Medidor VU portátil alimentado por bateria: 9 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

O que se segue são instruções para construir um medidor VU portátil alimentado por bateria, bem como instruções detalhadas para a construção do PCB necessário para concluir este projeto. Ele foi projetado para iluminar de 0 a 10 LEDs, dependendo dos níveis de som ambiente. Eu o projetei para ser preso a uma pulseira, roupa ou um colar se o design for reduzido um pouco. Sua finalidade é ser usado em uma boate ou local semelhante onde a música está tocando, como uma alternativa animada a um bastão luminoso. Ele pode ser usado, entretanto, para uma variedade de propósitos alternativos.

Etapa 1: Materiais necessários

Para este projeto, você precisará dos seguintes materiais:

1. 1 LM3916 IC 2. 1 LM386 IC 3. 10 LEDs 4. 1 Placa PCB Reativa UV 5. 1 soquete IC de 18 pinos 6. 1 Soquete IC de 8 pinos 7. Vários resistores SMT 8. 1 ferramenta Dremel 9. 1 Exposição UV caixa 10. Revelação de produto químico 11. Etchant (eu uso cloreto férrico) 12. 1 Lápis de solda fina 13. Solda fina de prata 14. 4 baterias de célula tipo moeda 3v 15. 2 Soquetes para 2 baterias de célula tipo moeda cada 16. 1 interruptor 17. 1 microfone de eletreto 18. 3 (capacitores 1 uf SMT) 19. Álcool desnaturado ou isopropílico Em apuros, alguns desses componentes podem ser adquiridos na Radioshack, mas sua melhor aposta é comprá-los na DigiKey.com ou na Frys Electronics ou outro equivalente revendedor local de peças eletrônicas.

Etapa 2: Preparando a arte do PCB

Eu criei a arte do PCB em um programa chamado ExpressPCB, que está disponível para download gratuito e é surpreendentemente funcional. A arte resultante é retratada nesta página. Em seguida, imprimi a arte do PCB em uma transparência. Ao imprimir a camada de cobre superior do PCB dentro do ExpressPCB, os contornos do componente amarelo não são impressos, apenas os traços vermelhos são impressos. Em seguida, recortei a parte impressa da obra de arte. Isso definirá o tamanho e a forma do PCB. A terceira imagem é uma captura de tela do ExpressPCB mostrando rótulos para todos os componentes.

Etapa 3: Cortar e preparar o PCB para exposição

Para fazer PCBs, uso o método de exposição UV, que é apenas um pouco mais difícil e significativamente mais preciso do que o método de transferência de toner. Para começar, cortei o PCB para ficar do mesmo tamanho que o contorno do positivo do PCB. Primeiro desenhei um retângulo com as mesmas dimensões do PCB na camada protetora da placa de fibra de vidro coberta com cobre reativo aos raios ultravioleta e, em seguida, cortei-o usando uma ferramenta Dremel equipada com uma roda de diamante. Certifique-se de que, depois de remover a placa de sua embalagem protetora, ela não será exposta a nenhum UV. Quando estou trabalhando com PCBs reativos a UV, mantenho a garagem iluminada com uma única lâmpada incandescente. As lâmpadas fluorescentes e halógenas emitem luz ultravioleta suficiente para expor a placa através da camada protetora de plástico. Além disso, certifique-se de usar equipamento de proteção adequado ao cortar fibra de vidro.

Etapa 4: Exposição UV

Agora que você tem a PCB sensível a UV cortada no tamanho certo e a PCB positiva cortada no tamanho certo, você está pronto para expor a placa. Apenas remova a camada protetora do PCB antes de colocar o positivo nele, ou então partículas de poeira se fixarão na placa, o que danificará o PCB final. Fiz uma caixa de exposição aos raios ultravioleta comprando uma luz negra comum e prendendo-a na parte interna de uma grande caixa de plástico. Thi tem funcionado perfeitamente para mim até agora e é muito mais barato do que comprar um sistema de exposição UV pré-fabricado. Para expor o PCB, primeiro remova a camada protetora, coloque a transparência positiva no topo da placa e coloque-a na caixa de exposição UV. Recomenda-se um tempo de exposição de 10-11 minutos.

Etapa 5: Preparando as Soluções de Desenvolvimento e Gravação

Agora você precisa usar um pouco de química. Assim que o PCB for exposto, desligue a luz ultravioleta e prepare os três produtos químicos necessários. Misture o agente de revelação com a quantidade de água prescrita na garrafa e coloque em um recipiente de plástico grande o suficiente para acomodar o PCB. Em seguida, encha um recipiente de tamanho semelhante com água e encha outro recipiente idêntico com cloreto férrico ou ácido de cobre semelhante. Certifique-se de que o recipiente em que você colocar o ácido é feito de plástico, os ácidos de cobre e especialmente o cloreto férrico gostam de comer através de qualquer metal com o qual entrem em contato. Na imagem principal mostrada abaixo, o fluido azul é o agente revelador (começou claro), o fluido laranja é o estágio de enxágue e o fluido marrom muito escuro é o cloreto férrico.

Etapa 6: desenvolver e gravar o PCB

Depois que a placa for exposta, coloque-a na solução do desenvolvedor. Certifique-se de usar luvas à prova d'água resistentes a produtos químicos para proteger suas mãos. Eu recomendo luvas grossas de borracha de punho comprido, aquelas que podem ser compradas no supermercado comum. Elas são superiores às luvas de látex comuns, pois protegem o pulso, são mais resistentes a rasgos e abrasão e podem ser reutilizadas. Depois que a placa tiver sido desenvolvida a ponto de apenas os traços desejados ficarem visíveis como resina etch restante (o revestimento verde na placa) e a área ao redor estiver exposta de cobre, você vai querer enxaguar a placa. Se toda a resistência à corrosão for removida, a placa provavelmente foi exposta antes do que você queria ou foi deixada na solução do desenvolvedor por muito tempo. Se nenhuma das resistências ao etch sair, a placa provavelmente não foi exposta corretamente. Uma vez que a placa tenha sido enxaguada, você deve ser capaz de ver os traços desejados na resistência à água-forte verde, como mostrado na imagem primária desta página. A placa agora está pronta para ser gravada. O cloreto férrico funciona mais rápido quando aquecido e agitado, mas funciona bem com nenhum dos dois. Solte a placa no cloreto férrico, verificando-a em intervalos de meia hora ou de hora em hora, até que todo o cobre exposto tenha sido removido, como na segunda foto. Uma vez que a placa foi gravada, remova-a do cloreto férrico e enxágue-a bem na etapa de enxágue. Finalmente, remova a máscara resistente aos traços desejados usando álcool desnaturado ou isopropílico. O PCB agora está pronto para ser perfurado.

Etapa 7: Perfuração

Agora você precisa fazer furos no PCB para os componentes do furo passante. Meu projeto para este medidor VU usa tantos componentes SMT quanto possível para agilizar a placa e minimizar a perfuração, que considero uma das partes mais tediosas de fazer qualquer PCB. Mkae certifique-se de usar uma furadeira, ou a broca quase certamente quebrará. Usei uma broca de 3/32 para fazer os furos. A broca é uma broca de ferramenta dremel adquirida na Home Depot. A primeira imagem mostra minha configuração de perfuração e mostra a placa quando está parcialmente perfurada, enquanto a segunda imagem mostra a placa com todos os orifícios perfurados exceto os dos porta-baterias, que requerem um orifício maior porque os cabos são mais grossos.

Etapa 8: Soldar os componentes à placa

Presume-se que você possua habilidades de soldagem intermediárias, já que não vou cobrir os fundamentos extremos da soldagem através de orifício aqui, há muitos Instructables que cobrem essa habilidade, só irei aprofundar no que diz respeito à soldagem SMT ou montagem de superfície, componentes. Para soldar componentes SMT, primeiro aqueça uma das duas almofadas SMT e derreta um pouco de solda para cobri-la uniformemente, como mostrado na primeira foto. Em seguida, segure o lápis de solda na almofada com a solda nela, mantendo-a no estado líquido, enquanto segura o componente no lugar com um alicate fino. Em seguida, remova o lápis de solda, permitindo que a solda esfrie. Finalmente, aqueça a outra almofada e derreta um pouco de solda lá, garantindo uma boa ligação mecânica e uma boa conexão elétrica. A forma ideal de solda que você está procurando é mostrada na segunda foto. A terceira imagem mostra o tamanho dos componentes SMT que usei, em comparação com um LED de 5 mm. A quarta imagem mostra todos os componentes SMT conectados, onde a quinta imagem mostra o tipo de solda que usei. Eu recomendo o uso de solda com núcleo de colofônia com prata fina, como esta solda que comprei na Radioshack. Por fim, solde todos os componentes do orifício.

Etapa 9: Preparação para teste e conclusão

Insira as quatro baterias (2 por suporte) e o medidor VU deve estar totalmente operacional. Ligue-o usando o interruptor e agora ele deve responder às pessoas falando, bem como a outros ruídos do ambiente. Supondo que funcione conforme planejado, o medidor VU agora está completo.