Портативный измеритель уровня громкости с питанием от аккумулятора: 9 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:54

Ниже приведены инструкции по созданию портативного измерителя уровня громкости с батарейным питанием, а также подробные инструкции по созданию печатной платы, необходимой для выполнения этого проекта. Он был разработан для освещения от 0 до 10 светодиодов в зависимости от уровня окружающего шума. Я разработал его так, чтобы его можно было прикрепить к браслету, одежде или ожерелью, если дизайн немного уменьшен. Его предназначение - носить в ночном клубе или подобном месте, где играет музыка, в качестве анимированной альтернативы светящейся палке. Однако его можно использовать для множества альтернативных целей.

Шаг 1. Необходимые материалы

Для этого проекта вам потребуются следующие материалы:

1. 1 микросхема LM3916 2. 1 микросхема LM386 3. 10 светодиодов 4. 1 УФ-реактивная печатная плата 5. 1 18-контактное гнездо для микросхемы 6. 1 8-контактное гнездо для микросхемы 7. Различные резисторы SMT 8. 1 инструмент Dremel 9. 1 УФ-облучение Коробка 10. Проявление химического вещества 11. Травление (я использую хлорид железа) 12. 1 Тонкий паяльный карандаш 13. Тонкий припой с серебряным припоем 14. 4 плоских батарейки 3 В 15. 2 гнезда для 2 батарейки типа «таблетка» каждая 16. 1 переключатель 17. 1 электретный микрофон 18. 3 (конденсаторы SMT 1 мкФ) 19. Денатурированный или изопропиловый спирт В крайнем случае, некоторые из этих компонентов можно приобрести в Radioshack, но лучше всего покупать их на DigiKey.com или в Frys Electronics, или в другом эквиваленте. местный продавец запчастей для электроники.

Шаг 2: Подготовка рисунка печатной платы

Я создал изображение печатной платы в программе ExpressPCB, которая доступна для бесплатной загрузки и на удивление функциональна. Полученное произведение искусства изображено на этой странице. Затем я распечатал изображение печатной платы на прозрачной пленке. При печати верхнего медного слоя печатной платы в ExpressPCB желтые контуры компонентов не печатаются, печатаются только красные следы. Затем я вырезал распечатанную часть работы. Это определит размер и форму печатной платы. Третье изображение - это снимок экрана ExpressPCB, на котором показаны надписи для всех компонентов.

Шаг 3: вырезка и подготовка печатной платы к экспонированию

Для изготовления печатных плат я использую метод УФ-экспонирования, который лишь немного сложнее и значительно точнее, чем метод переноса тонера. Для начала я вырезал печатную плату, чтобы она была того же размера, что и контуры положительной печатной платы. Сначала я нарисовал прямоугольник того же размера, что и печатная плата, на защитном слое стекловолоконной платы, покрытой УФ-реактивной медью, а затем вырезал его с помощью инструмента Dremel, оснащенного алмазным кругом. Убедитесь, что после того, как вы вытащили плату из защитной упаковки, она не будет подвергаться воздействию ультрафиолета. Когда я работаю с УФ-реактивными печатными платами, я освещаю гараж одной лампой накаливания. И флуоресцентные, и галогенные лампы излучают достаточно ультрафиолетового света, чтобы открывать доску через защитный слой пластика. Кроме того, при резке стекловолокна убедитесь, что на вас надета соответствующая защитная экипировка.

Шаг 4: УФ-облучение

Теперь, когда у вас есть УФ-чувствительная печатная плата, обрезанная по размеру, и положительная печатная плата, вырезанная по размеру, вы готовы обнажить плату. Удаляйте защитный слой с печатной платы только непосредственно перед тем, как наложить на нее позитив, иначе частицы пыли прилипнут к плате, что испортит окончательную печатную плату. Я сделал коробку для УФ-облучения, купив обычную черную лампу и прикрепив ее к внутренней части верхней части большой пластиковой коробки. До сих пор это работало для меня безупречно и намного дешевле, чем покупка готовой системы УФ-облучения. Чтобы обнажить печатную плату, сначала удалите защитный слой, поместите положительную прозрачную пленку поверх платы и поместите ее в бокс для УФ-облучения. Рекомендуется время воздействия 10-11 минут.

Шаг 5: Подготовка решений для проявки и травления

Теперь вам нужно использовать немного химии. После того, как печатная плата подверглась воздействию, выключите ультрафиолетовый свет и приготовьте три необходимых вам химиката. Смешайте проявитель с количеством воды, указанным на бутылке, и поместите в пластиковый контейнер, достаточно большой, чтобы ровно лежать печатная плата. Затем залейте воду такого же размера и заполните другой идентичный контейнер хлоридом железа или аналогичным травителем для меди.. Убедитесь, что емкость, в которую вы помещаете травитель, сделана из пластика, медные травители и особенно хлорид железа любят проедать любой металл, с которым они соприкасаются. На основном изображении, показанном ниже, синяя жидкость - это проявляющий агент (вначале он был прозрачным), оранжевая жидкость - это стадия ополаскивания, а очень темно-коричневая жидкость - это хлорид железа.

Шаг 6: Разработка и травление печатной платы

После того, как плата обнажилась, бросьте ее в раствор для проявителя. Обязательно надевайте химически стойкие водонепроницаемые перчатки, чтобы защитить руки. Я рекомендую толстые резиновые перчатки с длинными рукавами, которые можно купить в обычном продуктовом магазине. Они превосходят обычные латексные перчатки тем, что защищают запястье, более устойчивы к разрывам и истиранию, и их можно использовать повторно. После того, как плата доведена до такой степени, что видны только желаемые следы в виде оставшегося резиста травления (зеленое покрытие на плате), а окружающая область обнажена медью, вам нужно будет промыть плату. Если весь резист травления оторвался, вероятно, плата обнажилась раньше, чем вы хотели, или она слишком долго оставалась в растворе для проявки. Если ни один из резистов травления не отрывается, вероятно, плата не экспонировалась должным образом. После ополаскивания доски вы должны увидеть желаемые следы на зеленом резисте травления, как показано на основном изображении на этой странице. Теперь плата готова к травлению. Хлорид железа работает быстрее при нагревании и взбалтывании, но не работает ни с одним из них. Опустите плату в хлорид железа, проверяя ее каждые полчаса или час, пока вся обнаженная медь не будет протравлена, как на втором рисунке. После протравливания платы удалите ее из хлорида железа и тщательно промойте на стадии ополаскивания. Наконец, удалите травильный резист на желаемых следах, используя денатурированный или изопропиловый спирт. Теперь печатная плата готова к сверлению.

Шаг 7: сверление

Теперь вам нужно просверлить отверстия в печатной плате для сквозных компонентов. В моей конструкции этого измерителя уровня громкости используется как можно больше компонентов SMT, чтобы упростить плату и свести к минимуму просверливание, что, на мой взгляд, является одной из самых утомительных частей при изготовлении любой печатной платы. Обязательно используйте дрель, иначе сверло почти наверняка сломается. Я использовал сверло диаметром 3/32 дюйма, чтобы проделать отверстия. Сверло представляет собой сверло dremel, купленное в Home Depot. На первом изображении показана моя установка для сверления и показана доска, когда она частично просверлена, а на втором изображении показано плата со всеми просверленными отверстиями, кроме отверстий для держателей батарей, которые требуют большего отверстия, так как провода толще.

Шаг 8: Припаиваем компоненты к плате

Предполагается, что вы обладаете промежуточными навыками пайки, так как я не буду здесь описывать экстремальные основы сквозной пайки, есть много инструкций, которые охватывают именно этот навык, я буду углубляться только в отношении пайки SMT или поверхностного монтажа., компоненты. Чтобы припаять компоненты SMT, сначала нагрейте одну из двух площадок SMT и расплавьте припой, чтобы равномерно покрыть ее, как показано на первом рисунке. Затем удерживайте карандаш для пайки на контактной площадке с припоем на нем, поддерживая его в жидком состоянии, удерживая компонент на месте с помощью пары тонких плоскогубцев. Затем удалите паяльный карандаш, дав припою остыть. Наконец, нагрейте вторую площадку и расплавьте там припой, чтобы обеспечить хорошее механическое соединение и хорошее электрическое соединение. Оптимальная форма припоя, которую вы хотите получить, показана на втором рисунке. На третьем рисунке показан размер компонентов SMT, которые я использовал, по сравнению с 5-миллиметровым светодиодом. Четвертое изображение показывает все присоединенные компоненты SMT, а пятое изображение показывает тип припоя, который я использовал. Я рекомендую использовать мелкозернистый припой с канифольным сердечником, содержащий серебро, такой как этот припой, который я купил в Radioshack. Наконец, припаяйте все сквозные компоненты.

Шаг 9: Подготовка к тестированию и завершению

Вставьте четыре батареи (по 2 на держатель), и измеритель уровня громкости должен быть полностью готов к работе. Включите его с помощью переключателя, и теперь он должен реагировать на разговоры людей, а также на другие окружающие шумы. Предполагая, что он работает как запланировано, измеритель уровня громкости готов.