Naminis Arduino shield’as

Posted: 2013-05-07 in Darbeliai
Žymos:, , , ,

Vakar apsižiūrėjau, kad visos mano prototipinės plokštės užimtos. Ir ne tik užimtos, ant jų visų surinkti naudingi daiktai ir nė vieno nenoriu ardyti. Tai buvo spyris į šikną pagaliau apsilankyti „Senukuose“ ir nusipirkti plokščių ėsdinimui druskos rūgšties. Nusprendžiau po 17 metų pertraukos vėl išėsdinti naminę plokštę. Tiesa, nuo tų laikų daug kas pasikeitė: turiu projektavimo programą, lazerinį spausdintuvą ir pilną patarimų internetą. Taigi ėmiausi bandymo perkelti piešinį ant plokštės, kuris atspausdintas ant reklaminio lankstinuko. Na, bet apie viską po truputį.

Aš vis naudoju prieš kurį laiką susirinktą „henriometrą“. Tai kokio žiedelio induktyvumą pamatuot, tai kokį susivyniot. Neardysi gi gero naudojamo daikto. Tad pagaliau prisiruošiau šitą savo seną krūvelę laidų paversti Arduino shield’u. Kaip žinote ar nežinote, Arduino shield’as, t.y. plečiančioji plokštė, yra tokia plokštė, visiškai į jį įsistatanti. Tokių plokščių galima sukrauti vieną ant kitos visą krūvą. Na, aš susiruošiau konstruoti kur kas paprastesnį šylduką, tiesiog įsistatantį į tuos lizdus, kur man reikia ir tiek. Kad atsilaisvintų prototipinė plokštė ir turėčiau kiek stacionaresnę ir stabilesnę schemą.

Mano dabartinis henriometras atrodo va šitaip:

Prototipinėje plokštėje surinktas induktyvumo matuoklis henriometras su Arduino

Schema jo labai paprasta, paimta iš čia. Dabar reikia nusipaišyti su Eagle tą schemą ir susidėlioti plokštę. O kaip susidėlioti plokštę, kuri būtų tinkama, kaip Arduino šyldas? Aš Eagle dar tiek neįvaldęs, kad mokėčiau tiksliai milimetrus projektuot, o ir kam to reikia… Aš paprasčiausiai parsisiunčiau paties Arduino Uno projektą, išmečiau viską ir palikau tik elektrodus. Gavau štai tokią tuščią plokštę:

Tuščia Arduino plokštė Eagle programoje

Susidėliojau schemą, sujunginėjau prie atitinkamų elektrodų ir leidau Eagle pačiai supaišyti takelius. Gavau štai tokį vaizdą:

Suprojektuota induktyvumo matuoklio Arduino shield'ui schema

Labai gerai, kad šalia trylikto Arduino elektrodo (PN5 AVR mikroschemoje) yra išvestas papildomas GND („žemės“) elektrodas. Nes jei būtų reikėję imti iš kitos pusės, kur maitinimo elektrodai, tai būtų gavęsi viskas labai painiai… ir tai nepavyko gerai suprojektuoti vienpusės plokštės, teko 5V maitinimą per trumpiklį padaryti (jis apačioje paveikslėlio).

Kitas etapas: noriu, kad plokštei reikėtų mažiau chemikalų. Na, tai tada paišom su poligonu visaapimantį plotą ir keičiam jo vardą į „GND“. Tada tas užpildytas plotas tampa „žeme“:

Suprojektuota induktyvumo matuoklio Arduino plokštė su „žeme“

Toks dalykas vadinasi „ground plane“. Ech, baltas plotas per plokštės vidurį. Beje, jei atkreipėte dėmesį, čia jau matyti, kad aš projektuoju mažesnę plokštę, nei visas Arduino plotas. Man reikia tik keturių elektrodų, komponentų vos šeši, tai ko čia plėstis… O baltą plotą tiesiog poligonu užpildžiau ir tiek (ir dar truputį „žemę“ padidinau):

Galutinis Arduino induktyvumo matuoklio plokštės variantas

Toliau bandymas sukalibruoti spausdintuvą: kad spausdintų kuo juodžiau ir kad nekeistų spausdinamų elementų mastelio. Pavyko, mikroschemos kojelės telpa kaip tik ten, kur reikia:

Bandomasis induktyvumo matuoklio plokštės spaudinys

Gerai, kad bulvių lupimui kaupiam pašto dėžutėje randamus lankstinukus. Tuoj vieną įtaikiau į spausdintuvą:

Reklaminis lankstinukas spausdintuve, elektroninės plokštės spausdinimui

Atspausdinau, kiek tolėliau nuo krašto:

induktyvumo matuoklio plokštės spaudinys ant reklaminio lankstinuko

Apkirpau spaudinį ties vienu kampu. Variu padengtą plokštelę pašveičiau su paprasta virtuvine kempinėle — jos kur kas pigesnės už švitrinį popierių, o jama ne ką blogiau:

Variu padengta plokštė ir jos spaudinys ant reklaminio lankstinuko

Dabar linksmoji dalis. Popierių reikia apversti ir prilygiuoti ten, kur bus užnešamas plokštės piešinys. Tuomet jį reikia atkelti ir 30 sekundžių pakaitinti plokštę iki maksimumo atsuktu lygintuvu. Pakaitinus popierių atlenkti į tą pačią vietą ir dar kokią minutę-pusantros lyginti lygintuvu. Po to leisti plokštei atvėsti ir mesti su prilipusiu popieriumi į vandenį ir palikti porą-trejetą minučių pamirkti. Kai pamirksta, popierių nuplėšti ir nuvalyti nuo likusių atplaišėlių.

Iš pirmo karto nepavyko, vienas kraštas liko apykreivis:

Nepavykęs induktyvumo matuoklio plokštės piešinys

Nuvaliau ir vėl lyginu. Šįkart per stipriai spaudžiau, piešinys pasislinko ir takeliai „susiliejo“. Dar kartą valau… Įsitikinau, kad nagų valiklis spausdintuvo dažus nuima labai gerai. O iš trečio karto gavosi visai priimtinai. Nusprendžiau, kad kaip pirmam blynui po tiek metų, bus gerai:

Ant plokštės atspausdintas Arduino induktyvumo matuoklio piešinys

Nebaisiai gražu, ale dzin — kad tik veiktų 🙂 O gal ir veiks. Plokštę suraižiau stiklo rėžtuku ir sulaužiau. Tada susimaišiau mano seniau naudotą ir man įprastą ėsdinimo tirpalą: dvi dalys 3% vandenilio peroksido iš vaistinės ir viena dalis 33% druskos rūgšties:

Plokščių ėsdinimo chemija: druskos rūgštis ir vandenilio peroksidas

Anais laikais senelis druskos rūgšties trilitriniais iš gamyklos partįsdavo, o mama panašiom talpom peroksido. Kadangi tai nieko nekainavo, tai šituo tirpalu visada ir naudodavausi. Dėdė dar geležies chloridu paėsdavo, bet anas man nepatiko, labai britki chemija. Gerai tik tiek, kad galima uždarius palikt ir vėliau vėl panaudot. O peroksidas nusigaruoja greitai.

Taigi į tokį žalsvą tirpalą metam plokštę ir kiniškais pagaliukais vis pamaišom — skystis turi judėti:

Vandenilio peroksido ir druskos rūgšties tirpale ėsdinama induktyvumo matuoklio plokštė

Kai plokštė išsiėdė, nuploviau ją stiklinaitėje su šaukštu sodos. Soda gerai gesina šitą rūgštų tirpalą. Reikia jį nugesinti prieš išpilant jį visgi. O kol dar nenugesinau, padariau iš atlikusio plokštės gabaliuko vieno markerio testą:

Markerio ėsdinimo testas druskos rūgšties ir vandenilio peroksido tirpale

Štai ir mano vėl pirmoji plokštė — kreiva šleiva, bet naudotina ir mane baisiai baisiai džiuginanti:

Išėsdinta Arduino induktyvumo matuoklio plokštė

Na, o dabar gesinam tirpalą. Gaunam labai gražiai žydrą skystimą:

Soda nugesintas druskos rūgšties ir vandenilio peroksido tirpalas

Linksmoji chemija namuose 🙂 Galite netgi pabandyti tai pakartoti. Tik nesugalvokite tiesiai pačios sodos šliūkštelėti, apiputos, kaip pasiutus. Ai, dar vienas dalykas: tirpalą maišom į vandenilio peroksidą pildami rūgštį. Kitaip gali pernelyg aršiai sureaguoti. Ir taip parūksta neblogai ir smirda — reikia vėdinamo patalpoj (geriausia balkone) tai daryti.

O markerio testas pasirodė visai pusėtinas, bus galima juo nepavykusius piešinius koreguoti:

Markerio piešinio ėsdinimo testo rezultatas

Dar viena linksma dalis: skylučių gręžiojimas. Gaila, bet mano seno gręžimo įrenginio baterija greičiausiai numirė, teko pagręžioti rankiniu būdu:

Arduino induktyvumo matuoklio plokštė su išgręžiotomis skylutėmis

Detales sulitavau labai greitai. Žmona vis klausinėdavo, o nafig aš neišmetu nukarpytų kai kurių detalių kojelių. Ogi todėl, kad kartais jas panaudoju — trumpikliams arba, šiuo atveju, Arduino šyldo elektrodams.

Plokštė visai mažutė ir įsistatė tiksliai ten, kur reikėjo:

induktyvumo matuoklio plokštė prijungta prie Arduino Uno R3

Va ir viskas. Dar prilitavau du laidelius su elektrodais, kad būtų patogiau visokias rites tikrinti:

induktyvumo matuoklio plokštė prijungta prie Arduino Uno R3

Taip taip, čia pirmieji vargani, vėl pirmi, elektronikos mėgėjo žingsniai. Bet juk visi mes pradedam kartais. Plokštė mažutė, piešinys šleivas, bet viskas pavyko ir viskas veikia. O beje, labai įdomu, bet matuoklio tikslumas jį surinkus ant plokštės smarkiai pagerėjo. Spėju, kad ta laidų krūva ir prototipinė plokštė galėjo kažkiek rezultatus įtakot. Maniškį etaloninį droseliuką pamatavo mikrohenris į mikrohenrį, kuo tiksliausiai. Ofigiet.

Gera diena šiandien buvo, džiuginanti. Sėdėjau prie kompo tą plokštelę pasidėjęs ir šypsojausi. Gera buvo ant dūšios. Linkiu gerų emocijų ir visiems jums.

Reklama
Komentarai
  1. Moser parašė:

    Seriously awesome!

    • Darau, Blė parašė:

      Hope Google Translate helped you 🙂 But your work on inductance meter is even more awesome. Seriously.

  2. gvg parašė:

    Geeras. Sakai galima ant bet kokio reklaminio lankstinuko spausdinti? Youtube kiek ziurejau, visi ant fotopopieriaus spausdina. Ir sako, reikia kuo stipresni peroksida naudoti (>30%). Bet jei tau gavosi, reiks pabandyt. Dekui!

  3. tomyy13 parašė:

    Sveiki, norejau paklausti. koki spausdintuva naudojat? rasalini ar lazerini. ir nuo apacios 4 foto, su kuo eksperimentavot? su markeriu gal?

Parašykite komentarą

Įveskite savo duomenis žemiau arba prisijunkite per socialinį tinklą:

WordPress.com Logo

Jūs komentuojate naudodamiesi savo WordPress.com paskyra. Atsijungti / Keisti )

Twitter picture

Jūs komentuojate naudodamiesi savo Twitter paskyra. Atsijungti / Keisti )

Facebook photo

Jūs komentuojate naudodamiesi savo Facebook paskyra. Atsijungti / Keisti )

Google+ photo

Jūs komentuojate naudodamiesi savo Google+ paskyra. Atsijungti / Keisti )

Connecting to %s