Draagbare Arduino Lab: 25 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Hallo almal….

Almal is bekend met Arduino. Dit is eintlik 'n open source elektroniese prototipe -platform. Dit is 'n enkelbord mikro-kontroleerder rekenaar. Dit is beskikbaar in verskillende vorme Nano, Uno, ens … Almal word gebruik om elektroniese projekte te maak. Die aantrekkingskrag van Arduino is dat dit eenvoudig, gebruikersvriendelik, open source en goedkoop is. Dit is ontwerp vir almal wat nie vertroud is met elektronika nie. Dit word dus wyd gebruik deur studente en stokperdjies om hul projekte aantrekliker te bereik.

Ek is 'n elektroniese student, so ek ken Arduino. Hier het ek die Arduino Uno gewysig vir Arduino -gebruikers wat nie van elektroniese agtergrond (of vir elkeen) afkomstig is nie. So hier het ek die Arduino Uno -bord omskep in 'n 'Portable Arduino Lab'. Dit help almal wat dit nodig het, draagbaar. Die probleme wat met die Arduino-bord gepaard gaan, is dat dit 'n eksterne kragtoevoer nodig het en dat dit 'n kaal PCB is, sodat die harde gebruik die PCB beskadig. Ek voeg dus 'n interne kragtoevoer met 'n multifunksionele stelsel by en bied 'n beskermende dekking aan die hele stroombaan. Met hierdie metode het ek 'n 'Portable Arduino Lab' vir elkeen geskep. Ek het dus 'n elektroniese laboratorium geskep wat in u sak pas. As u nie in u huis of in die laboratorium is nie, maar u moet 'n nuwe idee in die kring toets, is dit prakties. As u daarvan hou, lees die voorbereidingsstappe …

Stap 1: volledige plan

My plan is om 'n kragtoevoer-eenheid en 'n deksel vir die geheel by te voeg. Ons beplan dus eers oor die kragtoevoer.

Kragtoevoer

Om die Arduino aan te dryf, voeg ons 'n Li-ioonsel by. Maar die spanning is slegs 3.7V. Maar ons benodig 'n 5V -toevoer, dus voeg ons 'n boost -omskakelaar by wat 5V van 3.7V maak. Vir die laai, voeg die Li-ioonsel 'n intelligente laaierbaan by wat die Li-ioonsel in 'n goeie toestand hou. Voeg 'n ekstra stroombaan aan om aan te dui dat die toestand van die battery laagspanning is, om aan te dui dat dit laai. Dit is die beplanning vir kragtoevoer-afdeling.

Hier gebruik ons slegs SMD -komponente vir hierdie projek. Omdat ons 'n klein PCB benodig. Ook hierdie SMD -werk verbeter u vaardighede. Volgende is die beskermende omhulsel.

Beskermende bedekking

Vir beskermende bedekking is ek van plan om plastiek naamborde te gebruik. Die geskaafde vorm is reghoekig en maak gate vir I/O -poorte en die USB -poort. Beplan dan om 'n paar plastiekplakkers as kunswerk by te voeg om die skoonheid te verbeter.

Stap 2: Gebruikte materiaal

Arduino Uno

Swart plastiek naambord

Plastiekplakkers (in verskillende kleure)

Li-ioon sel

Koper beklee

Elektroniese komponente - IC, weerstande, kondensators, diodes, induktors, L. E. D (al die waardes word in die stroombaan -diagram gegee)

Fevi-quick (kitsgom)

Soldeer

Fluks

Skroewe

Dubbelzijdige band ens …

Die elektroniese komponente, soos weerstande, kapasitors, ens., Is uit ou stroombane geneem. Dit verminder die projek en gee 'n beter gesonde aarde deur afval te verminder. Die video oor die desoldeer van SMD word hierbo gegee. Kyk dit gerus.

Stap 3: Gereedskap gebruik

Die gereedskap wat ek in hierdie projek gebruik, word in die bostaande beelde gegee. U kies gereedskap wat by u pas. Die lys met gereedskap wat ek gebruik, word hieronder gegee.

Soldeerstasie

Boormasjien met boorpunt

Tang

Skroewedraaier

Draadstropper

Skêr

Heerser

lêer

Ystersaag

Pincet

Papierponsmasjien, ens.

Belangrik:- Gebruik gereedskap versigtig. Vermy ongelukke deur gereedskap.

Stap 4: Kringdiagram en PCB -ontwerp

Die kringdiagram word hierbo gegee. Ek teken die stroombaandiagram in EasyEDA sagteware. Dan word die stroombaan met dieselfde sagteware na die PCB -uitleg omgeskakel, en die uitleg word hierbo gegee. Gegee ook die Gerber -lêer en die PDF -stroombaanuitleg hieronder as aflaaibare lêers.

Kringbesonderhede

Die eerste deel is dat die batterybeskermingskring 'n IC DW01 en een mosfet IC 8205SS bevat. Dit word gebruik vir beskerming teen kortsluiting, laai-beskerming teen oorspanning en beskerming teen diepe ontlading. Al hierdie funksies wat deur die IC en die IC verskaf word, beheer die mosfet om die battery aan/uit te skakel. Die mosfets het ook 'n omgekeerde voorspelde diode intern om die battery sonder 'n probleem op te laai. As u meer hieroor wil weet, besoek my BLOG, die skakel word hieronder gegee, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/intelligent-li-ion-cell-management.html

Tweede deel is die sellaaikring. Die Li-ion-sel benodig spesiale sorg vir die laai daarvan. Hierdie laai IC TP4056 beheer dus die laaiproses op 'n veilige manier. Die laadstroom is vasgestel op 120mA en dit stop die laaiproses wanneer die sel 4.2V bereik. Dit het ook 2 status -LED's om die laai- en laai -toestand aan te dui. As u belangstel om meer daaroor te weet, besoek my BLOG, die skakel word hieronder gegee, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-li-ion-cell-charger-using-tp4056.html

Die derde deel is die aanduidingskring van die lae battery. Dit is ontwerp deur die LM358 op-amp as 'n vergelyking aan te sluit. Dit dui aan deur die LED aan te skakel wanneer die sel opgelaai moet word.

Die laaste deel is die 5V boost -omskakelaar. Dit verhoog die 3.7V -selspanning na 5V vir Arduino. Dit is ontwerp met behulp van MT3608 IC. Dit is 'n 2A boost converter. Dit versterk die lae spanning deur eksterne komponente soos induktor, diode en kapasitor te gebruik. As u meer wil weet oor boost -omskakelaar en die kring, besoek my BLOG, die skakel word hieronder gegee, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-tiny-5v-2a-boost-converter-simple.html

Prosedures

Druk die PCB -uitleg op 'n glanspapier (fotopapier) met 'n fotostaatmasjien of 'n laserprinter

Sny dit in enkele uitlegte met 'n skêr

Kies 'n goeie een vir verdere verwerking

Stap 5: Toneroordrag (maskering)

Dit is 'n metode om die gedrukte PCB -uitleg na die koperbedekking oor te dra vir die etsproses by die maak van PCB. Die uitleg in die fotopapier word oorgedra na die koper met hittebehandeling met behulp van 'n ysterkas. Dan word die papier met water verwyder, anders kry ons geen perfekte uitleg sonder enige skade nie. Die puntsinnige prosedure word hieronder gegee.

Neem die nodige grootte koper

Maak sy rande glad met sandpapier

Maak die koperkant skoon met skuurpapier

Pas die gedrukte uitleg toe op die koperbedekking, soos in die prentjie getoon, en plak dit vas met behulp van sellotape

Bedek dit met 'n ander koerant soos nuusblad

Verhit dit (na die kant waar die gedrukte papier geplaas is) met 'n ysterkas vir ongeveer 10-15 minute

Wag 'n rukkie totdat dit afkoel

Plaas dit dan in water

Verwyder die papier na 'n minuut deur u vingers versigtig te gebruik

Kontroleer of daar enige gebreke is, herhaal hierdie proses

U toonoordragproses (maskering) is gedoen

Stap 6: Ets

Dit is 'n chemiese proses om ongewenste koper uit die koperbedekking te verwyder, gebaseer op die PCB -uitleg. Vir hierdie chemiese proses benodig ons ferrichloriedoplossing (etsoplossing). Die oplossing los die nie -gemaskerde koper op in die oplossing. So deur hierdie proses kry ons 'n PCB soos in die PCB -uitleg. Die prosedure vir hierdie proses word hieronder gegee.

Neem die gemaskerde PCB wat in die vorige stap gedoen is

Neem ferrochloriedpoeier in 'n plastiekboks en los dit op in die water (die hoeveelheid poeier bepaal die konsentrasie, 'n hoër konsentrasie maak die proses vas, maar dit beskadig soms die PCB wat aanbeveel word, is 'n medium konsentrasie)

Dompel die gemaskerde PCB in die oplossing

Wag 'n paar uur (kyk gereeld of die ets voltooi is of nie) (sonlig maak ook die proses vas)

Na die suksesvolle ets, verwyder die masker met sandpapier

Maak die rande weer glad

Maak die PCB skoon

Ons het die PCB gemaak

Stap 7: Boor

Boor is die proses om klein gaatjies in die PCB te maak. Ek het dit gedoen deur 'n klein handboor te gebruik. Die gat maak vir deurkomende komponente, maar ek gebruik slegs SMD -komponente hier. Die gate is dus vir die koppeling van die drade met die printplaat en die gate. Die prosedure word hieronder gegee.

Neem die PCB en merk waar die gate gemaak moet word

Gebruik 'n klein bietjie (<5 mm) om te boor

Boor al die gate versigtig sonder om die PCB te beskadig

Maak die PCB skoon

Ons het die boorproses gedoen

Stap 8: Soldeer

SMD soldeer is 'n bietjie harder as die gewone soldeer. Die belangrikste gereedskap vir hierdie taak is 'n pincet en 'n warmluggeweer of mikro-soldeerbout. Stel die warmluggeweer op 350C temp. Die komponente word beskadig deur te warm te word. Dien dus slegs 'n beperkte hoeveelheid hitte toe op die PCB. Die prosedure word hieronder gegee.

Maak die PCB skoon met 'n PCB-skoonmaker (iso-propielalkohol)

Dien soldeerpasta toe op al die pads in die PCB

Plaas al die komponente op die onderkant met behulp van 'n pincet gebaseer op die stroombaan -diagram

Kontroleer of al die komponente se posisie korrek is of nie

Dien warmluggeweer teen lae lugspoed toe (hoë spoed veroorsaak dat die komponente nie in lyn is nie)

Maak seker dat alle verbindings goed is

Maak die PCB skoon met behulp van IPA (PCB cleaner) oplossing

Ons het die soldeerproses suksesvol uitgevoer

Die video oor SMD -soldeer word hierbo gegee. Kyk dit gerus.

Stap 9: Verbind die drade

Dit is die laaste stap in die maak van die PCB. In hierdie stap verbind ons al die nodige drade met die geboorde gate in die printplaat. Die drade word gebruik om al die vier status-LED's, invoer en afvoer, aan te sluit (moenie nou drade aan die Li-ioon-sel koppel nie). Gebruik kleurgekodeerde drade om die kragtoevoer aan te sluit. Vir die draadverbinding, dien eers vloed toe op die gestroopte draadkant en in die printplaat en pas dan 'n bietjie soldeer op die gestroopte draadkant toe. Plaas dan die draad in die gat en soldeer dit deur 'n bietjie soldeer daarop toe te pas. Deur hierdie metode skep ons 'n goeie draadverbinding aan die PCB. Doen dieselfde prosedure vir die res van die draadverbindings. OK. So het ons die draadverbinding gedoen. Ons PCB -maak is dus amper verby. In die volgende stappe gaan ons die omslag maak vir die hele opstelling.

Stap 10: Sny die stukke

Dit is die begin stap van die maak van dekking. Ons maak die omslag met behulp van die swart plastiek naambord. Die sny word gedoen deur die ystersaaglem te gebruik. Ons beplan om die Li-ioonsel en die printplaat onder die Arduino-bord te plaas. Ons gaan dus 'n reghoekige boks skep met 'n afmeting wat effens groter is as die Arduino -bord. Vir hierdie proses merk ons eers die Arduino -afmeting in die plastiekplaat en trek die snylyne effens groter. Sny dan die 6 stukke (6 kante) deur die ystersaag te gebruik en kyk of dit die regte afmeting is of nie.

Stap 11: Maak die stukke klaar

In hierdie stap maak ons die rande van plastiekstukke af met die skuurpapier. Al die rande van elke stuk word teen die skuurpapier gevryf en dit skoongemaak. Korrigeer ook elke stuk se afmeting op hierdie manier presies.

Stap 12: Maak 'n gat vir USB- en I/O -penne

Ons skep 'n draagbare laboratorium. Dit het dus I/O -penne en USB -poort nodig vir die eksterne wêreld. So nodig om die gate in die plastiekbedekking vir hierdie poorte te maak. In hierdie stap gaan ons dus die gat vir die poorte skep. Die prosedure word hieronder gegee.

Merk eers die I/O -penafmeting (reghoekige vorm) in die boonste stuk en merk die USB -poortafmeting in die systuk

Verwyder dan die gedeelte deur gate deur die gemerkte lyn te boor (maak gate na binne na die verwyderde gedeelte)

Nou kry ons 'n onreëlmatige rande, dit word grof gevorm deur die tang te gebruik

Maak dan die rande glad met klein lêers

Nou kry ons 'n gladde gat vir hawens

Maak die stukke skoon

Stap 13: Koppel die skakelaar aan

Ons benodig 'n skakelaar vir die draagbare Arduino -laboratorium AAN/UIT, en ons het vir status -LED's. Ons maak dit reg in die kant van die USB -poort. Hier gebruik ons 'n klein skuifskakelaar vir hierdie doel.

Merk die dimensie van die skakelaar in die plastiekstuk en merk ook die posisie van die vier LED's daarbo

Verwyder die materiaal in die skakelaargedeelte deur die boormetode te gebruik

Dan is dit klaar met die skakelaarvorm deur lêers te gebruik

Kontroleer of die skakelaar in hierdie gat pas

Maak 'n gaatjie vir die LED's (5 mm dia.)

Bevestig die skakelaar in sy posisie en skroef dit aan die plastiekstuk vas met 'n boor en skroewedraaier

Stap 14: Plak alle dele saam

Nou het ons al die werk in die stukke voltooi. Ons verbind dit dus om die reghoekige vorm te vorm. Vir die aansluiting van al die stukke gebruik ek supergom (kitskleefmiddel). Wag dan totdat dit genees is en pas weer gom aan vir dubbel die sterkte en wag totdat dit genees is. Maar een ding wat ek vergeet het om te vertel, die boonste stuk is nie nou vasgeplak nie, maar plak nog 5 ander stukke vas.

Stap 15: Maak die battery en die printplaat reg

Ons het die vierkantige boks in die vorige stap gemaak. Nou plaas ons die Li-ioonsel en die PCB aan die onderkant van die omhulsel met dubbelzijdige band. Die gedetailleerde prosedure word hieronder gegee.

Sny twee stukke van die dubbelzijdige stuk en plak dit aan die onderkant van die Li-ioonsel en PCB vas

Verbind die +ve en -ve drade van die battery na die PCB in die wright posisie

Plak dit aan die onderkant van die boks vas soos in die foto's hierbo getoon

Stap 16: Skakelaarverbinding aansluit

In hierdie stap verbind ons die skakelaardrade van die PCB na die skakelaar. Vir 'n goeie draadverbinding, pas eers 'n bietjie vloed toe op die gestroopte draadkant en in die skakelaarpote. Dien dan 'n bietjie soldeer op die draadkant en in die skakelaarbeen toe. Verbind dan die drade met die pincet en die soldeerbout met die skakelaar. Nou het ons die werk gedoen.

Stap 17: Verbind die LED's

Hier gaan ons al die status -LED's aan die drade van die PCB koppel. In die verbindingsproses, verseker die regte polariteit. Vir elke status gebruik ek verskillende kleure. U kies u gunsteling kleure. Die gedetailleerde prosedure hieronder gegee.

Trek al die draadpunte op die verlangde lengte af en sny die ekstra lengte van die LED -bene af

Gee 'n bietjie vloeistof aan die draadkant en aan die LED -bene

Smeer dan soldeer aan die draadkant en LED -bene met soldeerbout

Verbind dan die LED en draad in die regte polariteit deur te soldeer

Plaas elke LED in die gate

Maak die LED permanent vas met warm gom

Ons het ons werk gedoen

Stap 18: Verbind Arduino met PCB

Dit is ons laaste stroomverbindingsprosedure. Hier koppel ons ons PCB met die Arduino. Maar daar is 'n probleem waar ons die PCB koppel. In my soektog vind ek self 'n oplossing. Dit beskadig nie die Arduino -bord nie. In alle Arduino Uno -borde is daar 'n veiligheidszekering. Ek verwyder dit en koppel die PCB tussenin. Die krag van die USB gaan dus slegs na ons PCB, en die 5V -uitgang van die PCB gaan na die Arduino -bord. Dus verbind ons die PCB en Arduino suksesvol sonder dat dit die Arduino beskadig. Die prosedure word hieronder gegee.

Dien 'n bietjie vloeistof toe op die Arduino -lont

Verwyder die lont veilig met behulp van warmluggeweer en pincet

Trek die ingangs-, uitvoerdrade van ons PCB af en soldeer die einde daarvan

Koppel die grond (-ve) van invoer en afvoer (ons PCB) aan die USB-liggaam met behulp van soldeerbout (sien op die beelde)

Koppel die ingang +ve (ons PCB) aan die lont soldeerblok wat naby die USB is (sien op die foto's)

Koppel die uitgang 5V +ve (ons PCB) aan die ander lont soldeerblok ver van die USB af (sien op die foto's)

Gaan die polariteit en verbinding weer na

Stap 19: Plaas die Arduino

Die laaste deel wat ons nie aangebring het nie, is die Arduino. Hier in hierdie stap pas ons die Arduino in hierdie boks. Voordat ons die Arduino in die boks vasmaak, neem ons 'n plastiekplaat en sny 'n stuk wat geskik is vir die plastiekboks. Plaas eers die plastiekvel en plaas dan die Arduino daarbo. Dit is omdat die PCB wat ons gemaak het, onder geleë is, dus is daar 'n isolerende isolasie tussen die PCB en die Arduino nodig. Anders veroorsaak dit kortsluiting tussen ons PCB en die Arduino-bord. Die plastiekplaat beskerm teen kortsluiting. Die voltooide beelde word hierbo getoon. Skakel nou die kragtoevoer aan en kyk of dit werk of nie.

Stap 20: Pas die topstuk aan

Hier verbind ons die laaste plastiekstuk, dit is die boonste stuk. Al die ander stukke word aan mekaar vasgeplak, maar die boonste stuk pas hier met skroewe. Omdat ons vir enige onderhoud toegang tot die PCB's nodig gehad het. Ek beplan dus om die boonste stuk met skroewe te pas. Dus het ek eers 'n paar gate in die vier kante gemaak met 'n boor met klein boorpunte. Skroef dit dan vas met 'n skroewedraaier met klein skroewe. Met hierdie metode pas al die 4 skroewe. Nou het ons byna al die werk gedoen. Die res van die werk is om die skoonheid van ons draagbare laboratorium te verbeter. Want die voorkoms van die omhulsel is nou nie goed nie. In die volgende stappe voeg ons 'n paar kunswerke by om die skoonheid te verbeter. OK.

Stap 21: Plaas plakkers op 4 kante

Ons plastiekomhulsel lyk nie goed nie. Ons voeg dus 'n paar gekleurde plastiekplakkers daarby. Ek gebruik die dun plakkers wat in voertuie gebruik word. Eers gebruik ek 'n askleurige plakkers vir die 4 kante. Kontroleer eers die afmetings met 'n liniaal en sny dan die nodige gate vir die skakelaar, LED's en USB. Plak dit dan in die sywande van die plastiekomhulsel. Al die nodige beelde word hierbo getoon.

Stap 22: Plak plakkers aan die bokant en onderkant

Plak in hierdie stap die plakkers in die res van die bokant en onderkant. Hiervoor gebruik ek swart plakkers. Teken eers die afmeting van die bo- en onderkant en maak dan die gate vir die boonste poorte en plak dit dan aan die bo- en onderkant. Nou glo ek dat dit 'n redelike voorkoms het. U kies u gunsteling kleure. OK.

Stap 23: 'n paar kunswerke

In hierdie stap gebruik ek 'n paar kunswerke om die skoonheid te verhoog. Eers voeg ek 'n paar geelkleurige stroke plastiekplakker deur die kante van die I/O -poort. Dan voeg ek klein blou repies deur al die syrande. Toe maak ek 'n paar blou gekleurde ronde stukke met behulp van 'n papierpersmasjien, en voeg dit aan die bokant. Nou is my kunswerk voltooi. Jy probeer beter maak as ek. OK.

Stap 24: Pas Arduino -simbool toe

Dit is die laaste stap van ons "Portable Arduino Lab" -projek. Hier het ek die Arduino -simbool gemaak deur dieselfde plakkermateriaal van blou kleur te gebruik. Vuis Ek teken die Arduino -simbool in die plakker en sny dit met 'n skêr. Dan plak ek dit in die middel van die bokant. Nou lyk dit baie mooi. Ons het ons projek voltooi. Al die beelde word hierbo getoon.

Stap 25: Klaar produk

Bogenoemde foto's toon my finale produk. Dit is baie handig vir almal wat van Arduino hou. Ek hou baie daarvan. Dit is 'n wonderlike produk. Wat is jou mening? Lewer my asseblief kommentaar.

Ondersteun my as u daarvan hou.

Besoek my BLOG -bladsy vir meer inligting oor die kring. Skakel hieronder gegee.

0creativeengineering0.blogspot.com/

Vir meer interessante projekte, besoek my YouTube-, Instructables- en Blog -bladsye.

Dankie dat u my projekbladsy besoek het.

Totsiens. Sien jou weer……..