DIY LED Ring Light PCB for Microscopes !: 6 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

لقد عدت وهذه المرة أضع مهاراتي في تصميم اللوح على المحك!

في هذا الدليل ، أوضح لك كيف صممت ضوء حلقة المجهر الخاص بي وبعض التحديات التي واجهتها على طول الطريق. لقد اشتريت ميكروسكوبًا ثانيًا لاستخدام الإلكترونيات ، وعلى عكس أول مجهر خاص بي ، لم يكن مصحوبًا بمصباح حلقي. بعد بحث سريع في google ، وجدت أن أضواء الحلقة الجيدة باهظة الثمن بعض الشيء دون سبب تقريبًا ، ربما لم أكن أبحث في المكان المناسب ولكني لم أكن سعيدًا بالأسعار. لم أستطع دفع نفسي حتى 30 دولارًا مقابل ضوء بسبب ما هو عليه. أعني أنه في الأساس مجرد ضوء فلاش ، فلماذا تكلف الكثير؟ بعد أن أدركت أنني لا أريد شراء واحدة ، اعتقدت أنه سيكون من الممتع أن أجعل نفسي! أحب تصميم اللوحات واللحام بالإضافة إلى المشاريع الممتعة ، لذلك دعونا نجربها! يتميز ضوءي بـ 48 مصباحًا أبيض ساطع / أصفر ناعم يمكن تشغيله في مجموعات أو كلها مرة واحدة ويمكن تعتيمها. إنه ملحق مفيد حقًا يمكن لأي مجهر الاستفادة منه! يوضح لك هذا المشروع مدى فائدة النماذج الأولية لثنائي الفينيل متعدد الكلور حيث انتهى بي الأمر إلى ارتكاب بعض الأخطاء في التصميم الأول واضطررت إلى إرسال دفعة ثانية مع التحديثات. كان من الممكن أن يكون هذا مكلفًا للغاية إذا افترضت أن كل شيء على ما يرام وطلبت العشرات من اللوحات في المرة الأولى ، لكننا سنتجاوز كل ذلك على طول الطريق! تأكد من إطلاعك على ملف PDF للحصول على صور أوضح للتخطيطي. هذا المشروع برعاية JLC PCB ، تحقق من موقع الويب الخاص بهم وشاهد الفيديو الخاص بي لمزيد من المعلومات حول خدماتهم!

اللوازم

كل ما هو مطلوب لهذا المنتدى يمكن العثور عليه في الملفات المرفقة

الخطوة 1: شاهد الفيديو الذي يغطي البناء بالكامل واتبع الخطوات لمزيد من المعلومات

أحاول رفع قيمة الإنتاج الخاصة بي لمشاريعي ، لذا نرحب بأي نصيحة أو نقد بناء! هذه مجرد هواية بالنسبة لي ولكني أريد أن أتحسن وأرى أين يمكن أن تذهب:)

الخطوة الثانية: التصميم الأول

كان هدفي عند القيام بذلك هو الحصول على ضوء حلقي مضغوط ومشرق للغاية مع بعض الميزات الإضافية. أردت تبديل مجموعة من المجموعات الأربع من المصابيح واحدة تلو الأخرى أو كلها مرة واحدة. قد لا تكون هذه ميزة مرغوبة للجميع ولكني أردت إلقاء الضوء على زوايا معينة لإضاءة الأشياء بشكل مختلف لتطبيقات معينة والتصوير الفوتوغرافي. استهلكت دائرة التحكم قدرًا لا بأس به من العقارات على لوحتي الصغيرة ذات الحجم النسر ، لكن هذا جعلها أكثر متعة في اكتشافها.

كانت فكرة التحكم في المصابيح في التصميم الأول بسيطة حقًا ولكن بفضل نفاد صبري وجدت نفسي أقوم بإصلاح بعض المشكلات وإضافة ميزات للتصميم الثاني ، لكننا سنتعمق في ذلك أكثر في بضع خطوات. توجد 48 مصباحًا في مجموعات من 12 مكونًا من 3 مجموعات من المصابيح بالتوازي مع 4 في سلسلة. يتم التحكم في كل مجموعة بواسطة ترانزستور ويتم التحكم في الترانزستور بواسطة إشارة عالية من عداد عقد يقوم بتغيير مخرجاته بناءً على إدخال يدوي (زر) على مدار الساعة. هناك 4 مجموعات من المصابيح ولكننا نحتاج إلى 5 مخرجات مضادة لعقود لتشغيل 1-4 والخامس لتشغيلها جميعًا. ترتبط كل قاعدة ترانزستور بمخرج يسمح لها بالتشغيل. كيف نستخدم المخرج الخامس لتشغيل جميع مؤشرات LED دون التعارض مع المجموعات الأخرى عند تنشيطها بأنفسهم؟ الثنائيات! يتم ربط الخرج الخامس للعداد بأربعة صمامات ثنائية مع أنوداتها على التوازي وتعمل كاثوداتها على كل قاعدة ترانزستور. هذا يسمح لنا بتنشيط جميع الترانزستورات مرة واحدة دون تسرب أي تيار إلى قواعد أخرى عندما يتم تنشيط إحدى المجموعات الأربع من تلقاء نفسها. تتطلب المصابيح 48 مصدرًا بجهد 12 فولت (4 مصابيح في سلسلة x3v = 12 فولت) وتتطلب دائرة التحكم 5 فولت لذلك نستخدم مصدر طاقة 12 فولت ونضيف منظمًا خطيًا بجهد 5 فولت لإسقاط الجهد لتشغيل دوائر التحكم. بعد لحام كل شيء فشل في العمل بشكل صحيح:(. لقد شعرت بالصدمة في البداية لكنني أدركت أن هذا عادة ما يكون جزءًا من العملية عند تصميم اللوحات. لقد توصلت إلى فكرة ، وقم بعملها ، وابحث عن المشكلات وأصلحها. لقد تعلمت ألا تتوقع أبدًا أن يعمل شيء ما أولاً ، وحاول القيام بذلك عندما يعمل شيء ما أولاً ، فأنا مندهش حقًا ولكن هذا كله جزء من العملية. قد تتساءل عن سبب تصميمي لكل شيء باستخدام أجزاء smd والإجابة بسيطة. منذ ذلك الحين أنا أستخدم الإصدار المجاني من النسر ، فأنا عالق بأبعاد لوحة قصوى ولا يمكن أن يكون أكبر مما توصلت إليه ، لذا يجب أن يكون كل شيء موجودًا على لوح يبلغ قياسه 90 مم مع وجود جزء كبير مفقود في الوسط الذي يترك لنا مساحة صغيرة جدًا بعرض 18 مم. إذا استخدمت من خلال مصابيح LED للفتحات ، فسيتعين عليّ توجيه المسار حول العملاء المتوقعين وسيستغرق ذلك وقتًا طويلاً. ربما في المستقبل بالرغم من ذلك؟ بالمناسبة ، يتم توجيه الحفر على دائرة كان ممتعا.

الخطوة 3: أخطاء التصميم الأولى والتعديلات اللازمة لجعلها تعمل

بعد استكشاف الأخطاء وإصلاحها في التصميم الأول ، أدركت أنه كان هناك الكثير من الأخطاء التي يجب تركها بمفردها. الأخطاء هي كما يلي.

• لم يكن دبوس تمكين الساعة لعداد العقد متصلاً بالأرض مما يعني أنه لن يكون على مدار الساعة
• تم إفساد تسلسل الساعة بسبب تخطي Q3 في التخطيطي
• لم تحب ترانزستورات الحزمة المزدوجة اللعب بشكل جيد مع بعضها البعض
• الثنائيات التي تعمل في سلسلة مع المقاوم الأساسي الترانزستور لم تسمح بمرور تيار كافي لتنشيط الترانزستورات.

من أجل إجراء التصميم ، قمت بتبديل ترانزستورات الحزمة المزدوجة لترانزستورات الحزمة الواحدة ، وحركت موضع كاثود الصمام الثنائي ليعمل بالتوازي مع المقاوم الأساسي وأصلحت الأخطاء في دائرة التحكم. لقد استخدمت سلكًا نحاسيًا رقيقًا جدًا لتشغيل جميع أعمال الحفر الخاصة بي. بعد أن حصلت على لوحة عمل ، قمت بتحميل جميع الإصلاحات مرة أخرى في النسر للجولة 2!

الخطوة 4: التصميم 2 بالميزات المضافة

بعد معالجة جميع المشكلات المتعلقة بالتصميم الأول ، تقدمت وأضفت باهتة خارجيًا باستخدام خافت الأنود PWM المشترك الذي اشتريته من أمازون. افتقر التصميم الأول إلى ميزة باهتة وكانت اللوحة مزدحمة للغاية لإضافة المزيد إليها ، لذا جربت تصميمًا رخيصًا من أمازون ووجدت أنها فعلت الحيلة! بدلاً من ربط جميع المصابيح عالية إلى 12 فولت ، يتم ربطها الآن بإشارة PWM وهي لوحة مضافة على اللوحة. أغطي باهتة أكثر في الفيديو الخاص بي.

بالإضافة إلى باهتة ، أضفت مقاومات إلى مجموعات الصمامات والمقاومات المنسدلة إلى قاعدة الترانزستورات كإجراء "في حالة الضرورة". لم يتم استخدامها حتى الآن ولكن أفضل أمانًا من آسف وأضفت مفتاحًا لمسيًا إلى اللوحة بدلاً من تثبيتها خارجيًا. كان القصد في الأصل هو استخدام العلبة ولكن بعد أن رأيت مدى صغر حجمها ، تخلت عن هذه الفكرة في الجولة الثانية. لقد قمت بلحام جميع المصابيح التي تتبعها جميع الأجزاء الأخرى واختبرتها ونجحت! تماما كما ينبغي! انها مشرقة جدا أيضا! إذا كنت تريد حقًا اختبار صبرك ، فابدأ في اللحام اليدوي لما مجموعه 96 مصباحًا هشًا. إنهم يحبون الذوبان إذا كنت تستغرق ثانية واحدة فقط في لحامهم. لاحظ أن r7-r10 ليس لديها قيم مدرجة ، لقد استخدمت مقاومات 100 أوم ولكن هذه القيمة قد تتغير حسب احتياجاتك. لاحظ أن r11-r14 ليس لها قيم لأنه لا يتم استخدامها. لاحظ أن c2 و c3 لهما قيم خاطئة مدرجة. انتهى بي الأمر باستخدام قبعات 16 فائق التوهج وليس 0.1 فائق التوهج. (جميع قبعات ومقاومات smd 0805)

الخطوة 5: يعمل المجلس. ماذا الآن؟

حان الوقت الآن لجعله قابلاً للتثبيت. من أجل القيام بذلك ، استخدمت قضبان مقرنة ملولبة ومسامير الإبهام. لقد اقترضت الفكرة من أضواء أخرى.

لقد جرفت قضبان الموازنة الخاصة بالمقرن واستخدمت من جزأين إبوكسي للالتصاق باللوحة. إذا أعدت زيارة هذا المشروع في المستقبل ، فقد أخطط للتركيب على مستوى اللوحة.

الخطوة 6: هذا التفاف

نعم ، لقد قمت بتنظيف المنتج النهائي بالكثير من الكحول. أثناء التجميع والاختبار ، استخدمت الكثير من الصنوبري وكان يجب أن أنظفها لفترة طويلة ولكني كنت مشتتًا جدًا في جعلها تعمل. آمل حقًا أن تكون قد استمتعت بهذه التعليمات بقدر ما استمتعت بها. إذا كنت سأقوم بعمل إصدار 3 من هذا المشروع ، فسأضيف تخفيف إجهاد لسلك الطاقة ، وأخذ الوقت الكافي لتنفيذ باهتة الخاص بي في اللوحة والتخطيط للتثبيت بشكل أفضل. بخلاف ذلك ، أنا متحمس حقًا لكيفية حدوث ذلك ، ونعم ، ربما كان طريقًا غريبًا للاستيلاء على مجرد شراء واحدة ، لكن الكثير من الناس يفشلون في إدراك مدى متعة ومكافأة القيام بذلك بنفسك. في النهاية ، كان لدي ما يكفي من الأجزاء لثلاث لوحات كاملة أو أكثر والتي تعمل على أن تكون أرخص من شراء ثلاثة. إذا كنت تخطط لإجراء ذلك بنفسك فتأكد من استخدام jlcpcb.com لطلبك. ستحصل على 5 لوحات احترافية مع اختيارك للون مقابل دولارين فقط!

شكرًا لك على الوصول إلى هذا الحد ، وإذا كنت تحب هذا المشروع ، فتأكد من متابعتي هنا وعلى قناتي على youtube! سأراك في المرة القادمة!

youtube-

jlcpcb-