Yüksək Gərginlikli Alternativ Tıxanma Təlim Eynəkləri [ATtiny13]: 5 Addım (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:47

İlk təlimatımda ambliyopiyanı (tənbəl gözü) müalicə etmək istəyənlər üçün olduqca faydalı olacaq bir cihazın necə qurulacağını izah etdim. Dizayn çox sadə idi və bəzi çatışmazlıqları var idi (iki batareyanın istifadəsi tələb olunurdu və maye kristal panellər aşağı gərginliklə idarə olunurdu). Gərginlik çarpanı və xarici keçid tranzistorları əlavə edərək dizaynı yaxşılaşdırmağa qərar verdim. Daha yüksək mürəkkəblik SMD komponentlərinin istifadəsini tələb edir.

Addım 1: İmtina

Belə bir cihazın istifadəsi cihaz istifadəçilərinin kiçik bir hissəsində epileptik tutmalara və ya digər mənfi təsirlərə səbəb ola bilər. Belə bir cihazın qurulması orta təhlükəli vasitələrdən istifadə etməyi tələb edir və əmlaka zərər və ya zərər verə bilər. Təsvir edilən cihazı öz riski ilə qurub istifadə edirsiniz

Addım 2: Parçalar və Alətlər

Parçalar və materiallar:

aktiv deklanşör 3D eynək

ATTINY13A-SSU

18x12 mm ON-OFF kilidli düymə açarı (buna bənzər bir şey, istifadə etdiyim açarın düz, daha dar ucları vardı)

2x SMD 6x6mm toxunma düymələri

2x 10 uF 16V Case 1206 tantal kondansatör

100 nF 0805 kondansatör

3x 330 nF 0805 kondansatör

4x SS14 DO-214AC (SMA) schottky diod

10k 0805 müqavimət

15k 1206 müqavimət

22k 1206 müqavimət

9x 27ohm 0805 müqavimət

3x 100k 1206 müqavimət

6x BSS138 SOT-23 tranzistor

3x BSS84 SOT-23 tranzistor

61x44 mm mis örtüklü lövhə

bir neçə tel parçası

3V batareya (CR2025 və ya CR2032)

izolyasiya lenti

skotç lent

Alətlər:

diaqonal kəsici

kəlbətinlər

düz bıçaqlı tornavida

kiçik phillips tornavida

cımbız

Kommunal bıçaq

mişar və ya PCB kəsə biləcək digər alət

0.8 mm qazma ucu

qazma pres və ya fırlanan alət

natrium persulfat

PCB -ni aşındırma məhlulundan çıxarmaq üçün istifadə edilə bilən plastik qab və plastik alət

lehimləmə stansiyası

lehim

alüminium folqa

AVR proqramçısı (USBasp kimi müstəqil proqramçı və ya ArduinoISP istifadə edə bilərsiniz)

lazer printer

parlaq kağız

paltar dəmir

1000 dənə quru/yaş zımpara

krem təmizləyici

həlledici (məsələn, aseton və ya sürtünən spirt)

daimi istehsalçı

Addım 3: Toner Transfer metodundan istifadə edərək PCB hazırlamaq

F. Cu (ön tərəfi) güzgü şəklini lazer printerdən istifadə edərək parlaq kağız üzərində çap etməlisiniz (heç bir toner qənaət etmədən). Çap edilmiş görüntünün xarici ölçüləri 60.96x43.434mm (və ya əldə edə biləcəyiniz qədər yaxın) olmalıdır. Bir tərəfli mis örtüklü lövhədən istifadə etdim və digər tərəfdən nazik tellərlə əlaqələr qurdum, buna görə iki mis təbəqəni hizalamaqdan narahat olmurdum. İstəyirsinizsə, iki tərəfli PCB istifadə edə bilərsiniz, ancaq növbəti təlimatlar yalnız bir tərəfli PCB üçün olacaq.

Çap olunan görüntünün ölçüsünə görə PCB kəsin, istəsəniz PCB -nin hər tərəfinə bir neçə mm əlavə edə bilərsiniz (PCB -nin eynəyinizə uyğun olduğundan əmin olun). Bundan sonra, mis təbəqəni nəm incə zımpara ilə təmizləməli, sonra zımpara ilə qalan hissəcikləri krem təmizləyici ilə təmizləməlisiniz (yuyucu maye və ya sabun da istifadə edə bilərsiniz). Sonra solventlə təmizləyin. Bundan sonra barmaqlarınızla misə toxunmamaq üçün çox diqqətli olmalısınız.

Çap edilmiş şəkli PCB -nin üstünə qoyun və lövhəyə uyğunlaşdırın. Sonra PCB -ni düz bir səthə qoyun və maksimum temperatura qoyulmuş paltar dəmir ilə örtün. Qısa müddətdən sonra kağız PCB -yə yapışmalıdır. Dəmiri PCB və kağıza basıb saxlayın, zaman zaman dəmir mövqeyini dəyişə bilərsiniz. Kağızın rəngi sarıya dəyişənə qədər ən azı bir neçə dəqiqə gözləyin. Sonra PCB -ni kağız ilə suya qoyun (krem təmizləyici və ya yuyucu maye əlavə edə bilərsiniz) 20 dəqiqə. Sonra, PCB -dən kağız sürtün. Tonerin misə yapışmadığı yerlər varsa, toneri dəyişdirmək üçün daimi markerdən istifadə edin.

Təzə suyu natrium persulfat ilə qarışdırın və aşındırıcı məhlula PCB qoyun. Solüsyonu 40 ° C -də saxlamağa çalışın. Radiatorun və ya başqa bir istilik mənbəyinin üstünə plastik bir qab qoya bilərsiniz. Zaman zaman konteynerdəki məhlulu qarışdırın. Açılmamış misin tamamilə həll olunmasını gözləyin. Bitirdikdən sonra PCB -ni məhluldan çıxarın və suda yuyun. Toneri aseton və ya zımpara ilə çıxarın.

PCB -də deliklər qazın. Qazmadan əvvəl çuxurların mərkəzlərini qeyd etmək üçün vida ilə mərkəzi zımba istifadə etdim.

Addım 4: Lehimləmə və Proqramlaşdırma Mikrokontrolör

Mis parçaları lehimlə örtün. Aşındırma məhlulunda hər hansı bir parça həll olunarsa, onları incə tellərlə əvəz edin. Lehim ATtiny PCB -yə, həmçinin mikro nəzarətçini bir proqramçıya bağlayacaq tellər. Hv_glasses.hex yükləyin, standart sigorta bitlərini saxlayın (H: FF, L: 6A). USBasp və AVRDUDE istifadə etdim.. Hex faylının yüklənməsi aşağıdakı əmri yerinə yetirməyimi tələb edirdi:

avrdude -c usbasp -p t13 -B 16 -U flaş: w: hv_glasses.hex

İlk təlimatımda ATtiny proqramlaşdırmaq üçün istifadə etdiyim 8 -dən -B (bitclock) dəyərini 16 -ya dəyişdirməli olduğumu görə bilərsiniz. Yükləmə prosesini yavaşlatır, amma bəzən proqramçı ilə mikrokontrolör arasında düzgün ünsiyyətə icazə vermək lazımdır.

Yüklədikdən sonra.hex faylını PCB -dən ATtiny, desolder proqramçı tellərinə yükləyin. Böyük SW1 ON/OFF açarı və tranzistorlar istisna olmaqla komponentlərin lehim hissəsi. Lövhənin digər tərəfində tellərlə əlaqələr qurun. MOSFET -lərin elektrostatik boşalmasını qorumaq üçün alüminium folqa ilə tranzistor yastıqları istisna olmaqla bütün PCB -ni əhatə edin. Lehim stansiyanızın düzgün şəkildə topraklandığından əmin olun. Komponentləri yerləşdirmək üçün istifadə etdiyiniz cımbızlar anti-statik ESD olmalıdır. Ətrafında uzanan köhnə cımbızlardan istifadə etdim, amma onları tellə yerə bağladım. Əvvəlcə BSS138 tranzistorlarını lehimləyə və bitirdikdən sonra PCB-ni daha çox folqa ilə örtə bilərsiniz, çünki P-kanal BSS84 MOSFET-ləri elektrostatik boşalmaya xüsusilə həssasdır.

Lehim SW1 son olaraq, açarlarını açılaraq SS14 diodlarına və ya tantal kondansatörlərinə bənzəyir. SW1 telləri PCB üzərindəki yastiqciklərdən daha genişdirsə və digər yollara qısaqapanarsa, heç bir problem yaratmaması üçün kəsin. PCB ilə SW1 -ə qoşularkən layiqli miqdarda lehim istifadə edin, çünki PCB və eynək çərçivəsini bir yerdə tutacaq lent birbaşa SW1 üzərindən keçəcək və lehim birləşmələrində müəyyən gərginlik yarada bilər. J1-J4-ə heç nə qoymadım, LC panel telləri birbaşa PCB-yə lehimlənəcək. İşiniz bitdikdə, batareyaya gedəcək olan lehim telləri, arasına batareyanı qoyun və izolyasiya lenti ilə hamısını yerinə qoyun. Tam PCB-nin J1-J4 yastıqlarında dəyişən gərginlik yaratdığını yoxlamaq üçün multimetrdən istifadə edə bilərsiniz. Əks təqdirdə, əvvəlki mərhələlərdəki gərginliyi ölçün, hər hansı bir qısa qapanma, bağlanmamış elektrik naqilləri, pozulmuş cığırları yoxlayın. PCB, J1-J4-də 0V ilə 10-11V arasında salınan gərginliklər yaratdıqda, LC panellərini J1-J4-ə lehimləyə bilərsiniz. Hər hansı bir lehimləmə və ya ölçmə işləri yalnız batareya ayrıldıqda aparılır.

Hər şey elektrik baxımından bir araya gətirildikdə, PCB -nin arxasını izolyasiya lenti ilə örtüb, ətrafına bant qoyaraq PCB -ni eynək çərçivəsi ilə birləşdirə bilərsiniz. LC panellərini PCB -yə orijinal batareya qapağının olduğu yerdə bağlayan telləri gizləyin.

Addım 5: Dizayn Baxışı

İstifadəçi baxımından, Yüksək Gərginlikli Alternativ Tıxanma Təlim Eynəkləri ilk təlimatımda təsvir edilən eynəklərlə eyni şəkildə işləyir. 15k rezistora qoşulmuş SW2 cihazların tezliyini dəyişir (2.5Hz, 5.0Hz, 7.5Hz, 10.0Hz, 12.5Hz) və 22k rezistora bağlı SW3 hər gözün qapalı olduğu müddət ərzində dəyişir (L-10%: R-90%, L-30%: R-70%, L-50%: R-50%, L-70%: R-30%, L-90%: R-10%). Parametrləri qurduqdan sonra, EEPROM -da saxlanılması və elektrik kəsildikdən sonra növbəti cihaz açılışında yüklənməsi üçün təxminən 10 saniyə (heç bir düyməyə toxunmamaq üçün 10 saniyə) gözləməlisiniz. Hər iki düyməyə eyni vaxtda basmaq standart dəyərləri təyin edir.

Ancaq giriş olaraq ATtiny -nin yalnız PB5 (RESET, ADC0) pinindən istifadə etdim. R1-R3-dən hazırlanan gərginlik bölücünün çıxışındakı gərginliyi oxumaq üçün ADC-dən istifadə edirəm. SW2 və SW3 düymələrinə basaraq bu gərginliyi dəyişə bilərəm. Gərginlik heç vaxt RESET -i işə salacaq qədər aşağı deyil.

D1-D4 diodları və C3-C6 kondansatörləri 3 mərhələli Dickson doldurma nasosu təşkil edir. Şarj nasosu mikro nəzarətçinin PB1 (OC0A) və PB1 (OC0B) pinləri ilə idarə olunur. OC0A və OC0B çıxışları fazanı 180 dərəcə dəyişən iki 4687.5 Hz kvadrat dalğa forması yaradır (OC0A YÜKSƏK, OC0B DÜŞÜK və əksinə). Mikro nəzarətçi pinlərində gərginliyin dəyişdirilməsi +BATT gərginliyi ilə C3-C5 kondansatör plitələrindəki gərginliyi yuxarı və aşağı itələyir. Diodlar, üst lövhənin (diodlara bağlı olan) daha yüksək gərginliyə malik olan kondansatördən yüklənməsinə imkan verir. Əlbəttə ki, diodlar yalnız bir istiqamətdə işləyir, buna görə yük yalnız bir istiqamətdə axır, buna görə hər bir sonrakı kondansatör əvvəlki kondansatördən daha yüksək bir gərginliyə yüklənir. Schottky diodlarından istifadə etdim, çünki aşağı gerilim düşməsi var. Yük olmadan gərginliyin vurulması 3.93 -dir. Praktiki nöqteyi nəzərdən yalnız yükləmə nasosunun çıxışı 100k rezistordur (cərəyan eyni anda 1 və ya 2 -dən keçir). Bu yük altında, yükləmə nasosunun çıxışındakı gərginlik 3.93*(+BATT) mənfi 1V -ə bərabərdir və şarj nasoslarının səmərəliliyi təxminən 75%-dir. D4 və C6 gərginliyi artırmır, yalnız gərginlik dalğalarını azaldır.

Transistorlar Q1, Q4, Q7 və 100k müqavimətləri mikrokontrollerin çıxışlarından aşağı gərginliyi şarj nasosunun çıxışından gərginliyə çevirir. LC panellərini idarə etmək üçün MOSFET -lərdən istifadə etdim, çünki cərəyan yalnız qapı gərginliyi dəyişəndə qapılarından keçir. 27ohm rezistorlar tranzistorları böyük dalğalanma qapı cərəyanlarından qoruyur.

Cihaz təxminən 1,5 mA istehlak edir.