DIY LED Ring Light PCB voor microscopen! - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Ik ben terug en deze keer heb ik mijn bordontwerpvaardigheden op de proef gesteld!

In deze instructable laat ik je zien hoe ik mijn eigen microscoopringlicht heb ontworpen en enkele uitdagingen die ik onderweg tegenkwam. Ik kocht een tweede microscoop voor elektronicagebruik en in tegenstelling tot mijn eerste werd deze niet geleverd met een ringlicht. Na een snelle Google-zoekopdracht ontdekte ik dat goede ringlichten bijna zonder reden een beetje prijzig zijn, misschien keek ik gewoon niet op de juiste plek, maar ik was gewoon niet blij met de prijzen. Ik kon mezelf er niet toe brengen om zelfs maar 30 dollar te betalen voor een lamp vanwege wat het is. Ik bedoel, het is eigenlijk gewoon een zaklamp, waarom kosten ze zoveel? Nadat ik me realiseerde dat ik er geen wilde kopen, dacht ik dat het een leuk ding zou zijn om zelf te maken! Ik ben dol op het ontwerpen van borden en solderen, maar ook van leuke projecten, dus laten we het eens proberen! My light heeft 48 helderwitte/zachtgele leds die in groepen of allemaal tegelijk kunnen worden ingeschakeld en gedimd. Het is een heel handig hulpstuk waar elke microscoop van kan profiteren! Dit project laat je zien hoe nuttig prototype-PCB's zijn, omdat ik uiteindelijk een paar fouten heb gemaakt met het eerste ontwerp en een tweede batch moest sturen met de updates. Dit had erg duur kunnen zijn als ik ervan uitging dat alles in orde was en de eerste keer tientallen boards had besteld, maar we zullen dat allemaal bespreken! Zorg ervoor dat u de PDF bekijkt voor duidelijkere afbeeldingen van het schema. Dit project wordt gesponsord door JLC PCB, bekijk hun website en bekijk mijn video voor meer informatie over hun diensten!

Benodigdheden

Alles wat nodig is voor dit bord is te vinden in de bijgevoegde bestanden

Stap 1: Bekijk de video over de hele build en volg de stappen voor meer informatie

Ik probeer mijn productiewaarde voor mijn projecten te verhogen, dus alle advies en opbouwende kritiek is welkom! Dit is gewoon een hobby voor mij, maar ik wil wel beter worden en zien waar het heen kan:)

Stap 2: Eerste ontwerp

Mijn doel bij het maken van dit was om een zeer helder en compact ringlicht te hebben met enkele extra functies. Ik wilde 1 van de 4 groepen leds één voor één of allemaal tegelijk schakelen. Dit is misschien niet voor iedereen een wenselijke functie, maar ik wilde licht onder bepaalde hoeken werpen om objecten voor bepaalde toepassingen en fotografie anders te verlichten. Het besturingscircuit heeft een behoorlijke hoeveelheid onroerend goed opgeslokt op mijn kleine adelaar-freemium-bord, maar dat maakte het alleen maar leuker om erachter te komen.

Het idee voor het aansturen van de leds in het eerste ontwerp was eigenlijk eenvoudig, maar dankzij mijn ongeduld merkte ik dat ik een aantal problemen oploste en functies toevoegde voor het tweede ontwerp, maar daar zullen we in een paar stappen meer op ingaan. De 48 leds zijn in groepen van 12 bestaande uit 3 sets leds parallel met 4 in serie. Elke groep wordt bestuurd door een transistor en de transistor wordt bestuurd door een hoog signaal van een decade-teller die zijn uitgangen verschuift op basis van een handmatige (knop) klokingang. Er zijn 4 groepen leds, maar we hebben 5 decade-telleruitgangen nodig om 1-4 in te schakelen en de 5e om ze allemaal in te schakelen. Elke transistorbasis is verbonden met een uitgang waardoor deze kan worden ingeschakeld. Hoe kunnen we de 5e uitgang gebruiken om alle leds aan te zetten zonder in conflict te komen met andere groepen wanneer ze zelf worden geactiveerd? Diodes! De 5e uitgang van de teller is verbonden met 4 diodes met hun anodes parallel en hun kathodes lopen naar elke transistorbasis. Dit stelt ons in staat om alle transistors tegelijk te activeren zonder dat er stroom naar andere bases lekt wanneer 1 van de 4 groepen zelf wordt geactiveerd. De 48 leds hebben een voeding van 12 volt nodig (4 leds in serie x3v=12v) en het regelcircuit heeft 5 volt nodig, dus we gebruiken een voeding van 12 volt en voegen een lineaire regelaar van 5 volt toe om de spanning te verlagen om de regelcircuits van stroom te voorzien. Nadat ik alles had gesoldeerd, werkte het niet goed:(. Ik baalde eerst, maar ik realiseerde me dat dit meestal deel uitmaakt van het proces bij het ontwerpen van borden. Je komt met een idee, maakt het, vindt de problemen en lost ze op. Ik heb geleerd om nooit te verwachten dat iets werkt, probeer het eerst en als iets werkt, probeer het dan eerst, ik ben echt verrast, maar het maakt allemaal deel uit van het proces. Je vraagt je misschien af waarom ik alles heb ontworpen met behulp van smd-onderdelen en het antwoord is eenvoudig. Aangezien Ik gebruik de gratis versie van eagle. Ik zit vast met een maximale afmeting van het bord en het kan niet groter zijn dan wat ik bedacht, dus alles moet bestaan op een bord dat 90 mm meet met een enorm stuk dat ontbreekt in de midden, waardoor we een heel klein oppervlak van 18 mm hebben. Als ik leds met doorlopende gaten zou gebruiken, zou ik om de draden moeten routeren en dat zou veel te veel tijd kosten. Misschien in de toekomst? Trouwens, routering etst op een cirkel was leuk.

Stap 3: Eerste ontwerpfouten en mods die nodig zijn om het te laten werken

Na het oplossen van problemen met het eerste ontwerp realiseerde ik me dat er te veel fouten waren om alleen te laten. De fouten zijn als volgt;

• De pin voor het inschakelen van de klok voor de decenniumteller was niet verbonden met aarde, wat betekende dat deze niet zou klokken
• De klokvolgorde was in de war door het overslaan van Q3 in het schema
• De dual-pack transistors hielden er niet van om goed met elkaar te spelen
• Diodes in serie met de basisweerstand van de transistor lieten niet genoeg stroom door om de transistoren te activeren.

Om het ontwerp te laten werken, heb ik de dual-pack-transistors verwisseld voor single-package-transistors, de positie van de diodekathode verplaatst om parallel te lopen met de basisweerstand en de fouten met het besturingscircuit verholpen. Ik heb heel dun koperdraad gebruikt om al mijn mod-etsen uit te voeren. Nadat ik een werkbord had, laadde ik alle fixes terug in Eagle voor ronde 2!

Stap 4: Ontwerp 2 met extra functies

Nadat ik alle problemen met het eerste ontwerp had aangepakt, ging ik verder en voegde een externe dimmer toe met behulp van een gemeenschappelijke anode PWM-dimmer die ik van Amazon had gekocht. Het eerste ontwerp miste een dimmerfunctie en het bord was te druk om er meer aan toe te voegen, dus ik experimenteerde met een goedkope Amazon-versie en ontdekte dat het de juiste keuze was! In plaats van alle leds hoog aan 12v te binden, zijn ze nu hoog verbonden met het PWM-signaal, wat een extra pad op het bord is. Ik behandel de dimmer meer in mijn video.

Naast de dimmer heb ik weerstanden toegevoegd aan de led-groepen en pulldown-weerstanden aan de basis van de transistors als een 'voor het geval dat' maatregel. Ze worden vanaf nu niet gebruikt, maar better safe than sorry en ik heb een tactiele schakelaar aan het bord toegevoegd in plaats van deze extern te monteren. Het was oorspronkelijk de bedoeling om een behuizing te gebruiken, maar nadat ik had gezien hoe compact het was, heb ik dat idee in ronde 2 gedumpt. Ik heb alle leds erop gesoldeerd, gevolgd door alle andere onderdelen en het getest en het werkte! Gewoon zoals het hoort! Het is ook erg helder! Als je echt je geduld wilt testen, soldeer dan in totaal 96 fragiele leds met de hand. Ze smelten graag als je er ook maar een seconde te lang over doet om ze te solderen. Merk op dat r7-r10 geen vermelde waarden heeft, ik heb weerstanden van 100 ohm gebruikt, maar deze waarde kan veranderen afhankelijk van uw behoeften. Merk op dat r11-r14 geen waarden hebben omdat ze niet worden gebruikt. Merk op dat c2 en c3 de verkeerde waarden hebben vermeld. Ik heb uiteindelijk 16uf caps gebruikt en niet 0.1uf. (alle smd-caps en weerstanden zijn 0805)

Stap 5: Het bestuur werkt. Wat nu?

Nu is het tijd om het monteerbaar te maken. Om dit te doen heb ik twee schroefdraadkoppelingen en duimschroeven gebruikt. Ik leende het idee van andere lampen.

Ik heb de afstandhouders van de koppeling opgeschuurd en tweedelige epoxy gebruikt om ze aan het bord te hechten. Als ik dit project in de toekomst opnieuw bezoek, plan ik misschien de berg op bordniveau.

Stap 6: Dat is een wrap

Ja, ik heb het eindproduct met veel alcohol schoongemaakt. Tijdens de montage en test heb ik veel hars gebruikt en had ik een heel eind moeten schoonmaken, maar was te afgeleid om het te laten werken. Ik hoop echt dat je net zoveel van dit instructable hebt genoten als ik heb gedaan om het te maken. Als ik een versie 3 van dit project zou maken, zou ik een trekontlasting voor het netsnoer toevoegen, de tijd nemen om mijn eigen dimmer in het bord te implementeren en de montage beter plannen. Afgezien daarvan ben ik erg enthousiast over hoe dit is verlopen en ja, het was misschien een rare route om het over te nemen door er gewoon een te kopen, maar veel mensen realiseren zich niet hoe leuk en lonend het is om HET ZELF TE DOEN. Uiteindelijk had ik genoeg onderdelen voor 3 of meer complete boards, wat uiteindelijk goedkoper uitkwam dan het kopen van drie. Als u van plan bent dit zelf te maken, gebruik dan jlcpcb.com voor uw bestelling. Voor slechts 2 dollar ontvang je 5 professionele borden met kleur naar keuze!

Bedankt dat je zo ver bent gekomen en als je dit project leuk vond, volg me dan hier en op mijn YouTube-kanaal! Ik zie je de volgende keer!

youtube-

jlcpcb-