Batterijgevoede draagbare VU-meter - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:19

Wat volgt zijn instructies voor het bouwen van een draagbare VU-meter op batterijen, evenals gedetailleerde instructies voor de constructie van de PCB die nodig is om dit project te voltooien. Het is ontworpen om van 0-10 LED's te verlichten, afhankelijk van het omgevingsgeluidsniveau. Ik heb het ontworpen om aan een polsbandje, kleding of een ketting te worden bevestigd als het ontwerp enigszins wordt verkleind. Het is bedoeld om te worden gedragen in een nachtclub of een soortgelijke locatie waar muziek wordt gespeeld, als een geanimeerd alternatief voor een glowstick. Het kan echter voor verschillende alternatieve doeleinden worden gebruikt.

Stap 1: Benodigde materialen

Voor dit project heb je de volgende materialen nodig:

1. 1 LM3916 IC 2. 1 LM386 IC 3. 10 LED's 4. 1 UV-reactieve printplaat 5. 1 18-pins IC-socket 6. 1 8-pins IC-socket 7. Diverse SMT-weerstanden 8. 1 Dremel-gereedschap 9. 1 UV-blootstelling doos 10. Chemische ontwikkeling 11. Etsmiddel (ik gebruik ijzerchloride) 12. 1 Fijn soldeerpotlood 13. Fijn zilverhoudend soldeer 14. 4 3v knoopcelbatterijen 15. 2 Aansluitingen voor elk 2 knoopcelbatterijen 16. 1 schakelaar 17. 1 electret-microfoon 18. 3 (1 uf SMT-condensatoren) 19. Gedenatureerde of isopropylalcohol In een mum van tijd kunnen sommige van deze componenten worden gekocht bij Radioshack, maar u kunt ze het beste kopen bij DigiKey.com of bij Frys Electronics, of een ander equivalent plaatselijke verkoper van elektronica-onderdelen.

Stap 2: Het PCB-artwork voorbereiden

Ik heb het PCB-artwork gemaakt in een programma genaamd ExpressPCB, dat gratis te downloaden is en verrassend functioneel is. Het resulterende kunstwerk is afgebeeld op deze pagina. Vervolgens heb ik het PCB-artwork uitgeprint op een transparant. Bij het printen van de bovenste koperlaag van de PCB binnen ExpressPCB worden de gele componentcontouren niet afgedrukt, alleen de rode sporen. Vervolgens knipte ik het afgedrukte gedeelte van het kunstwerk uit. Dit bepaalt de grootte en vorm van de PCB. De derde afbeelding is een schermafbeelding van ExpressPCB met labels voor alle componenten.

Stap 3: Snijden en voorbereiden van de PCB voor blootstelling

Om PCB's te maken, gebruik ik de UV-belichtingsmethode, die slechts iets moeilijker is dan en aanzienlijk nauwkeuriger dan de toneroverdrachtsmethode. Om te beginnen heb ik de PCB op dezelfde maat gesneden als de omtrek van de PCB-positief. Ik tekende eerst een rechthoek met dezelfde afmetingen als de printplaat op de beschermende laag van met UV-reactief koper bedekte glasvezelplaat en knipte deze vervolgens uit met een Dremel-gereedschap uitgerust met een diamantwiel. Zorg ervoor dat zodra u het bord uit de beschermende verpakking hebt gehaald, het niet wordt blootgesteld aan UV. Als ik met UV-reactieve PCB's werk, houd ik de garage verlicht met een enkele gloeilamp. Fluorescerende en halogeenlampen geven beide voldoende UV-licht af om het bord door de beschermende plastic laag te laten schijnen. Zorg er bovendien voor dat u de juiste beschermende kleding draagt bij het snijden van glasvezel.

Stap 4: UV-blootstelling

Nu u de UV-gevoelige PCB op maat hebt gesneden en de PCB positief op maat gesneden, bent u klaar om het bord bloot te leggen. Verwijder alleen de beschermlaag van de printplaat vlak voordat je het positief erop plaatst, anders hechten er stofdeeltjes aan de print die de uiteindelijke print aantasten. Ik heb een UV-belichtingsdoos gemaakt door een gewone blacklight te kopen en deze aan de binnenkant van de bovenkant van een grote plastic doos te bevestigen. Dit heeft tot nu toe perfect voor mij gewerkt en is veel goedkoper dan het kopen van een kant-en-klaar UV-belichtingssysteem. Om de PCB bloot te leggen, verwijdert u eerst de beschermlaag, plaatst u de positieve transparant op het bord en plaatst u deze in de UV-belichtingsbox. Een belichtingstijd van 10-11 minuten wordt aanbevolen.

Stap 5: De ontwikkel- en etsoplossingen voorbereiden

Nu moet je een beetje chemie gebruiken. Zodra de PCB is blootgesteld, schakelt u het UV-licht uit en bereidt u de drie chemicaliën voor die u nodig hebt. Meng het ontwikkelmiddel met de hoeveelheid water die op de fles is voorgeschreven en plaats het in een plastic bak die groot genoeg is om de printplaat plat in te leggen. Vul vervolgens een vergelijkbare maat met water en vul een andere identieke bak met ijzerchloride of een vergelijkbaar koperetsmiddel. Zorg ervoor dat de container waarin u het etsmiddel plaatst van plastic is, koperen etsmiddelen en vooral ijzerchloride eten graag door elk metaal waarmee ze in contact komen. In de hoofdafbeelding hieronder is de blauwe vloeistof de ontwikkelstof (het begon helder), de oranje vloeistof is de spoelfase en de zeer donkerbruine vloeistof is het ijzerchloride.

Stap 6: De PCB ontwikkelen en etsen

Zodra het bord is blootgesteld, laat u het in de ontwikkelaarsoplossing vallen. Zorg ervoor dat u chemisch bestendige waterdichte handschoenen draagt om uw handen te beschermen. Ik raad dikke rubberen handschoenen met lange polsen aan die je in de gemiddelde supermarkt kunt kopen. Deze zijn superieur aan de gemiddelde latexhandschoenen omdat ze de pols beschermen, ze zijn beter bestand tegen scheuren en schuren en ze kunnen opnieuw worden gebruikt. Als de plaat eenmaal zo ontwikkeld is dat alleen de gewenste sporen zichtbaar zijn als resterende etsweerstand (de groene coating op de plaat) en de omgeving bloot koper is, wilt u de plaat afspoelen. Als alle etsweerstand loslaat, was het bord waarschijnlijk blootgesteld voordat je het wilde, of het is te lang in de ontwikkeloplossing gelaten. Als geen van de etsweerstanden loslaat, is het bord waarschijnlijk niet goed belicht. Nadat de plaat is gespoeld, zou u de gewenste sporen in de groene etsresist moeten kunnen zien, zoals weergegeven in de hoofdafbeelding van deze pagina. Het bord is nu klaar om te worden geëtst. Het ijzerchloride werkt sneller bij verhitting en roeren, maar werkt prima met geen van beide. Laat het bord in het ijzerchloride vallen en controleer het met tussenpozen van een half uur of elk uur, totdat al het blootgestelde koper is weggeëtst, zoals op de tweede foto. Nadat de plaat is geëtst, verwijdert u deze uit het ijzerchloride en spoelt u deze grondig af in de spoelfase. Verwijder ten slotte de etsresist op de gewenste sporen met behulp van gedenatureerde of isopropylalcohol. De printplaat is nu klaar om geboord te worden.

Stap 7: Boren

Nu moet u gaten in de printplaat boren voor de doorlopende componenten. Mijn ontwerp voor deze VU-meter maakt gebruik van zoveel mogelijk SMT-componenten om het bord te stroomlijnen en het boren tot een minimum te beperken, wat ik een van de meest vervelende onderdelen vind bij het maken van een PCB. Zorg ervoor dat u een kolomboor gebruikt, anders zal de boor vrijwel zeker breken. Ik heb een boor van 3/32 gebruikt om de gaten te maken. De boor is een dremel-gereedschapsboor die is gekocht bij Home Depot. De eerste afbeelding toont mijn booropstelling en toont het bord wanneer het gedeeltelijk is geboord, terwijl de tweede afbeelding laat zien het bord met alle gaten geboord behalve die voor de batterijhouders, die een groter gat nodig hebben omdat de kabels dikker zijn.

Stap 8: De componenten op het bord solderen

Er wordt van uitgegaan dat je over gemiddelde soldeervaardigheden beschikt, omdat ik hier niet de extreme basisprincipes van solderen door gaten zal behandelen, er zijn veel Instructables die deze vaardigheid dekken, ik zal alleen dieper ingaan op het solderen van SMT of oppervlaktemontage, componenten. Om SMT-componenten te solderen, verwarm eerst een van de twee SMT-pads en smelt wat soldeer om het uniform te bedekken, zoals weergegeven in de eerste afbeelding. Houd vervolgens het soldeerpotlood op de pad met het soldeer erop, houd het in vloeibare toestand en houd het onderdeel op zijn plaats met een fijne tang. Verwijder vervolgens het soldeerpotlood en laat het soldeer afkoelen. Verwarm tot slot de andere pad en smelt daar wat soldeer, zorg voor een goede mechanische hechting en een goede elektrische verbinding. De optimale vorm van soldeer waar u voor gaat, wordt weergegeven in de tweede afbeelding. De derde foto toont de grootte van de SMT-componenten die ik heb gebruikt, in vergelijking met een 5 mm LED. De vierde afbeelding toont alle aangesloten SMT-componenten, terwijl de vijfde afbeelding het type soldeer laat zien dat ik heb gebruikt. Ik raad aan om fijn zilverhoudend harskernsoldeer te gebruiken, zoals dit soldeer dat ik bij Radioshack heb gekocht. Soldeer ten slotte op alle doorlopende componenten.

Stap 9: Voorbereiden op testen en voltooien

Plaats de vier batterijen (2 per houder) en de VU-meter zou volledig operationeel moeten zijn. Zet hem aan met de schakelaar en hij zou nu moeten reageren op pratende mensen en andere omgevingsgeluiden. Ervan uitgaande dat het werkt zoals gepland, is de VU-meter nu voltooid.