Преносима лаборатория Arduino: 25 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Здравейте всички….

Всички са запознати с Arduino. По принцип това е платформа за електронни прототипи с отворен код. Това е компютър с един микроконтролер. Предлага се в различни форми Nano, Uno и др. Всички те се използват за създаване на електронни проекти. Привлекателността на Arduino е, че е прост, удобен за потребителя, с отворен код и евтин. Той е предназначен за всеки, който не е запознат с електрониката. Така че се използва широко от студенти и любители, за да изпълнят своите проекти по -привлекателни.

Аз съм електронен студент, така че съм запознат с Arduino. Тук промених Arduino Uno за потребителите на Arduino, които не идват от електронен фон (или за всеки един). Така че тук преобразувах дъската Arduino Uno в „Преносима лаборатория Arduino“. Той помага на всеки, който се нуждае от преносим. Проблемите, свързани с платката Arduino, са, че се нуждае от външно захранване и е гола печатна платка, така че грубата употреба уврежда печатната платка. Тук добавям вътрешно захранване с многофункционалност и осигурявам защитно покритие на цялата верига. Така че по този метод създадох „Преносима лаборатория Arduino“за всеки. Затова създадох електронна лаборатория, която се побира в джоба ви. Ако не сте в дома си или в лаборатория, но трябва да тествате нова идея във веригата, това прави това практично. Ако ви харесва, моля, прочетете стъпките за създаване …

Стъпка 1: Пълен план

Моят план е да добавя захранващ блок и капак за цялото. Така че първо планираме захранването.

Захранване

За захранване на Arduino добавяме литиево-йонна клетка. Но напрежението му е само 3.7V. Но имаме нужда от 5V захранване, затова добавяме усилващ преобразувател, който прави 5V от 3.7V. За зареждане на литиево-йонната клетка добавете интелигентна зарядна верига, която поддържа литиево-йонната клетка в добро състояние. За да посочите ниско напрежение на батерията, добавете допълнителна верига, която да покаже, че се нуждае от зареждане. Това е секцията за планиране на захранването.

Тук използваме само SMD компоненти за този проект. Тъй като се нуждаем от платка с малък размер. Също така тази SMD работа подобрява вашите умения. Следва защитното покритие.

Защитно покритие

За защитно покритие смятам да използвам пластмасови табелки с имена. Предвидената форма е правоъгълна и прави дупки за I/O портове и USB порт. След това планирайте да добавите няколко пластмасови цветни стикера като произведение на изкуството, за да подобрите красотата.

Стъпка 2: Използвани материали

Arduino Uno

Черна пластмасова табела с имена

Пластмасови стикери (в различни цветове)

Литиево-йонна клетка

Медно облечен

Електронни компоненти - IC, резистори, кондензатори, диоди, индуктори, L. E. D (Всички стойности са дадени в електрическата схема)

Fevi-quick (незабавно лепило)

Припой

Поток

Винтове

Двустранна лента и др.

Електронните компоненти като резистори, кондензатори и др. Са взети от стари платки. Това намалява проекта и дава по -добра Здрава Земя чрез намаляване на отпадъците. Видеото за разпаяването на SMD е дадено по -горе. Моля, гледайте го.

Стъпка 3: Използвани инструменти

Инструментите, които използвам в този проект, са дадени в горните изображения. Вие избирате подходящи за вас инструменти. Списъкът с инструменти, които използвам, е даден по -долу.

Поялна станция

Пробивна машина със свредло

Клещи

Отвертка

Машина за сваляне на тел

Ножици

Владетел

Файл

Ножовка

Пинсети

Машина за щанцоване на хартия и др.

Важно:- Използвайте инструментите внимателно. Избягвайте инциденти с инструменти.

Стъпка 4: Електрическа схема и дизайн на печатни платки

Електрическата схема е дадена по -горе. Начертавам електрическата схема в софтуера EasyEDA. След това веригата се преобразува в оформление на печатни платки с помощта на същия софтуер и оформлението е дадено по -горе. Също така е даден файлът на Gerber и оформлението на PDF схемата, дадени по -долу като файлове за изтегляне.

Подробности за веригата

Първата част е защитната верига на батерията, съдържаща IC DW01 и един MOSFET IC 8205SS. Използва се за защита от късо съединение, защита от пренапрежение при зареждане и защита от дълбок разряд. Всички тези функции, предоставени от IC и IC, контролират MOSFET за включване/изключване на батерията. MOSFET -овете също имат вътрешно диоди с обратно отклонение за зареждане на батерията без проблем. Ако се интересувате, научете повече за това, моля, посетете моя БЛОГ, връзката е дадена по -долу, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/intelligent-li-ion-cell-management.html

Втората част е веригата за зареждане на клетката. Литиево-йонната клетка се нуждае от специални грижи за зареждането си. Така че тази зареждаща IC TP4056 контролира процеса на зареждане по безопасен начин. Зарядният му ток е фиксиран на 120mA и спира процеса на зареждане, когато клетката достигне 4.2V. Също така има 2 светодиода за състояние, които показват състоянието на зареждане и пълно зареждане. Ако се интересувате, научете повече за това, моля, посетете моя БЛОГ, връзката е дадена по -долу, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-li-ion-cell-charger-using-tp4056.html

Третата част е схемата за индикация за изтощена батерия. Той е проектиран чрез свързване на операционния усилвател LM358 като компаратор. Той показва чрез включване на светодиода, когато клетката се нуждае от зареждане.

Последната част е 5V усилващ преобразувател. Това повишава напрежението на клетката от 3,7 V до 5 V за Arduino. Проектиран е с помощта на MT3608 IC. Това е 2A усилващ преобразувател. Той повишава ниското напрежение с помощта на външни компоненти като индуктор, диод и кондензатор. Ако се интересувате, научете повече за усилвателния преобразувател и веригата, моля, посетете моя БЛОГ, връзката е дадена по -долу, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-tiny-5v-2a-boost-converter-simple.html

Процедури

Отпечатайте оформлението на печатната платка в лъскава хартия (фотохартия) с помощта на фотостат машина или лазерен принтер

Нарежете го на единични оформления с помощта на ножица

Изберете добър за по -нататъшна обработка

Стъпка 5: Прехвърляне на тонер (маскиране)

Това е метод за прехвърляне на разпечатаното оформление на печатни платки към медното покритие за процеса на ецване при производството на печатни платки. Оформлението във фотохартията се прехвърля върху медната облицовка чрез термична обработка с помощта на желязна кутия. След това хартията се отстранява с помощта на вода, в противен случай не получаваме перфектно оформление без никакви повреди. Точковата процедура е дадена по -долу.

Вземете меден плат с необходимия размер

Изгладете краищата му с помощта на шкурка

Почистете медната страна с помощта на шкурка

Нанесете отпечатаното оформление върху медната облицовка, както е показано на изображението, и я залепете на място с помощта на виолонче

Покрийте го, като използвате друга хартия като вестник

Загрейте го (от страната, където е поставена отпечатаната хартия), като използвате желязна кутия за около 10-15 минути

Изчакайте известно време да се охлади

След това го поставете във вода

След една минута отстранете хартията, като внимателно използвате пръстите си

Проверете за дефекти, ако има такива, моля, повторете този процес

Вашият процес на прехвърляне на тон (маскиране) е завършен

Стъпка 6: Офорт

Това е химичен процес за отстраняване на нежелана мед от медното покритие въз основа на оформлението на печатната платка. За този химичен процес се нуждаем от разтвор на железен хлорид (разтвор за ецване). Разтворът разтваря немаскираната мед към разтвора. Така че чрез този процес получаваме печатна платка, както в оформлението на печатната платка. Процедурата за този процес е дадена по -долу.

Вземете маскираната печатна платка, която е направена в предишната стъпка

Вземете прах от железен хлорид в пластмасова кутия и го разтворете във водата (количеството прах определя концентрацията, по -висока концентрация закрепва процеса, но понякога уврежда препоръчаната печатна платка е средна концентрация)

Потопете маскираната печатна платка в разтвора

Изчакайте няколко часа (редовно проверявайте ецването завършено или не) (слънчевата светлина също закрепва процеса)

След завършване на успешно ецване махнете маската с помощта на шкурка

Загладете отново ръбовете

Почистете печатната платка

Завършихме производството на печатни платки

Стъпка 7: Пробиване

Пробиването е процесът на правене на малки дупки в печатната платка. Направих го с помощта на малка ръчна бормашина. Дупката прави компоненти през отвори, но тук използвам само SMD компоненти. Така че отворите са за свързване на проводниците към печатната платка и отворите за монтиране. Процедурата е дадена по -долу.

Вземете печатната платка и маркирайте къде са необходими дупките за направата

Използвайте малък бит (<5 мм) за пробиване

Пробийте внимателно всички отвори, без да повредите печатната платка

Почистете печатната платка

Завършихме процеса на пробиване

Стъпка 8: Запояване

SMD запояването е малко по -трудно от обикновеното запояване чрез отвори. Основните инструменти за тази работа са пинсета и пистолет с горещ въздух или микропоялник. Настройте пистолета за горещ въздух на температура 350C. При прегряване известно време повредете компонентите. Затова прилагайте само ограничено количество топлина към печатната платка. Процедурата е дадена по -долу.

Почистете печатната платка с помощта на препарат за почистване на печатни платки (изо-пропилов алкохол)

Нанесете спояваща паста върху всички подложки в печатната платка

Поставете всички компоненти на подложката с помощта на пинсети въз основа на електрическата схема

Проверете отново всички позиции на компонентите дали са правилни или не

Нанесете пистолет с горещ въздух при ниска скорост на въздуха (висока скорост причинява разминаване на компонентите)

Уверете се, че всички връзки са добри

Почистете печатната платка, като използвате разтвор IPA (почистващ препарат за печатни платки)

Успешно извършихме процеса на запояване

Видеото за SMD запояване е дадено по -горе. Моля, гледайте го.

Стъпка 9: Свързване на проводниците

Това е последната стъпка в производството на печатни платки. В тази стъпка свързваме всички необходими проводници към пробитите отвори в печатната платка. Проводниците се използват за свързване на четирите светодиода за състоянието, вход и изход (сега не се свързват проводници към литиево-йонната клетка). За свързване на захранването използвайте цветно кодирани проводници. За кабелната връзка първо нанесете флюс върху края на оголения проводник и върху подложката на печатната платка и след това нанесете малко спойка върху края на оголения проводник. След това поставете жицата към отвора и я запоявайте, като приложите малко спойка към нея. По този метод създаваме добра телена връзка към печатната платка. Извършване на същата процедура за всички останали кабелни връзки. ДОБРЕ. Така че направихме кабелната връзка. Така че производството на печатни платки е почти приключило. В следващите стъпки ще направим корицата за цялата настройка.

Стъпка 10: Изрязване на парчетата

Това е началната стъпка при изработката на корицата. Ние създаваме корицата, като използваме черната пластмасова табела с имена. Рязането се извършва с помощта на острието на ножовка. Планираме да поставим литиево-йонната клетка и платката под платката Arduino. Така че ще създадем правоъгълна кутия с размери малко по -големи от дъската Arduino. За този процес първо маркираме измерението Arduino в пластмасовия лист и начертаваме линиите на рязане малко по -големи по размер. След това изрежете 6 -те парчета (6 страни) с помощта на ножовка и проверете отново, дали размерът е правилен или не.

Стъпка 11: Довършване на парчетата

В тази стъпка завършваме ръбовете на пластмасовите парчета, като използваме шкурка. Всички ръбове на всяко парче се търкат върху шкурка и се почистват. Също така коригирайте всяко измерение на парчета по точен начин в този метод.

Стъпка 12: Направете дупка за USB и I/O щифтове

Създаваме преносима лаборатория. Така че се нуждае от I/O пинове и USB порт, достъпни за външния свят. Така че е необходимо да се направят дупките в пластмасовото покритие за тези портове. Така че в тази стъпка ще създадем дупката за портовете. Процедурата е дадена по -долу.

Първо маркирайте размера на I/O щифта (правоъгълна форма) в горната част и маркирайте размера на USB порта в страничната част

След това отстранете частта, като пробиете дупки през маркираната линия (направете дупки навътре към отстранената част)

Сега получаваме ръбове с неправилна форма, това е грубо оформено с помощта на клещите

След това завършете ръбовете гладки, като използвате малки пили

Сега получаваме гладка дупка за портове

Почистете парчетата

Стъпка 13: Свързване на превключвателя

Нуждаем се от превключвател за ВКЛЮЧВАНЕ/ИЗКЛЮЧВАНЕ на преносимата лаборатория Arduino и имаме за светодиоди за състоянието. Така че го фиксираме в страната, противоположна на USB порта. Тук използваме малък плъзгащ се превключвател за тази цел.

Маркирайте размерите на превключвателя в пластмасовото парче и също така маркирайте позицията на четирите светодиода над него

Използвайки метод на пробиване, отстранете материала в превключващата част

След това се завършва до превключваща форма с помощта на файлове

Проверете и се уверете, че превключвателят е поставен в този отвор

Направете отвор за светодиодите (диаметър 5 мм)

Поставете превключвателя в неговото положение и го завийте към пластмасовото парче с помощта на свредло и отвертка

Стъпка 14: Залепете всички части заедно

Сега завършихме цялата работа на парчета. Затова го свързахме заедно, за да образуваме правоъгълна форма. За свързване на всички парчета използвам супер лепило (незабавно лепило). След това изчакайте да се втвърди и отново нанесете лепило за двойна якост и изчакайте да се втвърди. Но едно нещо забравих да ви кажа, горното парче не се лепи сега, а само 5 други.

Стъпка 15: Фиксиране на батерията и печатната платка

Създадохме правоъгълна кутия в предишната стъпка. Сега поставяме литиево-йонната клетка и печатната платка в долната страна на корпуса с помощта на двустранна лента. Подробната процедура е дадена по -долу.

Нарежете две парчета от двустранното парче и го залепете в долната страна на литиево-йонната клетка и печатната платка

Свържете проводниците +ve и -ve от батерията към печатната платка в положение „Райт“

Залепете го в долната страна на кутията, както е показано на горните изображения

Стъпка 16: Свързване Свързване на превключвател

В тази стъпка свързваме проводниците на превключвателя от печатната платка към превключвателя. За добра кабелна връзка първо нанесете малко поток върху края на оголения проводник и в краката на превключвателя. След това нанесете малко спойка върху края на проводника и в крака на превключвателя. След това с помощта на пинсета и поялника свържете проводниците към превключвателя. Сега свършихме работата.

Стъпка 17: Свързване на светодиодите

Тук ще свържем всички светодиоди за състоянието към проводниците от печатната платка. В процеса на свързване осигурете правилната полярност. За всеки статус използвам различни цветове. Вие избирате любимите си цветове. Подробната процедура е дадена по -долу.

Отстранете всички краища на проводниците на необходимата дължина и изрежете допълнителната дължина на LED краката

Нанесете малко поток върху края на проводника и към LED краката

След това нанесете малко спойка към края на проводника и LED краката с помощта на поялник

След това свържете LED и проводника в правилния полярност чрез запояване

Поставете всеки светодиод към отворите

Постоянно фиксирайте светодиода с помощта на горещо лепило

Ние си свършихме работата

Стъпка 18: Свързване на Arduino с печатна платка

Това е последната ни процедура за свързване на веригата. Тук свързваме нашата печатна платка с Arduino. Но има проблем, когато свързваме печатната платка. В моето търсене сам намирам решение. Не повреждайте дъската на Arduino. Във всички платки на Arduino Uno има предпазител. Изваждам го и свързвам печатната платка между тях. Така че захранването от USB ще отива директно само към нашата печатна платка, а изходните 5V от печатни платки отиват към платката Arduino. Така че ние успешно свързваме печатната платка и Arduino, без да правим никакви повреди на Arduino. Процедурата е дадена по -долу.

Нанесете малко поток върху предпазителя Arduino

С помощта на пистолет с горещ въздух и пинсета безопасно отстранете предпазителя

Отстранете входните, изходните проводници на нашата печатна платка и запойте края му

Свържете земята (-ve) на входа и изхода (нашата печатна платка) към масата на USB корпуса с помощта на поялник (вижте в изображенията)

Свържете входа +ve (нашата печатна платка) към подложката за запояване на предпазители, която е близо до USB (вижте в изображенията)

Свържете изхода 5V +ve (нашата печатна платка) към другата подложка за запояване на предпазители далеч от USB (вижте в изображенията)

Проверете отново полярността и връзката

Стъпка 19: Поставяне на Arduino

Последната част, която не монтирахме, е Arduino. Тук в тази стъпка поставяме Arduino в тази кутия. Преди да фиксираме Arduino в кутията, вземаме пластмасов лист и изрязваме парче, подходящо за пластмасовата кутия. Първо поставете пластмасовия лист и след това поставете Arduino над него. Това е така, защото печатната платка, която направихме, се намира по -долу, така че има нужда от изолационна изолация между печатната платка и Arduino. В противен случай това може да причини късо съединение между нашата печатна платка и платката Arduino. Пластмасовият лист е защитен от късо съединение. Завършените изображения, показани по -горе. Сега включете захранването и проверете дали работи или не.

Стъпка 20: Монтиране на горната част

Тук свързваме последното пластмасово парче, което е горното парче. Всички останали части са залепени заедно, но тук горната част се монтира с помощта на винтове. Защото за всяка поддръжка се нуждаехме от достъп до печатни платки. Затова планирам да монтирам горната част с помощта на винтове. Така че първо направих няколко дупки в четирите страни с помощта на свредло с малки свредла. След това го завийте с помощта на отвертка с малки винтове. По този метод поставете всичките 4 винта. Сега свършихме почти цялата работа. Останалата работа е да увеличим красотата на нашата преносима лаборатория. Защото сега външният вид на корпуса не е добър. Така че в следващите стъпки добавяме някои произведения на изкуството, за да подобрим красотата. ДОБРЕ.

Стъпка 21: Нанесете стикери на 4 страни

Не нашият пластмасов корпус не изглежда страхотно. Затова добавяме към него няколко цветни пластмасови стикера. Използвам тънките стикери, които се използват в превозни средства. Първо използвам стикери в цвят пепел за четирите страни. Първо проверете размерите с помощта на линийка и след това изрежете необходимите отвори за превключвателя, светодиодите и USB. След това го залепете в страничните стени на пластмасовия корпус. Всички необходими изображения са показани по -горе.

Стъпка 22: Нанесете стикери отгоре и отдолу

В тази стъпка залепете стикерите в останалата част от горната и долната страна. За това използвам черни стикери. Първо нарисувайте размерите на горната и долната страна и след това създайте отворите за горните портове и след това го залепете към горната и долната страна. Сега вярвам, че има доста приличен вид. Вие избирате любимите си цветове. ДОБРЕ.

Стъпка 23: Някои произведения на изкуството

В тази стъпка използвам някои произведения на изкуството, за да увелича красотата. Първо добавям няколко жълти цветни ленти от пластмасов стикер през страните на I/O порта. След това добавям малки сини ленти през всички странични ръбове. След това направих няколко сини цветни кръгли парчета с помощта на машина за щанцоване на хартия и добавих в горната страна. Сега моето произведение на изкуството завърши. Опитваш се да станеш по -добър от мен. ДОБРЕ.

Стъпка 24: Приложете символа Arduino

Това е последната стъпка от нашия проект „Portable Arduino Lab“. Тук направих символа Arduino, като използвах същия материал от стикер със син цвят. Юмрук Изчертавам символа на Arduino в стикера и го изрязвам с помощта на ножица. След това го залепвам към центъра на горната страна. Сега изглежда много красиво. Ние завършихме нашия проект. Всички изображения са показани по -горе.

Стъпка 25: Готов продукт

Горните изображения показват моя завършен продукт. Това е много полезно за всички, които харесват Arduino. Аз го харесвам много. Това е страхотен продукт. Какво е вашето мнение? Моля, коментирайте ме.

Ако ви харесва, моля, подкрепете ме.

За повече подробности относно веригата, моля, посетете моята страница в блога. Връзката е дадена по -долу.

0creativeengineering0.blogspot.com/

За още интересни проекти посетете моите страници в YouTube, инструкции и блог.

Благодаря, че посетихте страницата на моя проект.

Чао. Ще се видим отново……..