VU-mètre portable alimenté par batterie : 9 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:10

Ce qui suit sont des instructions pour la construction d'un VU-mètre portable alimenté par batterie, ainsi que des instructions détaillées pour la construction du PCB nécessaire à la réalisation de ce projet. Il a été conçu pour éclairer de 0 à 10 LED en fonction des niveaux sonores ambiants. Je l'ai conçu pour être attaché à un bracelet, à un vêtement ou à un collier si le design est quelque peu réduit. Son but est d'être porté dans une boîte de nuit ou un lieu similaire où la musique joue, comme alternative animée à un bâton lumineux. Il peut cependant être utilisé à diverses fins alternatives.

Étape 1: Matériel requis

Pour ce projet, vous aurez besoin du matériel suivant:

1. 1 LM3916 IC 2. 1 LM386 IC 3. 10 LED 4. 1 carte PCB réactive aux UV 5. 1 prise IC 18 broches 6. 1 prise IC 8 broches 7. Diverses résistances CMS 8. 1 outil Dremel 9. 1 exposition aux UV boîte 10. Produit chimique de développement 11. Agent de gravure (j'utilise du chlorure ferrique) 12. 1 Crayon à souder fin 13. Soudure fine à l'argent 14. 4 piles bouton 3v 15. 2 Prises pour 2 piles boutons chacune 16. 1 interrupteur 17. 1 microphone à électret 18. 3 (condensateurs CMS 1 uf) 19. Alcool dénaturé ou isopropylique À la rigueur, certains de ces composants peuvent être achetés auprès de Radioshack, mais le mieux est de les acheter sur DigiKey.com ou auprès de Frys Electronics, ou autre équivalent détaillant local de pièces électroniques.

Étape 2: Préparation de l'illustration PCB

J'ai créé l'illustration PCB dans un programme appelé ExpressPCB, qui est disponible en téléchargement gratuit et est étonnamment fonctionnel. L'illustration résultante est illustrée sur cette page. Ensuite, j'ai imprimé l'illustration du PCB sur un transparent. Lors de l'impression de la couche de cuivre supérieure du PCB dans ExpressPCB, les contours des composants jaunes ne sont pas imprimés, seules les traces rouges sont imprimées. J'ai ensuite découpé la partie imprimée de l'œuvre d'art. Cela définira la taille et la forme du PCB. La troisième image est une capture d'écran d'ExpressPCB montrant les étiquettes de tous les composants.

Étape 3: Découpe et préparation du PCB pour l'exposition

Pour fabriquer des PCB, j'utilise la méthode d'exposition aux UV, qui n'est que légèrement plus difficile et nettement plus précise que la méthode de transfert de toner. Pour commencer, j'ai coupé le PCB pour qu'il soit de la même taille que le contour du PCB positif. J'ai d'abord dessiné un rectangle aux mêmes dimensions que le PCB sur la couche protectrice de panneau de fibre de verre recouvert de cuivre UV Reactive, puis l'ai découpé à l'aide d'un outil Dremel équipé d'une meule diamantée. Assurez-vous qu'une fois que vous avez retiré la carte de son emballage de protection, elle ne sera pas exposée aux UV. Lorsque je travaille avec des PCB réactifs aux UV, je garde le garage éclairé avec une seule ampoule à incandescence. Les lampes fluorescentes et halogènes produisent toutes deux suffisamment de lumière UV pour exposer la carte à travers la couche protectrice de plastique. De plus, assurez-vous que vous portez un équipement de protection approprié lorsque vous coupez de la fibre de verre.

Étape 4: exposition aux UV

Maintenant que vous avez le PCB sensible aux UV coupé à la taille et le PCB positif coupé à la taille, vous êtes prêt à exposer la carte. Ne retirez la couche protectrice du PCB que juste avant de placer le positif dessus, sinon des particules de poussière s'attacheront à la carte, ce qui endommagera le PCB final. J'ai fabriqué une boîte d'exposition aux UV en achetant une lumière noire commune et en la fixant à l'intérieur du haut d'une grande boîte en plastique. Thi a fonctionné parfaitement pour moi jusqu'à présent et est beaucoup moins cher que l'achat d'un système d'exposition aux UV préfabriqué. Pour exposer le PCB, retirez d'abord la couche protectrice, placez le transparent positif sur le dessus de la carte et placez-le dans la boîte d'exposition aux UV. Un temps d'exposition de 10-11 minutes est recommandé.

Étape 5: Préparation des solutions de développement et de gravure

Maintenant, vous devez utiliser un peu de chimie. Une fois le PCB exposé, éteignez la lumière UV et préparez les trois produits chimiques dont vous aurez besoin. Mélangez l'agent de développement avec la quantité d'eau prescrite sur la bouteille et placez-le dans un récipient en plastique assez grand pour y placer le PCB. Ensuite, remplissez un récipient de taille similaire avec de l'eau et remplissez un autre récipient identique de chlorure ferrique ou d'un agent de gravure au cuivre similaire.. Assurez-vous que le récipient dans lequel vous placez l'agent de gravure est en plastique, les agents de gravure au cuivre et en particulier le chlorure ferrique aiment plutôt ronger tout métal avec lequel ils entrent en contact. Dans l'image principale ci-dessous, le fluide bleu est l'agent de développement (il a commencé à être clair), le fluide orange est l'étape de rinçage et le fluide brun très foncé est le chlorure ferrique.

Étape 6: Développement et gravure du PCB

Une fois la carte exposée, déposez-la dans la solution de développement. Assurez-vous de porter des gants imperméables résistants aux produits chimiques pour protéger vos mains. Je recommande des gants en caoutchouc épais à longs poignets que l'on achète dans l'épicerie moyenne. Ils sont supérieurs aux gants en latex moyens car ils protègent le poignet, ils sont plus résistants aux déchirures et à l'abrasion, et ils peuvent être réutilisés. Une fois que la carte a été développée au point que seules les traces souhaitées sont visibles en tant que résistance à la gravure restante (le revêtement vert sur la carte) et que la zone environnante est en cuivre exposé, vous voudrez rincer la carte. Si toute la résistance à la gravure se détache, la carte a probablement été exposée avant que vous ne le souhaitiez ou elle a été laissée trop longtemps dans la solution de développement. Si aucune résistance à la gravure ne se détache, la carte n'a probablement pas été exposée correctement. Une fois la planche rincée, vous devriez pouvoir voir les traces souhaitées dans la réserve de gravure verte, comme le montre l'image principale de cette page. La planche est maintenant prête à être gravée. Le chlorure ferrique fonctionne plus rapidement lorsqu'il est chauffé et agité, mais fonctionne très bien avec ni l'un ni l'autre. Plongez la planche dans le chlorure ferrique, en la vérifiant à des intervalles d'une demi-heure ou d'une heure, jusqu'à ce que tout le cuivre exposé ait été décapé, comme sur la deuxième photo. Une fois le panneau gravé, retirez-le du chlorure ferrique et rincez-le abondamment lors de l'étape de rinçage. Enfin, retirez la réserve de gravure sur les traces souhaitées en utilisant de l'alcool dénaturé ou isopropylique. Le PCB est maintenant prêt à être percé.

Étape 7: perçage

Vous devez maintenant percer des trous dans le PCB pour les composants traversants. Ma conception pour ce VU-mètre utilise autant de composants CMS que possible pour rationaliser la carte et minimiser le perçage, ce que je trouve être l'une des parties les plus fastidieuses de la fabrication d'un PCB. Assurez-vous d'utiliser une perceuse à colonne, sinon le foret se cassera presque certainement. J'ai utilisé un foret de 3/32 pour faire les trous. Le foret est un foret d'outil Dremel acheté chez Home Depot. La première image montre ma configuration de forage et montre la planche lorsqu'elle est partiellement percée, tandis que la deuxième image montre la carte avec tous les trous percés à l'exception de ceux pour les supports de batterie, qui nécessitent un trou plus grand car les fils sont plus épais.

Étape 8: Souder les composants à la carte

Il est supposé que vous possédez des compétences de soudage intermédiaires, car je ne couvrirai pas les bases extrêmes de la soudure par trou traversant ici, il existe de nombreux Instructables qui couvrent cette compétence même, je n'approfondirai que la soudure SMT ou le montage en surface, Composants. Pour souder des composants CMS, chauffez d'abord l'un des deux plots CMS et faites fondre un peu de soudure pour le recouvrir uniformément, comme indiqué sur la première image. Ensuite, maintenez le crayon à souder sur la pastille avec la soudure dessus, en le maintenant à l'état liquide, tout en maintenant le composant en place avec une paire de pinces fines. Retirez ensuite le crayon à souder, permettant à la soudure de refroidir. Enfin, chauffez l'autre plot et faites-y fondre de la soudure, en assurant une bonne liaison mécanique et une bonne connexion électrique. La forme optimale de soudure que vous recherchez est montrée dans la deuxième image. La troisième photo montre la taille des composants CMS que j'ai utilisés, par rapport à une LED de 5 mm. La quatrième photo montre tous les composants CMS attachés, tandis que la cinquième photo montre le type de soudure que j'ai utilisé. Je recommande d'utiliser une soudure à noyau de colophane contenant de l'argent, telle que cette soudure que j'ai achetée chez Radioshack. Enfin, soudez tous les composants traversants.

Étape 9: Préparation des tests et achèvement

Insérez les quatre piles (2 par support) et le VU-mètre devrait être pleinement opérationnel. Allumez-le à l'aide de l'interrupteur et il devrait maintenant répondre aux personnes qui parlent ainsi qu'aux autres bruits ambiants. En supposant qu'il fonctionne comme prévu, le VU-mètre est maintenant terminé.