E-dohicky la version électronique du wattmètre laser de Russ Dohicky : 28 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Outil électrique laser.

e-dohicky est la version électronique du dohicky de Russ SADLER. Russ anime la très bonne chaîne youtube SarbarMultimedia

www.youtube.com/watch?v=A-3HdVLc7nI&t=281s

Russ SADLER présente un accessoire simple et bon marché pour mesurer la puissance d'un laser dans le 'RDWorks Learning Lab 53'

Voici une description d'une version électronique qui affiche automatiquement la puissance après l'exposition.

Voici la description d'une version électronique qui indique automatiquement la puissance.

La procédure commence comme décrit par Russ Sadler. Il faut commencer par choisir un temps de pose parmi 3 proposés par Russ, 10,25, 20,5 ou 41 secondes avec des motifs fournis par Russ. Il suffit alors d'appuyer sur le bouton start du e-dohicky et de démarrer le laser.

Russ a créé 3 modèles pour 3 temps d'exposition, 10,25, 20,5 et 41 secondes. Vous choisirez la durée qui correspond à la puissance de votre laser. Plus le laser est puissant, plus le temps d'exposition sera court. Avant de commencer une mesure, il faut dire en e-dohicky quel sera le temps de pose. Il se fait simplement via l'écran de configuration.

L'e-doHICky est créé avec un Arduino pro mini, il est donc facile de créer le vôtre.

Matériau de la facture:

- 1 x dohicky de Russ

- 1 x NTC MC65F103A très précis(https://www.mouser.be/Search/ProductDetail.aspx?R=…) (environ 6€) https://www.mouser.com/ds/2/18/AAS -920-306C-NTC-T… ou trouvez 'MC65F103A' sur Mouser, Digikey ou dans votre magasin préféré.

- 1 x TL431B (https://www.mouser.be/ProductDetail/Texas-Instrume…) (environ 1.5€)

ou trouvez « TL431B » sur Mouser, Digikey ou dans votre magasin préféré.

- 1 x Arduino mini pro 3, 3V ou 5V (ou équivalent) (environ 5€)

- 1 x écran Oled SSD1306 (ou équivalent) (environ 5€)

- 1 x DS18B20 (environ 1€)

- 1 x booster 0.9V-5V->5V (https://www.banggood.com/5Pcs-DC-DC-0_9V-5V-USB-O…)

ou (https://www.banggood.com/5Pcs-PFM-Control-DC-DC-0…)

ou (https://www.banggood.com/5pcs-Mini-DC-DC-0_8-5V-T…)

ou (https://www.banggood.com/Mini-DC-DC-0_8-3_3V-To-D…)

(environ 5€)

- 1 x buzzer (https://www.tme.eu/en/katalog/?art=LD-BZEG-0905) ou équivalent (environ 1€)

- 1 x transistor BSS138 ou équivalent (https://www.tme.eu/en/katalog/?art=BSS138-FAI) (environ 0.01€)

- 1 x résistance 100 R smd 1206 (environ 0.01€)

- 1 x résistance 10K smd 1206 (environ 0.01€)

- 1 x résistance 10K 0, 1% smd 1206 (environ 0.2€)

- 3 x condensateur 0, 1uF smd 1206 (3 x environ 0.5€)

- 3 x condensateur 10uF smd C (6032-28) (3 x environ 1.5€)

- quelques en-têtes de broches normales

- 1 x switch comme celui-ci: (https://www.mouser.be/ProductDetail/Apem/25136NAH6…)

OU (https://www.tme.eu/en/katalog/switches-and-indicat… (environ 0.5€)

- 1 x PCB (environ 2€ ?) Le PCB est désormais disponible chez EasyEda:

- 2 x Aimants Néodyme (https://www.banggood.com/20-PCS-Rare-Earth-Neodymi…) (1.28€)

SI Arduino 3, 3V

- 1 régulateur 3, 3V: AP2210N-3.3TRG1 ou équivalent (environ 0.4€)

- 1 x condensateur 0, 1uF smd 1206

- 1 x condensateur 10uF smd C (6032-28)

OU directement ça (https://www.banggood.com/Mini-DC-DC-0_8-3_3V-To-D…)

Pour l'Arduino 5 V, ne remplissez pas le régulateur 3,3 V et le saut de court-circuit sur le PCB.

Tous les fichiers peuvent être téléchargés ci-dessous.

Il existe 4 types de ressources:

- Programme C pour Arduino.

- Fichiers Sketchup, stl et DXF pour la découpe laser du plastique des boîtiers et certaines pièces 3D.

- Fichiers PCB. (également disponible par EasyEda)

- Instructions, photos et vidéos.

Ce projet est ouvert et il est possible de le valoriser. C'est la première version et toutes vos idées sont les bienvenues:-)

Il est facile de faire une version simplifiée.

Je travaille sur une version du boîtier avec un simple interrupteur mécanique taillé dans l'acrylique. (Une simple glissière qui sépare la porte avec les aimants et la batterie.)

Merci:-)

Étape 1: Commandez le PCB sur EasyEda

Le pcb est maintenant public sur EasyEda:

easyeda.com/danielroibert/dohicky-73d71ba5…

Ou faites-le vous-même avec le fichier Eagle's.brd joint.

Étape 2: Assemblage du PCB

Placez le bon composant au bon endroit dans la bonne direction. J'espère que les photos vous aideront assez pour cela.

J'essaierai de mettre plus de détails dès que possible, en fonction de vos questions.

Le connecteur du SSD1306 doit être un peu raccourci (environ 2 mm) pour tenir dans le boîtier.

Le DS18B20 est soudé par un fil d'environ 3, 5 cm 3. Il sera attaché dans la tête comme sur la photo.

Étape 3: Assemblage de la polarité Oled PCB

Pour le SSD1306, il existe deux types de polarité. Les cavaliers vous aident à définir la bonne polarité pour votre propre SSD1306. Il suffit de raccourcir le saut avec quelques soudures.

Étape 4: Assemblage du PCB si Arduino 5 V ou avec un convertisseur élévateur de 3,3 V

Si vous utilisez un Arduino 5V, vous n'avez pas besoin du régulateur 3,3V. Ensuite, ne remplissez tout simplement pas les 3 composants et raccourcissez le saut avec de la soudure. (le bon SSD1306 peut fonctionner avec 3, 3V et 5V)

Si vous utilisez un convertisseur élévateur de 3,3 V, vous n'avez pas besoin du régulateur de 3,3 V. Ensuite, ne remplissez tout simplement pas les 3 composants et raccourcissez le saut avec de la soudure. (le bon SSD1306 peut fonctionner avec 3, 3V et 5V)

Étape 5: Précision de la température

Il y a une opération spéciale:

Je voulais inclure une mesure assez précise de la température absolue. Pour y arriver, j'ai utilisé une très bonne sonde NTC et un TL431 comme référence de tension précise. Ce n'est peut-être pas essentiel, mais si vous pouvez faire les grandes choses, vous pouvez aussi faire les petites choses. (C'est nécessaire pour être meilleur que les 0,3°C requis pour une exposition de 10,25s) Arduino est équipé d'un ATmega328P qui a une entrée de référence de tension pour l'ADC. En bref se trouve sur la broche 20. Malheureusement, cette broche n'est pas disponible sur le connecteur de l'Arduino mini pro. Il est relativement facile de souder un fil sur cette broche. J'ai préféré souder le fil sur le condensateur près de la broche 13 du connecteur externe. Le fil doit être soudé sur le PCB comme indiqué sur l'image.

Si vous pensez qu'il n'est pas nécessaire d'obtenir une aussi bonne précision, vous pouvez oublier le TL431 (la résistance 100R et les deux condensateurs) et le fil. Il faut aussi supprimer deux lignes dans le programme:

- vers la ligne 12

#définir VREF2495 2495

changer pour

#define VREF2495 3300 (pour 3.3V)

ou

#define VREF2495 5000 (pour 5V)

- Dans la fonction setup():

retirer le

AnalogReference (EXTERNE);

Étape 6: Préparation des pièces imprimées en 3D

Après avoir supprimé les défauts d'impression, ajustez les trous à 2,5 mm

Étape 7: Préparation des pièces imprimées en 3D

Faites des filetages dans tous les 2,5 trous préalablement ajustés.

Étape 8: Préparation de la buse du Dohicky. Insérez l'écrou

Étape 9: Préparation de la buse du Dohicky. Anneau de renfort

Étape 10: Préparation de la buse du Dohicky

Étape 11: Préparation du NTC

C'est une étape délicate ! (prends ton temps pour le faire)

Voici le CNT

Coupez les deux fils du NTC à des longueurs différentes.

Obtenez un peu de silicium isolant à partir d'un câble électrique. Un d'environ 5 cm (AWG 22) et un de 8 mm (AWG 18)

Insérez le NTC du câble dans le silicone de 5 cm.

Soudez le NTC à un câble d'environ 10 cm d'épaisseur et isolez-le avec un tube thermorétractable.

Étape 12: Assemblage de NTC dans Dohicky

Mettez un peu de pâte thermique sur le NTC. Insérez le NTC au fond du dohicky.

Étape 13: Assemblage du NTC dans Dohicky (suivant)

Ajoutez un tube en silicone de 8 mm * 2,5 mm (AWG 18) ou équivalent souple avant la vis, puis serrez doucement la vis.

Étape 14: Préparation de la buse du Dohicky

Étape 15: Préparation de la buse du Dohicky. Insérer Dohicky

Insérez les câbles fins à travers le support « dohicky » imprimé en 3D.

Insérez le dohicky dans le support 'dohicky' imprimé en 3D puis serrez la vis

Étape 16: Préparation de la buse du Dohicky

Serrez doucement la vis, juste pour maintenir le câble du NTC en place, seulement pour éviter que le câble ne bouge.

Étape 17: Raccourcir les pins du SSD1306

Raccourcir les broches d'environ 3 mm.

Étape 18: Le cas

Voici les fichiers pour créer le boîtier.

L'étui est à découper au laser en Acrylique 3mm. Il y a 3 pièces qui doivent être imprimées en 3D.

J'ai utilisé 2 petits aimants de 2, 9 mm * 7 mm pour le boîtier de la batterie. (https://www.banggood.com/20-PCS-Rare-Earth-Neodymium-Magnets-N50-7mm-Diameter-x-3mm-Thickness-p-940975.html?rmmds=search)

Vous pouvez utiliser différents aimants, mais vous devez ensuite modifier la taille des trous.

Le dore doit être collé. Attention à l'orientation. Le trou doit être par le bas comme le montre l'image.

Attention à l'orientation du support aimanté, le trou doit être par le bas à droite.

Je vais ajouter des étapes pour assembler tout ça.

J'espère que vous avez sketchup (V8 ou supérieur) pour regarder tous les détails.

Étape 19: Le boîtier: collez la porte avec interrupteur

Voici les étapes pour coller la porte.

attention à l'orientation des pièces.

Attention à ne pas mettre trop de colle sur les dernières pièces. l'ensemble 'interrupteur' doit continuer à se déplacer le long de la fente.

Étape 20: Le boîtier: Fil électrique avec aimant

Le 'switch' doit pouvoir bien passer au dessus de l'aimant.

Étape 21: Le cas: Vue générale

Attention aux jambes

Étape 22: Le boîtier: Batterie plus ancienne

Tout d'abord, vérifiez les bonnes orientations des 3 pièces.

Étape 23: Le boîtier: batterie plus ancienne, aimant et fil de fixation

Serrez l'aimant et le fil électrique rouge.

Étape 24: Le boîtier: Fixez l'aimant et le fil à la porte

Serrez l'aimant et le fil électrique noir.

Étape 25: Le boîtier: Assemblage complet

- Soudez le fil rouge dans le + au PCB et le fil noir dans la masse, selon le type de votre convertisseur de puissance.

- Connectez le NTC du douhicky et le DS18B20

- Assemblez ensuite le boîtier

Étape 26: Programmer pour l'Arduino

L'esquisse utilise certaines bibliothèques de normes. Il y a un spécial pour le SSD1306. Je n'utilise pas le fréquent car celui que j'utilise est plus rapide. Cette bibliothèque est celle d'Alexey Dynda.

Après avoir ajouté la bibliothèque Alexey Dynda du SSD1306, vous pouvez télécharger le croquis sur l'Arduino.

Ce projet n'est pas pour les nuls alors je suppose que vous savez comment charger un croquis dans un mini pro Arduino.

L'esquisse peut fonctionner avec d'autres Arduino, alors vous pouvez l'utiliser avec un Arduino Uno.

Étape 27: Guide de l'utilisateur

Le e-dohicky peut être dans 3 modes différents.

- Mode inactif

- Mode course

- Mode de configuration

Il n'y a qu'un seul bouton et vous pouvez effectuer des opérations avec « appui normal » ou « appui long ». Un appui long dure 1 seconde.

Après la mise sous tension, le e-dohicky est en « mode veille ».

- Dans ce mode, vous pouvez lire la température du dohicky, la température de la pièce et le temps d'exposition réel.

Il est important de régler le bon 'temps d'exposition' en fonction du temps d'exposition défini dans le modèle de Russ, 10,25, 20,5 ou 41 secondes.

Avant de commencer une mesure, vérifiez si le 'temps d'exposition' est correctement réglé.

Définissez le bon « temps d'exposition »:

- Le e-dohicky doit être en 'mode veille'. (sinon, 'appuyez longuement' pour revenir au 'mode veille')

- faire une 'pression longue'.

- puis « presse normale » pour la boucle jusqu'à ce que vous choisissiez le bon moment.

- Lorsque vous voyez le bon moment, faites un « appui long ».

- Le e-dohicky enregistre votre choix et revient en 'mode veille'

En « mode veille », le e-dohicky compare la température du dohicky et la température de la pièce.

La différence entre les deux ne peut pas dépasser 3 ou 4 degrés. Si la différence est plus importante, alors un message d'alerte s'affiche et il est impossible de démarrer une mesure.

Quand tout va bien, vous pouvez commencer une mesure.

Faire une mesure:

- Vous devez normalement charger le bon motif de Russ dans votre machine laser.

- Vous pouvez alors lancer une mesure en appuyant sur le bouton du e-dohicky et démarrer la machine laser.

- Gardez le dohicky dans le laser selon les explications vidéo de Russ.

Lorsque le laser arrête l'exposition, le e-dohicky attend automatiquement la fin de la montée en température, puis émet un bip et affiche la puissance mesurée en Watts. Cela peut prendre quelques secondes (environ 5 à 10 ou plus selon les conditions)

Après avoir lu la puissance, vous pouvez revenir au « mode veille » avec un « appui long ».

À ce moment, le e-dohicky affichera probablement une alerte indiquant que la température du dohicky est trop élevée.

Il faut ensuite refroidir le dohicky comme expliqué dans la vidéo de Russ:-)

Après cela, le e-dohicky est prêt pour la prochaine mesure.

- Si vous devez arrêter une prise de mesure, il vous suffit d'appuyer longuement, puis le e-dohicky repasse en 'mode veille'.

Alerte spéciale:

Il y a une alerte spéciale si la température du dohicky atteint 70°C ou plus. Dans ce cas, vous devez éteindre le e-dohicky et refroidir le dohicky à une température «normale».

Étape 28: Faites attention aux pointes électriques

Ma machine est assez mal montée et le câble haute tension passe le long du tube. Il entraîne une dispersion des pointes de haute tension à l'allumage du tube. Le e-dohicky est un appareil électronique et il peut en être perturbé. J'ai remarqué que le e-dohicky fait parfois un reset lorsque je mesure la puissance à la sortie du tube. Le problème ne se pose pas lorsque je mesure la puissance de l'autre côté, près de la tête mobile. Il existe plusieurs manières de pallier ce problème. Une manière consiste à blinder le câble haute tension. On peut soit, faire croiser le câble par l'intérieur de la machine, soit le blinder avec un morceau de tôle d'aluminium lié à la masse de la machine, une autre façon est de relier le dohicky à la masse de la machine.