Makmal Arduino mudah alih: 25 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Hai semua….

Semua sudah biasa dengan Arduino. Pada dasarnya ia adalah platform prototaip elektronik sumber terbuka. Ia adalah komputer pengawal mikro papan tunggal. Ini tersedia dalam berbagai bentuk Nano, Uno, dll … Semua digunakan untuk membuat projek elektronik. Daya tarikan Arduino adalah mudah, mesra pengguna, sumber terbuka dan murah. Ia direka untuk setiap orang yang tidak biasa dengan elektronik. Oleh itu, ia digunakan secara meluas oleh pelajar dan penggemar untuk memenuhi projek mereka dengan lebih menarik.

Saya seorang pelajar elektronik, jadi saya biasa dengan Arduino. Di sini saya mengubah suai Arduino Uno untuk pengguna Arduino yang bukan berasal dari latar belakang elektronik (atau untuk setiap orang). Jadi di sini saya menukar papan Arduino Uno menjadi "Makmal Arduino Portable". Ia membantu semua orang yang memerlukannya mudah alih. Masalah yang berkaitan dengan papan Arduino adalah bahawa ia memerlukan bekalan kuasa luaran dan ia adalah PCB kosong, jadi penggunaan kasar merosakkan PCB. Jadi di sini saya menambah bekalan kuasa dalaman dengan pelbagai fungsi dan menyediakan penutup pelindung ke seluruh litar. Oleh itu, dengan kaedah ini saya membuat "Portable Arduino Lab" untuk setiap orang. Oleh itu, saya membuat makmal elektronik yang sesuai dengan poket anda. Sekiranya anda tidak berada di rumah atau di makmal, tetapi anda perlu menguji idea baru ke dalam rangkaian, maka ini menjadikannya praktikal. Sekiranya anda suka, sila baca langkah-langkah membuat…

Langkah 1: Pelan Penuh

Rancangan saya adalah untuk menambah unit bekalan kuasa dan penutup untuk keseluruhannya. Oleh itu, pertama kami merancang mengenai bekalan kuasa.

Bekalan kuasa

Untuk menghidupkan Arduino, kami menambah sel Li-ion. Tetapi voltan hanya 3.7V. Tetapi kita memerlukan bekalan 5V, jadi kita menambah penukar boost yang menghasilkan 5V dari 3.7V. Untuk mengecas sel Li-ion, tambahkan litar pengecas pintar yang mengekalkan sel Li-ion dalam keadaan baik. Untuk menunjukkan keadaan voltan rendah bateri, tambahkan litar tambahan untuk menunjukkan bahawa ia memerlukan pengecasan. Ini adalah perancangan untuk bahagian bekalan kuasa.

Di sini kami hanya menggunakan komponen SMD untuk projek ini. Kerana kita memerlukan PCB bersaiz kecil. Juga kerja SMD ini meningkatkan kemahiran anda. Seterusnya adalah penutup pelindung.

Penutup Pelindung

Untuk penutup pelindung saya merancang untuk menggunakan papan nama plastik. Bentuk yang dicancang adalah segi empat tepat dan membuat lubang untuk port I / O dan port USB. Kemudian merancang untuk menambahkan beberapa pelekat warna plastik sebagai karya seni untuk meningkatkan kecantikan.

Langkah 2: Bahan Yang Digunakan

Arduino Uno

Papan nama plastik hitam

Pelekat plastik (dalam pelbagai warna)

Sel Li-ion

Tembaga Berpakaian

Komponen elektronik - IC, Perintang, Kapasitor, Diod, Induktor, L. E. D (Semua nilai diberikan dalam rajah litar)

Fevi-cepat (gam segera)

Pateri

Selsema

Skru

Pita dua sisi dll….

Komponen elektronik seperti perintang, kapasitor dan lain-lain diambil dari papan litar lama. Ia mengurangkan projek dan memberi Bumi yang lebih sihat dengan mengurangkan sampah. Video mengenai pematahan SMD diberikan di atas. Tolong tonton.

Langkah 3: Alatan Yang Digunakan

Alat yang saya gunakan dalam projek ini diberikan dalam gambar di atas. Anda memilih alat yang sesuai untuk anda. Senarai alat yang saya gunakan diberikan di bawah.

Stesen Pematerian

Mesin gerudi dengan bit gerudi

Tang

Pemacu skru

Pelucut wayar

Gunting

Pembaris

Fail

Hacksaw

Pinset

Mesin menebuk kertas dll …

Penting: - Gunakan alat dengan berhati-hati. Elakkan kemalangan dari alat.

Langkah 4: Gambarajah Litar & Reka Bentuk PCB

Gambarajah litar diberikan di atas. Saya melukis gambarajah litar dalam perisian EasyEDA. Kemudian litar ditukar ke susun atur PCB menggunakan perisian yang sama dan susun atur diberikan di atas. Juga diberikan susun atur fail Gerber dan rangkaian PDF yang diberikan di bawah ini sebagai fail yang boleh dimuat turun.

Butiran Litar

Bahagian pertama ialah litar perlindungan bateri mengandungi IC DW01 dan satu mosfet IC 8205SS. Ia digunakan untuk perlindungan litar pintas, perlindungan pengecasan voltan berlebihan dan perlindungan pelepasan dalam. Semua ciri ini disediakan oleh IC dan IC mengawal mosfet untuk ON / OFF bateri. Mosfets juga mempunyai diod bias terbalik secara dalaman untuk mengecas bateri tanpa masalah. Sekiranya anda berminat mengetahui lebih lanjut mengenainya sila kunjungi BLOG saya, pautan diberikan di bawah, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/intelligent-li-ion-cell-management.html

Bahagian kedua adalah litar pengecasan sel. Sel Li-ion memerlukan penjagaan khas untuk pengecasannya. Oleh itu, pengecasan IC TP4056 ini mengawal proses pengecasannya dengan cara yang selamat. Arus pengecasannya tetap pada 120mA dan ia menghentikan proses pengecasan apabila sel mencapai 4.2V. Juga memiliki 2 status LED untuk menunjukkan keadaan pengisian dan pengisian penuh. Sekiranya anda berminat mengetahui lebih lanjut mengenainya sila kunjungi BLOG saya, pautan diberikan di bawah, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-li-ion-cell-charger-using-tp4056.html

Bahagian ketiga adalah litar petunjuk bateri rendah. Ia direka dengan memasang kabel op-amp LM358 sebagai komparator. Ini menunjukkan dengan menghidupkan lampu LED apabila sel perlu dicas.

Bahagian terakhir ialah penukar rangsangan 5V. Ia meningkatkan voltan sel 3.7V menjadi 5V untuk Arduino. Ia direka dengan menggunakan IC MT3608. Ia adalah penukar rangsangan 2A. Ia meningkatkan voltan rendah dengan menggunakan komponen luaran seperti induktor, diod dan kapasitor. Sekiranya anda berminat mengetahui lebih lanjut mengenai boost converter dan litar sila kunjungi BLOG saya, pautan diberikan di bawah, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-tiny-5v-2a-boost-converter-simple.html

Prosedur

Cetak susun atur PCB dalam kertas berkilat (kertas foto) menggunakan mesin fotostat atau pencetak laser

Potong menjadi satu susun atur menggunakan gunting

Pilih yang baik untuk pemprosesan selanjutnya

Langkah 5: Pemindahan Toner (penyamaran)

Ini adalah kaedah untuk memindahkan susun atur PCB yang dicetak ke tembaga berpakaian untuk proses etsa dalam pembuatan PCB. Susun atur dalam kertas foto dipindahkan ke tembaga yang dilapisi dengan menggunakan rawatan haba dengan bantuan kotak besi. Kemudian kertas dikeluarkan dengan menggunakan air, jika tidak, kita tidak mendapat susun atur yang sempurna tanpa kerosakan. Prosedur point point diberikan di bawah.

Ambil tembaga bersaiz yang diperlukan

Licinkan tepinya dengan menggunakan kertas pasir

Bersihkan bahagian tembaga dengan menggunakan kertas pasir

Sapukan susun atur yang dicetak ke pelapis tembaga seperti yang ditunjukkan dalam gambar dan tempelkan di tempatnya dengan menggunakan pita selo

Tutup dengan menggunakan kertas lain seperti kertas berita

Panaskan (ke sebelah tempat kertas cetak diletakkan) dengan menggunakan kotak besi selama kira-kira 10-15 minit

Tunggu sebentar untuk menyejukkannya

Kemudian letakkan di dalam air

Selepas satu minit keluarkan kertas dengan menggunakan jari anda dengan berhati-hati

Periksa sebarang kecacatan, jika ada sila ulangi proses ini

Proses pemindahan nada anda (masking) selesai

Langkah 6: Mengukir

Ini adalah proses kimia untuk mengeluarkan tembaga yang tidak diingini dari tembaga berpakaian berdasarkan susun atur PCB. Untuk proses kimia ini, kita memerlukan larutan ferik klorida (larutan etsa). Larutan melarutkan tembaga yang tidak bertopeng ke larutan. Jadi dengan proses ini kita mendapatkan PCB seperti dalam susunan PCB. Prosedur untuk proses ini diberikan di bawah.

Ambil topeng PCB yang dilakukan pada langkah sebelumnya

Ambil serbuk klorida besi dalam kotak plastik dan larutkan ke dalam air (jumlah serbuk menentukan kepekatannya, kepekatan yang lebih tinggi mengikat proses tetapi kadang-kadang ia merosakkan PCB yang disyorkan adalah kepekatan sederhana)

Tenggelamkan PCB bertopeng di dalam larutan

Tunggu beberapa jam (periksa secara kerap etsa selesai atau tidak) (cahaya matahari juga mempercepat proses)

Setelah menyelesaikan etsa yang berjaya, keluarkan topeng dengan menggunakan kertas pasir

Lancar bahagian tepi lagi

Bersihkan PCB

Kami membuat pembuatan PCB

Langkah 7: Penggerudian

Penggerudian adalah proses membuat lubang kecil di PCB. Saya melakukannya dengan menggunakan penggerudi tangan kecil. Lubang dibuat untuk komponen lubang tetapi saya hanya menggunakan komponen SMD di sini. Jadi lubang adalah untuk menyambungkan wayar ke PCB dan lubang gundukan. Prosedurnya diberikan di bawah.

Ambil PCB dan tandakan di mana lubang perlu dibuat

Gunakan sedikit (<5mm) untuk penggerudian

Bor semua lubang dengan berhati-hati tanpa membuat kerosakan pada PCB

Bersihkan PCB

Kami melakukan proses penggerudian

Langkah 8: Pematerian

Pematerian SMD sedikit lebih sukar daripada pematerian lubang melalui biasa. Alat utama untuk pekerjaan ini adalah pinset dan pistol udara panas atau besi pematerian mikro. Tetapkan senapang udara panas pada suhu 350C. Terlalu lama pemanasan merosakkan komponen. Jadi hanya gunakan jumlah haba yang terhad pada PCB. Prosedurnya diberikan di bawah.

Bersihkan PCB dengan menggunakan pembersih PCB (iso-propil alkohol)

Sapukan solder pasta ke semua pad di PCB

Letakkan semua komponen ke padnya menggunakan pinset berdasarkan gambarajah litar

Periksa semula semua kedudukan komponen betul atau tidak

Sapukan senapang udara panas pada kelajuan udara rendah (kelajuan tinggi menyebabkan ketidaksejajaran komponen)

Pastikan semua sambungannya baik

Bersihkan PCB dengan menggunakan larutan IPA (PCB cleaner)

Kami berjaya menyelesaikan proses pematerian

Video mengenai pematerian SMD diberikan di atas. Tolong tonton.

Langkah 9: Menyambungkan Wayar

Ini adalah langkah terakhir dalam pembuatan PCB. Dalam langkah ini kita menyambungkan semua wayar yang diperlukan ke lubang yang digerudi di PCB. Kabel digunakan untuk menyambungkan keempat-empat LED status, input dan output (tidak menyambungkan wayar ke sel Li-ion sekarang). Untuk menyambungkan bekalan kuasa, gunakan wayar berkod warna. Untuk sambungan wayar terlebih dahulu sapukan fluks pada hujung wayar yang dilucutkan dan di pad PCB dan kemudian pasangkan sedikit pateri ke hujung wayar yang dilucutkan. Kemudian letakkan wayar ke lubang dan pateri dengan meletakkan beberapa pateri padanya. Dengan kaedah ini kita membuat sambungan wayar yang baik ke PCB. Melakukan prosedur yang sama untuk semua sambungan wayar yang lain. OKEY. Oleh itu, kami melakukan sambungan wayar. Jadi pembuatan PCB kami hampir berakhir. Dalam langkah-langkah berikut, kami akan membuat penutup untuk keseluruhan persediaan.

Langkah 10: Memotong Potongan

Ini adalah langkah permulaan pembuatan penutup. Kami membuat penutup dengan menggunakan papan nama plastik hitam. Pemotongan dilakukan dengan menggunakan pisau gergaji besi. Kami merancang untuk meletakkan sel Li-ion dan papan litar di bawah papan Arduino. Oleh itu, kita akan membuat kotak segi empat tepat dengan dimensi yang sedikit lebih besar daripada papan Arduino. Untuk proses ini, pertama kita menandakan dimensi Arduino ke dalam kepingan plastik dan melukis garis pemotong yang sedikit lebih besar dalam dimensi. Kemudian potong 6 keping (6 sisi) dengan menggunakan gergaji besi dan periksa semula, itu adalah dimensi yang betul atau tidak.

Langkah 11: Menyelesaikan Kepingan

Pada langkah ini kita menyelesaikan bahagian kepingan plastik dengan menggunakan kertas pasir. Semua bahagian tepi setiap bahagian disapu pada kertas pasir dan bersihkannya. Betulkan juga setiap dimensi kepingan dengan tepat dalam kaedah ini.

Langkah 12: Buat Lubang untuk Pin USB dan I / O

Kami membuat makmal mudah alih. Oleh itu ia memerlukan pin I / O dan port USB yang dapat diakses oleh dunia luar. Jadi perlu membuat lubang pada penutup plastik untuk port ini. Jadi dalam langkah ini kita akan membuat lubang untuk port. Prosedur diberikan di bawah.

Tanda pertama dimensi pin I / O (bentuk segi empat tepat) di bahagian atas dan tandakan dimensi port USB di bahagian sisi

Kemudian keluarkan bahagian dengan menggerudi lubang melalui garis yang ditandakan (buat lubang ke bahagian yang dikeluarkan)

Sekarang kita mendapat tepi berbentuk tidak teratur, ini berbentuk kasar dengan menggunakan tang

Kemudian selesaikan tepi dengan lancar dengan menggunakan fail kecil

Sekarang kita mendapat lubang lancar untuk pelabuhan

Bersihkan kepingan

Langkah 13: Menyambungkan Suis

Kami memerlukan suis ON / OFF makmal Arduino mudah alih dan kami mempunyai LED status. Oleh itu, kami membetulkannya di sebelah bertentangan dengan port USB. Di sini kita menggunakan suis slaid kecil untuk tujuan ini.

Tandakan dimensi suis di bahagian plastik dan tandakan juga kedudukan empat LED di atasnya

Dengan menggunakan kaedah penggerudian keluarkan bahan di bahagian suis

Kemudian selesai ke bentuk beralih dengan menggunakan fail

Periksa dan pastikan suis dipasang di lubang ini

Buat lubang untuk LED (5mm dia.)

Betulkan suis pada posisinya dan pasangkannya ke bahagian plastik dengan menggunakan alat penggerudi dan pemutar skru

Langkah 14: Lekatkan Semua Bahagian Bersama

Sekarang kami menyiapkan semua kerja. Oleh itu, kami menghubungkannya bersama untuk membentuk bentuk segi empat tepat. Untuk menyambungkan semua kepingan saya menggunakan gam super (pelekat segera). Kemudian tunggu untuk menyembuhkannya dan sekali lagi gunakan gam untuk dua kali kekuatan dan tunggu untuk menyembuhkannya. Tetapi satu perkara yang saya terlupa untuk memberitahu anda, bahagian atasnya tidak melekat sekarang, hanya gam 5 keping yang lain.

Langkah 15: Memperbaiki Bateri dan PCB

Kami membuat kotak berbentuk segi empat tepat pada langkah sebelumnya. Sekarang kita meletakkan sel Li-ion dan PCB di bahagian bawah kandang dengan menggunakan pita dua sisi. Prosedur terperinci diberikan di bawah.

Potong dua keping bahagian dua sisi dan lekatkan di bahagian bawah sel Li-ion dan PCB

Sambungkan wayar + ve dan -ve dari bateri ke PCB dalam kedudukan wright

Masukkan ke bahagian bawah kotak seperti yang ditunjukkan dalam gambar di atas

Langkah 16: Menghubungkan Sambungan Suis

Pada langkah ini kita menyambungkan wayar suis dari PCB ke suis. Untuk sambungan wayar yang baik, mula-mula sapukan sedikit fluks pada hujung wayar yang dilucutkan dan di kaki suis. Kemudian pasangkan sedikit pateri pada hujung wayar dan di kaki suis. Kemudian menggunakan pinset dan besi pemateri sambungkan wayar ke suis. Sekarang kami membuat kerja.

Langkah 17: Menyambungkan LED

Di sini kita akan menyambungkan semua LED status ke wayar dari PCB. Dalam proses penyambungan memastikan kekutuban yang betul. Untuk setiap status saya menggunakan warna yang berbeza. Anda memilih warna kegemaran anda. Prosedur terperinci yang diberikan di bawah.

Tanggalkan semua hujung wayar pada panjang yang diperlukan dan potong panjang kaki LED tambahan

Sapukan sedikit fluks pada hujung wayar dan kaki LED

Kemudian pasangkan sedikit pateri pada hujung wayar dan kaki LED menggunakan besi pematerian

Kemudian pasangkan LED dan wayar dengan kekutuban yang betul dengan pematerian

Letakkan setiap LED ke lubang

Tetapkan LED secara kekal dengan menggunakan gam panas

Kami melakukan kerja kami

Langkah 18: Menghubungkan Arduino Dengan PCB

Ini adalah prosedur sambungan litar terakhir kami. Di sini kami menghubungkan PCB kami dengan Arduino. Tetapi ada masalah di mana kita menyambungkan PCB. Dalam carian saya, saya mencari jalan keluar sendiri. Tidak merosakkan papan Arduino. Di semua papan Arduino Uno terdapat sekering keselamatan. Saya mengeluarkannya dan menghubungkan PCB di antara. Oleh itu, kuasa dari USB langsung ke PCB kami sahaja dan output 5V PCB akan ke papan Arduino. Oleh itu, kami berjaya menghubungkan PCB dan Arduino tanpa membuat kerosakan pada Arduino. Prosedurnya diberikan di bawah.

Sapukan sedikit fluks ke fius Arduino

Dengan menggunakan senapang udara panas dan pinset, lepaskan sekering dengan selamat

Tanggalkan input, kabel output PCB kami dan pateri hujungnya

Sambungkan ground (-ve) input dan output (PCB kami) ke ground badan USB menggunakan solder (lihat pada gambar)

Sambungkan input + ve (PCB kami) ke pad solder fius yang berdekatan dengan USB (lihat dalam gambar)

Sambungkan output 5V + ve (PCB kami) ke pad solder fius lain yang jauh dari USB (lihat dalam gambar)

Periksa semula kekutuban dan sambungan

Langkah 19: Menempatkan Arduino

Bahagian terakhir yang tidak kita pasangkan adalah Arduino. Di sini, dalam langkah ini kita pasangkan Arduino di kotak ini. Sebelum meletakkan Arduino di dalam kotak, kami mengambil kepingan plastik dan memotong sekeping yang sesuai untuk kotak plastik. Pertama letakkan kepingan plastik dan kemudian letakkan Arduino di atasnya. Ini kerana PCB yang kami buat terletak di bawah, Jadi perlu pengasingan penebat antara PCB dan Arduino. Jika tidak, ia menyebabkan litar pintas antara PCB kami dan papan Arduino. Lembaran plastik dilindungi dari litar pintas. Gambar lengkap ditunjukkan di atas. Sekarang hidupkan bekalan kuasa dan periksa sama ada ia berfungsi atau tidak.

Langkah 20: Memasang Bahagian Atas

Di sini kita sambungkan kepingan plastik terakhir, iaitu bahagian atas. Semua kepingan lain dilekatkan bersama tetapi di sini bahagian atasnya sesuai dengan menggunakan skru. Kerana untuk penyelenggaraan apa pun, kami perlu mengakses PCB. Oleh itu, saya merancang untuk memasang bahagian atas menggunakan skru. Oleh itu, pertama saya membuat beberapa lubang di 4 sisi menggunakan gerudi dengan bit gerudi kecil. Kemudian kacau dengan menggunakan pemutar skru dengan skru kecil. Dengan kaedah ini pasangkan semua 4 skru. Sekarang kami melakukan hampir semua kerja. Selebihnya adalah untuk meningkatkan kecantikan makmal mudah alih kami. Kerana sekarang penampilan kandang tidak bagus. Oleh itu, pada langkah seterusnya kita menambah beberapa karya seni untuk meningkatkan kecantikan. OKEY.

Langkah 21: Sapukan Pelekat pada 4 Sisi

Bukan penutup plastik kami tidak kelihatan hebat. Oleh itu, kami menambah beberapa pelekat plastik berwarna. Saya menggunakan pelekat nipis yang digunakan dalam kenderaan. Pertama saya menggunakan pelekat berwarna abu untuk 4 sisi. Mula-mula periksa dimensi menggunakan pembaris dan kemudian potong lubang yang diperlukan untuk suis, LEDS dan USB. Kemudian pasangkannya di dinding sisi penutup plastik. Semua gambar yang diperlukan ditunjukkan di atas.

Langkah 22: Sapukan Pelekat di Bahagian Atas dan Bawah

Pada langkah ini, tempelkan pelekat di bahagian atas dan bawah yang lain. Untuk ini saya menggunakan pelekat hitam. Mula-mula lukiskan dimensi sisi atas dan bawah dan kemudian buat lubang untuk port atas dan kemudian lekatkan ke bahagian atas dan bawah. Sekarang saya percaya bahawa ia mempunyai penampilan yang cukup baik. Anda memilih warna kegemaran anda. OKEY.

Langkah 23: Beberapa Karya Seni

Pada langkah ini saya menggunakan beberapa karya seni untuk menambah kecantikan. Mula-mula saya tambahkan beberapa jalur pelekat plastik berwarna kuning melalui sisi port I / O. Kemudian saya menambah jalur biru kecil melalui semua tepi sisi. Kemudian saya membuat beberapa kepingan bulat berwarna biru dengan menggunakan mesin penebuk kertas dan ia ditambahkan di bahagian atas. Kini karya seni saya selesai. Anda cuba membuat yang lebih baik daripada saya. OKEY.

Langkah 24: Terapkan Simbol Arduino

Ini adalah langkah terakhir projek "Portable Arduino Lab" kami. Di sini saya membuat simbol Arduino dengan menggunakan bahan pelekat yang sama dengan warna biru. Fist I melukis simbol Arduino di pelekat dan memotongnya dengan menggunakan gunting. Kemudian saya melekatkannya pada bahagian tengah bahagian atas. Kini ia kelihatan sangat cantik. Kami menyelesaikan projek kami. Semua gambar ditunjukkan di atas.

Langkah 25: Produk Selesai

Gambar di atas menunjukkan produk siap saya. Ini sangat berguna untuk semua orang yang suka Arduino. Saya sangat sukakannya. Ini adalah produk yang hebat. Apa pendapat anda? Sila komen saya.

Sekiranya anda suka sila sokong saya.

Untuk maklumat lebih lanjut mengenai litar Sila lawati halaman BLOG saya. Pautan diberikan di bawah.

0creativeengineering0.blogspot.com/

Untuk projek yang lebih menarik, lawati halaman YouTube, Instructables dan Blog saya.

Terima kasih kerana melayari halaman projek saya.

Selamat tinggal. Jumpa lagi……..