מעבדת Arduino ניידת: 25 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

שלום לכולם….

כולם מכירים את Arduino. בעיקרון מדובר בפלטפורמת אב טיפוס אלקטרונית בקוד פתוח. זהו מחשב מיקרו-בקר אחד. הוא זמין בצורות שונות ננו, אונו וכו '… כולם משמשים לייצור פרויקטים אלקטרוניים. האטרקציה של Arduino היא שהיא פשוטה, ידידותית למשתמש, קוד פתוח וזולה. הוא מיועד לכל אחד שאינו מכיר אלקטרוניקה. אז הוא נמצא בשימוש נרחב על ידי סטודנטים וחובבים כדי להגשים את הפרויקטים שלהם אטרקטיביים יותר.

אני סטודנט אלקטרוני, ולכן אני מכיר את ארדואינו. כאן שיניתי את ה- Arduino Uno עבור משתמשי Arduino שאינם מגיעים מרקע אלקטרוני (או לכל אחד). אז כאן הסבתי את לוח Arduino Uno ל"מעבדת Arduino ניידת ". זה עוזר לכל מי שצריך את זה נייד. הבעיות הקשורות ללוח Arduino הן שהוא זקוק לאספקת חשמל חיצונית והוא PCB חשוף, כך שהשימוש הגס פוגע ב- PCB. אז כאן אני מוסיף ספק כוח פנימי עם רב פונקציות ומספק כיסוי מגן לכל המעגל. אז בשיטה זו יצרתי "מעבדת Arduino ניידת" לכל אחת. אז יצרתי מעבדה אלקטרונית שמתאימה לכיס שלך. אם אינך בביתך או במעבדה, אך עליך לבדוק רעיון חדש במעגל, הדבר הופך את זה למעשי. אם אתה אוהב את זה, אנא קרא את שלבי ביצוע …

שלב 1: תוכנית מלאה

התוכנית שלי היא להוסיף יחידת אספקת חשמל וכיסוי לכל. אז ראשית אנו מתכננים לגבי אספקת החשמל.

ספק כוח

להפעלת הארדואינו אנו מוסיפים תא ליתיום. אבל המתח שלה הוא 3.7V בלבד. אבל אנחנו צריכים אספקת 5V, אז אנחנו מוסיפים ממיר דחיפה שמייצר 5V מ -3.7V. לצורך הטעינה תא ליון-יון הוסף מעגל מטען אינטליגנטי אשר שומר על תא ליון-יון במצב טוב. לציון מצב המתח הנמוך של הסוללה הוסף מעגל נוסף כדי לציין שהוא זקוק לטעינה. זהו סעיף התכנון לאספקת חשמל.

כאן אנו משתמשים רק ברכיבי SMD לפרויקט זה. כי אנחנו צריכים PCB בגודל קטן. גם עבודת SMD זו משפרת את כישוריך. הבא הוא כיסוי המגן.

כיסוי מגן

לכיסוי מגן אני מתכוון להשתמש בלוחות שם מפלסטיק. הצורה המסודרת היא מלבן ועושה חורים ליציאות קלט/פלט ויציאת ה- USB. לאחר מכן תכנן להוסיף כמה מדבקות צבע פלסטיק כיצירת אמנות לשיפור היופי.

שלב 2: חומרים בשימוש

ארדואינו אונו

לוח שם מפלסטיק שחור

מדבקות פלסטיק (בצבעים שונים)

תא ליון

מצופה נחושת

רכיבים אלקטרוניים - IC, נגדים, קבלים, דיודות, משרנים, L. E. D (כל הערכים ניתנים בתרשים המעגלים)

Fevi-quick (דבק מיידי)

לְרַתֵך

שֶׁטֶף

ברגים

סרט דו צדדי וכו '…

הרכיבים האלקטרוניים כמו נגדים, קבלים וכו 'נלקחים מלוחות מעגלים ישנים. זה מקטין את הפרויקט וזה נותן כדור הארץ בריא יותר על ידי הפחתת הפסולת. הסרטון אודות התפלת SMD ניתן למעלה. אנא צפה בו.

שלב 3: כלים בשימוש

הכלים בהם השתמשתי בפרויקט זה ניתנים בתמונות לעיל. אתה בוחר כלים המתאימים לך. רשימת הכלים בהם השתמשתי ניתנת להלן.

תחנת הלחמה

מכונת קידוח עם מקדחה

צְבָת

מברג

חשפן חוטים

מספריים

סרגל

קוֹבֶץ

מַסוֹר לְמַתֶכֶת

מַלְקֶטֶת

מכונת ניקוב נייר וכו '…

חשוב:- השתמש בכלים בזהירות. הימנע מתאונות מכלי עבודה.

שלב 4: תרשים מעגלים ועיצוב PCB

תרשים המעגלים ניתן לעיל. אני מצייר את תרשים המעגלים בתוכנת EasyEDA. ואז המעגל מומר לפריסת PCB באמצעות אותה תוכנה והפריסה ניתנת למעלה. ניתן גם את קובץ Gerber ואת פריסת מעגל ה- PDF להלן כקבצים להורדה.

פרטי המעגל

החלק הראשון הוא מעגל ההגנה על הסוללות המכיל IC DW01 ואחד mosfet IC 8205SS. הוא משמש להגנה על קצר חשמלי, הגנת טעינה על מתח יתר והגנה על פריקה עמוקה. כל התכונות המסופקות על ידי ה- IC וה- IC שולטות ב- Mosfet להפעלה/כיבוי של הסוללה. למשפחות יש גם דיודות מוטות הפוכה באופן פנימי לטעינת הסוללה ללא בעיה. אם אתה מעוניין לדעת יותר על זה אנא בקר בבלוג שלי, הקישור ניתן להלן, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/intelligent-li-ion-cell-management.html

החלק השני הוא מעגל הטעינה של התא. תא הליון-יון זקוק לטיפול מיוחד בטעינתו. אז טעינה IC TP4056 זו שולטת בתהליך הטעינה שלה בצורה בטוחה. זרם הטעינה שלו קבוע ב- 120mA והוא מפסיק את תהליך הטעינה כשהתא מגיע ל -4.2V. כמו כן יש לו 2 סטטוס LED המציין את הטעינה ומצב הטעינה המלא. אם אתה מעוניין לדעת יותר על זה אנא בקר בבלוג שלי, הקישור ניתן להלן, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-li-ion-cell-charger-using-tp4056.html

החלק השלישי הוא מעגל החיווי לסוללה חלשה. הוא תוכנן על ידי חיווט מגבר ה- LM358 כמשווה. זה מציין על ידי הפעלת הלד כאשר התא צריך להיטען.

החלק האחרון הוא ממיר ההגברה של 5V. זה מגביר את מתח התא של 3.7V ל- 5V עבור Arduino. הוא תוכנן באמצעות MT3608 IC. זהו ממיר דחיפה 2A. זה מגביר את המתח הנמוך באמצעות רכיבים חיצוניים כמו משרן, דיודה וקבל. אם אתה מעוניין לדעת יותר על ממיר בוסט והמעגל אנא בקר בבלוג שלי, הקישור ניתן להלן, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-tiny-5v-2a-boost-converter-simple.html

נהלים

הדפס את פריסת הלוח בנייר מבריק (נייר צילום) באמצעות מכונת פוטוסטט או מדפסת לייזר

חותכים אותו לפריסות בודדות בעזרת מספריים

בחר אחד טוב לעיבוד נוסף

שלב 5: העברת טונר (מיסוך)

זוהי שיטה להעביר את פריסת ה- PCB המודפסת למעטפת הנחושת לתהליך התחריט בייצור PCB. הפריסה בנייר הצילום מועברת לנחושת המחופה באמצעות טיפול בחום בעזרת קופסת ברזל. לאחר מכן מסירים את הנייר באמצעות מים, אחרת לא נקבל פריסה מושלמת ללא כל נזק. ההליך החכם הנקודתי ניתן להלן.

קח בגד נחושת בגודל נדרש

החלק את הקצוות בעזרת נייר חול

נקו את צד הנחושת בעזרת נייר זכוכית

החל את הפריסה המודפסת על חיפוי הנחושת כפי שמוצג בתמונה והדביקו אותו בעזרת סלוטייפ

כסה אותו בעזרת נייר אחר כמו עיתון חדשות

מחממים אותו (לצד שבו הניח המודפס) בעזרת קופסת ברזל למשך כ-10-15 דקות

חכה זמן עד שתצנן אותו

לאחר מכן הניחו אותו במים

לאחר דקה הסירו את הנייר בעזרת האצבעות בזהירות

בדוק אם יש פגמים, אם יש כאלה, אנא חזור על תהליך זה

תהליך העברת הטונים שלך (מיסוך) נעשה

שלב 6: תחריט

זהו תהליך כימי להסרת נחושת לא רצוי ממעטפת הנחושת המבוססת על פריסת ה- PCB. לתהליך כימי זה אנו זקוקים לתמיסת כלוריד (תמיסת תחריט). הפתרון ממיס את הנחושת הלא רעולית לתמיסה. אז בתהליך זה אנו מקבלים PCB כמו בפריסת ה- PCB. ההליך לתהליך זה ניתן להלן.

קח את ה- PCB רעולי הפנים שנעשה בשלב הקודם

קח אבקת כלוריד ברזל בקופסת פלסטיק והמיס אותו במים (כמות האבקה קובעת את הריכוז, ריכוז גבוה יותר מהדק את התהליך אך מתישהו הוא פוגע ב- PCB המומלץ הוא ריכוז בינוני)

לטבול את ה- PCB רעולי הפנים בתמיסה

המתן מספר שעות (בדוק באופן קבוע שהתחריט הושלם או לא) (אור השמש גם מהדק את התהליך)

לאחר השלמת תחריט מוצלח הסר את המסכה באמצעות נייר חול

החלק שוב את הקצוות

נקה את ה- PCB

עשינו את ייצור ה- PCB

שלב 7: קידוח

קידוח הוא תהליך של יצירת חורים קטנים ב- PCB. עשיתי את זה בעזרת מקדחה ידנית קטנה. החור מייצר רכיבי חור דרך אבל אני משתמש כאן רק ברכיבי SMD. אז החורים מיועדים לחיבור החוטים ל- PCB ולחורי התל. ההליך ניתן להלן.

קח את ה- PCB וסמן היכן יש צורך לבצע את החורים

השתמש במעט (<5 מ"מ) לקידוח

לקדוח את כל החורים בזהירות מבלי לגרום נזק למחשב הלוח

נקה את ה- PCB

עשינו את תהליך הקידוח

שלב 8: הלחמה

הלחמה SMD מעט קשה יותר מההלחמה הרגילה דרך חורים. הכלים העיקריים לתפקיד זה הם פינצטה ואקדח אוויר חם או ברזל הלחמה. הגדר את אקדח האוויר החם בטמפ 'של 350C. חימום יתר זמן מה פוגע ברכיבים. אז החל רק כמות מוגבלת של חום על ה- PCB. ההליך ניתן להלן.

נקו את ה- PCB באמצעות מנקה PCB (אלכוהול איזו-פרופיל)

החל משחת הלחמה על כל הרפידות במעגל הלוח

מניחים את כל הרכיבים לרפידה בעזרת פינצטה המבוססת על תרשים המעגל

בדוק שוב שכל מיקום הרכיבים נכון או לא

החלת אקדח אוויר חם במהירות אוויר נמוכה (מהירות גבוהה גורמת לכיוון לא נכון של הרכיבים)

ודא שכל החיבורים טובים

נקו את הלוח באמצעות פתרון IPA (מנקה PCB)

ביצענו את תהליך ההלחמה בהצלחה

הסרטון אודות הלחמת SMD ניתן למעלה. אנא צפה בו.

שלב 9: חיבור החוטים

זהו השלב האחרון ביצירת ה- PCB. בשלב זה אנו מחברים את כל החוטים הדרושים לחורים הקידוחים ב- PCB. החוטים משמשים לחיבור כל ארבעת נוריות הסטטוס, קלט ויציאה (לא לחבר חוטים לתא הלי-יון כעת). לחיבור ספק הכוח השתמש בחוטים מקודדים בצבע. עבור חיבור החוט תחילה יש למרוח שטף על קצה החוט המופשט ובכרית ה- PCB ולאחר מכן למרוח מעט הלחמה על קצה החוט המופשט. לאחר מכן הנח את החוט אל החור והלחם אותו על ידי החלת הלחמה עליו. בשיטה זו אנו יוצרים מפרק תיל טוב ל- PCB. עושים את אותו הליך לכל שאר חיבורי החוט. בסדר. אז עשינו את חיבור החוט. אז ייצור ה- PCB שלנו כמעט הסתיים. בשלבים הבאים נכין את הכריכה להתקנה שלמה.

שלב 10: חיתוך החלקים

זהו שלב ההתחלה של הכנת הכריכה. אנו יוצרים את הכריכה באמצעות לוח השמות מפלסטיק שחור. החיתוך מתבצע באמצעות להב המסור. אנו מתכננים למקם את תא הלי-יון ואת הלוח מתחת ללוח הארדואינו. אז אנחנו הולכים ליצור קופסה מלבנית עם ממד מעט גדול יותר מלוח ה- Arduino. לתהליך זה, ראשית אנו מסמנים את מימד הארדואינו לתוך יריעת הפלסטיק ומציירים את קווי החיתוך בממדים מעט גדולים יותר. לאחר מכן חותכים את 6 החלקים (6 צדדים) בעזרת מסור הפתיחה ובדוק שוב, אם הוא המידה הנכונה או לא.

שלב 11: סיום החלקים

בשלב זה אנו מסיימים את קצוות פיסות הפלסטיק בעזרת נייר זכוכית. כל הקצוות של כל חלקים נשפשפים נגד נייר הזכוכית ומנקים אותו. תקן גם כל ממד חלקים בצורה מדויקת בשיטה זו.

שלב 12: צור חור לסיכות USB ו- I/O

אנו יוצרים מעבדה ניידת. אז זה צריך סיכות I/O ויציאת USB נגישה לעולם החיצוני. אז צריך לעשות את החורים בכיסוי הפלסטיק ליציאות האלה. אז בשלב זה אנו הולכים ליצור את החור ליציאות. ההליך ניתן להלן.

סמן תחילה את ממד סיכת הקלט/פלט (צורה מלבנית) ביצירה העליונה וסמן את ממד יציאת ה- USB בחתיכת הצד

לאחר מכן הסר את החלק על ידי קידוח חורים דרך הקו המסומן (צור חורים פנימה אל החלק שהוסר)

עכשיו אנחנו מקבלים קצוות בצורת סדיר, זה מעוצב בערך באמצעות צבת

לאחר מכן סיימו את הקצוות חלקים באמצעות קבצים קטנים

כעת אנו מקבלים חור חלק ליציאות

מנקים את החלקים

שלב 13: חיבור המתג

אנחנו צריכים מתג להפעלה/כיבוי של מעבדת Arduino הניידת ויש לנו נוריות סטטוס. אז אנו מתקנים אותו בצד שממול ליציאת ה- USB. כאן אנו משתמשים במתג שקופיות קטן למטרה זו.

סמן את ממד המתג בחתיכת הפלסטיק וסמן גם את המיקום של ארבע הלדים שמעליו

באמצעות שיטת קידוח הסר את החומר בחלק המתג

לאחר מכן הוא סיים את צורת המתג באמצעות קבצים

בדוק וודא שהמתג מתאים לחור זה

צור חור לנוריות (5 מ"מ גובה)

תקן את המתג במיקומו והברג אותו לחתיכת הפלסטיק בעזרת מקדח ומברג

שלב 14: הדבק את כל החלקים יחד

כעת סיימנו את כל העבודה ביצירות. אז חיברנו אותו יחד ליצירת הצורה המלבנית. לחיבור כל החלקים אני משתמש בדבק סופר (דבק מיידי). לאחר מכן המתן לריפויו ושוב למרוח דבק בכפל הכוח והמתן לריפוי. אבל דבר אחד שכחתי להגיד לך, החלק העליון אינו דבק עכשיו, רק הדבק 5 חתיכות אחרות.

שלב 15: תיקון הסוללה וה- PCB

יצרנו את הקופסה בצורת מלבן בשלב הקודם. כעת אנו ממקמים את תא הלי-יון וה- PCB בצד התחתון של המארז באמצעות סרט דו צדדי. ההליך המפורט ניתן להלן.

חותכים שתי חתיכות מהחתיכה הדו-צדדית ומדביקים אותה בצד התחתון של התא לי-יון וה- PCB

חבר את חוטי ה- +ve ו- -ve מהסוללה ל- PCB במצב wright

הדבק אותו בצד התחתון של הקופסה כפי שמוצג בתמונות למעלה

שלב 16: חיבור מתג חיבור

בשלב זה אנו מחברים את חוטי המתג מה- PCB למתג. לקבלת חיבור תיל טוב, תחילה יש ליישם מעט שטף בקצה החוט המפוספס וברגלי המתג. לאחר מכן החל מעט הלחמה על קצה החוט וברגל המתג. לאחר מכן באמצעות פינצטה וברזל הלחמה חבר את החוטים למתג. עכשיו עשינו את העבודה.

שלב 17: חיבור הנורות

כאן נחבר את כל נוריות הסטטוס לחוטים מה- PCB. בתהליך החיבור להבטיח את הקוטביות הנכונה. עבור כל סטטוס אני משתמש בצבעים שונים. אתה בוחר את הצבעים האהובים עליך. ההליך המפורט להלן.

הפשיטו את כל קצות החוט באורך הנדרש וחתכו אורך נוסף של רגלי הלד

החל מעט שטף על קצה החוט ועל רגלי הלד

לאחר מכן יש למרוח מעט הלחמה לקצה החוט ורגלי ה- LED באמצעות הלחמה

לאחר מכן חבר את הנורית והחוט בקוטביות הנכונה על ידי הלחמה

מקם כל לד לחורים

תקן את הנורית לצמיתות באמצעות דבק חם

עשינו את עבודתנו

שלב 18: חיבור Arduino עם PCB

זהו הליך חיבור המעגלים האחרון שלנו. כאן אנו מחברים את ה- PCB שלנו עם ה- Arduino. אך ישנה בעיה שבה אנו מחברים את ה- PCB. בחיפוש שלי אני מוצא פתרון בעצמי. זה לא פוגע בלוח Arduino. בכל לוחות Arduino Uno יש נתיך בטיחות. אני מסיר אותו ומחבר בין ה- PCB בין לבין. אז הכוח מה- USB עובר ישירות ל- PCB שלנו בלבד והפלט 5V של ה- PCB עובר ללוח Arduino. אז אנו מחברים בהצלחה את ה- PCB ואת Arduino מבלי לגרום נזק ל- Arduino. ההליך ניתן להלן.

החל קצת שטף לנתיך הארדואינו

הסר את הנתיך בבטחה בעזרת אקדח אוויר חם ופינצטה

הפשיטו את חוטי הקלט, הפלט של ה- PCB שלנו והלחמו את קצהו

חבר את הקרקע (-ve) של הכניסה והפלט (ה- PCB שלנו) לקרקע גוף ה- USB באמצעות מלחם (ראה בתמונות)

חבר את קלט +ve (ה- PCB שלנו) למשטח הלחמת הנתיכים הנמצא קרוב ל- USB (ראה בתמונות)

חבר את פלט 5V +ve (ה- PCB שלנו) למשטח הלחמה הנתיכים השני הרחק מה- USB (ראה בתמונות)

בדוק שוב את הקוטביות והחיבור

שלב 19: הצבת הארדואינו

החלק האחרון שלא התאמנו הוא הארדואינו. כאן בשלב זה אנו מתאימים את הארדואינו בתיבה זו. לפני תיקון הארדואינו בקופסה, אנו לוקחים דף פלסטיק וחותכים חתיכה המתאימה לקופסת הפלסטיק. ראשית הניחו את יריעת הפלסטיק ולאחר מכן הניחו את הארדואינו מעליו. זה בגלל שה- PCB שיצרנו נמצא למטה, אז צריך בידוד מבודד בין ה- PCB לבין הארדואינו. אחרת זה יגרום לקצר בין הלוח המודרני שלנו ללוח הארדואינו. יריעת הפלסטיק מגנה מפני קצר. התמונות שהושלמו מוצגות למעלה. כעת הפעל את ספק הכוח ובדוק אם זה עובד או לא.

שלב 20: התאמת החלק העליון

כאן אנו מחברים את פיסת הפלסטיק האחרונה, כלומר החלק העליון. כל שאר החלקים מודבקים זה לזה אך כאן החלק העליון מתאים בעזרת ברגים. מכיוון שלכל תחזוקה היינו צריכים לגשת ל- PCB. אז אני מתכוון להתאים את החלק העליון באמצעות ברגים. אז ראשית עשיתי כמה חורים ב -4 הצדדים באמצעות מקדחה עם מקדחים קטנים. ואז הברג אותו באמצעות מברג עם ברגים קטנים. בשיטה זו התאימו את כל 4 הברגים. עכשיו עשינו כמעט את כל העבודה. שאר העבודה היא להגדיל את היופי של המעבדה הניידת שלנו. כי עכשיו מראה המארז לא טוב. אז בשלבים הבאים נוסיף כמה יצירות אמנות לשיפור היופי. בסדר.

שלב 21: החל מדבקות על 4 צדדים

לא מארז הפלסטיק שלנו לא נראה נהדר. אז אנחנו מוסיפים לזה כמה מדבקות פלסטיק צבעוניות. אני משתמש במדבקות הדקות המשמשות ברכבים. ראשית אני משתמש במדבקות בצבע אפר עבור 4 הצדדים. בדוק תחילה את המידות באמצעות סרגל ולאחר מכן חתך את החורים הדרושים למתג, נוריות LED ו- USB. לאחר מכן הדביקו אותו בקירות הצדדים של מארז הפלסטיק. כל התמונות הדרושות מוצגות למעלה.

שלב 22: החל מדבקות בצד העליון והתחתון

בשלב זה הדביקו את המדבקות בשאר הצד העליון והתחתון. לשם כך אני משתמש במדבקות שחורות. ראשית צייר את הממד של הצד העליון והתחתון ולאחר מכן צור את החורים ליציאות העליונות ולאחר מכן הדבק אותו לצד העליון והתחתון. עכשיו אני מאמין שיש לו מראה די הגון. אתה בוחר את הצבעים האהובים עליך. בסדר.

שלב 23: עבודות אמנות מסוימות

בשלב זה אני משתמש בכמה יצירות אמנות כדי להגדיל את היופי. ראשית אני מוסיף כמה רצועות צהוב של מדבקות פלסטיק דרך דפנות יציאת הקלט/פלט. לאחר מכן אני מוסיף רצועות כחולות קטנות דרך כל הקצוות הצדדיים. לאחר מכן הכנתי כמה חתיכות עגולות בצבע כחול בעזרת מכונת ניקוב נייר והיא מוסיפה בצד העליון. כעת הסתיימה עבודת האמנות שלי. אתה מנסה להשתפר ממני. בסדר.

שלב 24: החל סמל Arduino

זהו השלב האחרון בפרויקט "מעבדת Arduino ניידת" שלנו. כאן הכנתי את סמל הארדואינו באמצעות אותו חומר מדבקה בצבע כחול. אגרוף אני מצייר את סמל הארדואינו במדבקה וחותך אותו בעזרת מספריים. ואז אני מדביק אותו למרכז הצד העליון. עכשיו זה נראה מאוד יפה. סיימנו את הפרויקט. כל התמונות מופיעות למעלה.

שלב 25: מוצר מוגמר

התמונות שלעיל מציגות את המוצר המוגמר שלי. זה שימושי מאוד לכל מי שאוהב את ארדואינו. אני אוהב את זה מאוד. זהו מוצר מדהים. מה דעתך? אנא הגיבו לי.

אם אתה אוהב את זה אנא תמך בי.

לפרטים נוספים אודות המעגל בקר בדף הבלוג שלי. הקישור ניתן להלן.

0creativeengineering0.blogspot.com/

לפרויקטים מעניינים נוספים, בקר בדפי YouTube, Instructables ובלוג שלי.

תודה על הביקור בדף הפרויקט שלי.

להתראות. נתראה שוב ……..