere a trebuit să accesăm PCB-urile. Așa că intenționez să montez piesa de sus folosind șuruburi. Deci, mai întâi am făcut câteva găuri în cele 4 laturi folosind un burghiu cu burghie mici. Apoi înșurubați-l folosind o șurubelniță cu șuruburi mici. Prin această metodă se potrivesc toate cele 4 șuruburi. Acum am făcut aproape toată munca. Restul muncii este de a spori frumusețea laboratorului nostru portabil. Pentru că acum aspectul incintei nu este bun. Așadar, în următorii pași adăugăm câteva opere de artă pentru a îmbunătăți frumusețea. BINE.

Pasul 21: Aplicați autocolante pe 4 fețe

Nu carcasa noastră din plastic nu arată grozav. Așa că îi adăugăm niște abțibilduri din plastic colorat. Folosesc autocolante subțiri care sunt folosite în vehicule. Mai întâi folosesc autocolante de culoare cenușă pentru cele 4 fețe. Mai întâi verificați dimensiunile folosind o riglă și apoi tăiați găurile necesare pentru comutator, LED-uri și USB. Apoi lipiți-l de pereții laterali ai carcasei din plastic. Toate imaginile necesare sunt prezentate mai sus.

Pasul 22: Aplicați autocolante pe partea de sus și de jos

În acest pas lipiți autocolantele în restul părților superioare și inferioare. Pentru aceasta folosesc autocolante negre. Mai întâi desenați dimensiunea părții superioare și inferioare și apoi creați găurile pentru porturile superioare și apoi lipiți-o de partea superioară și inferioară. Acum cred că are un aspect destul de decent. Vă alegeți culorile preferate. BINE.

Pasul 23: Câteva opere de artă

În acest pas, folosesc câteva opere de artă pentru a spori frumusețea. Mai întâi adaug câteva benzi de culoare galbenă de autocolant din plastic prin părțile laterale ale portului I / O. Apoi adaug mici fâșii albastre prin toate marginile laterale. Apoi am făcut câteva piese rotunde de culoare albastră folosind un aparat de perforat hârtie și se adaugă în partea superioară. Acum lucrarea mea de artă s-a încheiat. Încerci să faci mai bine decât mine. BINE.

Pasul 24: Aplicați simbolul Arduino

Acesta este ultimul pas al proiectului nostru "Portable Arduino Lab". Aici am făcut simbolul Arduino folosind același material autocolant de culoare albastră. Pumn Am desenat simbolul Arduino în autocolant și l-am tăiat folosind foarfece. Apoi îl lipesc de centrul părții superioare. Acum pare foarte frumos. Ne-am finalizat proiectul. Toate imaginile arată mai sus.

Pasul 25: Produsul finit

Imaginile de mai sus arată produsul meu finit. Acest lucru este foarte util pentru toți cărora le place Arduino. Imi place foarte mult. Acesta este un produs minunat. Care este opinia ta? Vă rog să mă comentați.

Dacă vă place vă rog să mă sprijiniți.

Pentru mai multe detalii despre circuit Vă rugăm să vizitați pagina BLOG. Link dat mai jos.

0creativeengineering0.blogspot.com/

Pentru proiecte mai interesante, vizitați paginile mele YouTube, Instructables și Blog.

Vă mulțumim că vizitați pagina proiectului meu.

Pa. Ne mai vedem……..