Таймер для засвітлення фоторезиста своїми руками

Дисплей Nokia 5110 (блакитний) - got.by/pzqhs Ультрафіолетові 5мм світлодіоди (100шт) - ali.pub/1g8jsk.

Процес складання таймера на Atmega8 та семисигментному індикаторі. Таймер від 1 хвилини і надалі. У схемі стоїть джампер.

У цьому відео я розповідаю про те, як зробити простий таймер для експонування фоторезиста, необхідний в .

У цьому відео йтиметься про таймер зворотного відліку СЕКУНДА 1 з пам'яттю на 10 значень. Таймер зворотного відліку.

У цьому відео мова піде про таймер зворотного відліку СЕКУНДА-2 з пам'яттю на 20 значень, інтервал, що задається.

Сьогодні буде коротеньке відео про спаяну плату виготовлену в минулому відео. Я засвічував фоторезист на сонці.

Друковану плату можна зробити за допомогою фоторезиста. І в цьому відео ми зробимо зручну установку для засвітки.

Переривання від таймер-лічильника мікроконтролера можуть викликатись як при переповненні лічильника, так і при .

Таймер - одна з найбільш популярних радіоаматорських конструкцій До уваги читачів пропонується ще один варіант На відміну від інших подібних пристроїв на мікроконтролерах, тут витримку встановлюють не натисканнями кнопок, а звичайним змінним резистором.
Простота керування, цифрова індикація, можливість швидкого встановлення нового значення витримки роблять цей таймер зручним для застосування як кухонний. Тривалість витримки може бути будь-якою межах 1. 85 хв.

Схема таймера показано малюнку. Мікроконтролер DD1 працює за програмою, коди якої наведені у таблиці.Після включення живлення та ініціалізації регістрів мікроконтролера програма конфігурує виведення RA2 як вихідний та встановлює на ньому високий логічний рівень. Після початкової зарядки конденсаторів С2 і ЗЗ програма перетворюється на фазу установки тривалості витримки. Циклічно виконується підпрограма "OneShot", запозичена із статті А. Довгого "Аналогове управління в мікроконтролерному пристрої" ("Радіо". 2005, № 4, с. 33), а також перевіряється стан кнопки SB1. Світлодіод HL1 погашено.

Отримане в результаті роботи підпрограми число залежно від положення двигуна змінного резистора R1 може перебувати в межах 1.254 Програма перетворює його на тривалість витримки в хвилинах, причому кожним трьом послідовним значенням цього числа відповідають однакові витримки. Таким чином, максимальна витримка – 255/3 = 85 хв. Установлене значення програма виводить на дворозрядний цифровий індикатор HG1.HG2.

Виявивши натискання на кнопку SB1, програма перетворюється на фазу відліку витримки, сигналізуючи звідси включенням світлодіода HL1. Фактично йде підрахунок переривань від таймера TMR0. Так як він налаштований (разом із попереднім дільником) на коефіцієнт перерахунку 4000, а період повторення лічильних імпульсів при частоті кварцового генератора 4 МГц дорівнює 1 мкс, переривання відбуваються кожні 4 мс. Як тільки їхня кількість досягне 15000 (це означає, що пройшло 0,004x15000 = 60 с), програма зменшує виведене на індикатор значення на одиницю і починає підрахунок переривань заново.

Коли задане число хвилин пройде, з виходу мікроконтролера RA4 через підсилювач на транзисторі VT1 на динамічну головку ВА1 надійде переривчастий сигнал частотою 1000 Гц.Через 6 секунд сигнал припиниться і програма таймера повернеться у фазу установки витримки.

Якщо кнопка SB1 натиснута до закінчення встановленої витримки, таймер припиняє її подальший відлік і, не подаючи звуковий сигнал, переходить у фазу встановлення. При переходах з однієї фази до іншої програмою передбачені секундні паузи, до закінчення яких кнопку SB1 необхідно відпустити.
Налагодження таймера зводиться до вибірки конденсатора СЗ. Його ємність повинна бути такою, щоб при максимальному опорі змінного резистора R1 на індикатор було виведено число 85. Підбираючи резистор R16 встановлюють необхідну гучність звукового сигналу.

Живити таймер можна від будь-якого джерела постійної напруги 3.. .5, бажано стабілізованого. Споживаний струм не перевищує 100 мА. Змінний резистор має бути з лінійною характеристикою регулювання. Світлодіодні індикатори АЛС324Б можна замінити іншими із загальним анодом, а мікроконтролер PIC16F84A – більш ранньою моделлю PIC16F84.

Відео від користувача goda :

Коментарі від goda :

Таймер зібрав, працює, оскільки таймер потрібен був для лампи засвітки, використовував змінний резистор 10кОм вийшов діапазон 0-10хв на повністю викрученій праворуч ручці резистора. Похибка на максимальному значенні 85хв виходить 1-2 сек. Вихід звуку не знадобився, тому на платі його немає, сигнал з ніжки 0,4 вольта йде перевірив приладом.

Реле використовував на 12 вольт іншого не виявилося. Можна використовувати на 5 вольт без особливої ​​переробки плати. При першому включенні (подача живлення) клацає реле, потім працює нормально.

Важливо.На моїй платі застосована тактова кнопка для включення, у кнопки контакти, що проходять, через неї йде мінус живлення на м.к. Якщо хтось використовуватиме виносну кнопку, потрібно встановити перемичку. При запуску часового відліку змінник не реагує на поворот ручки, поки кнопкою не зупиниш відлік часу. Індикатор використовував великий 2,0см х2,5см називається КЕМ-5621-BSR із загальним анодом тому знадобилися два транзистори BC547 для ланцюга анода.

Корпус змінного резистора підпаюємо на мінус, інакше (стрибають показання при дотику).

Джерело-Радіо №7 2006р

Більшість радіоаматорів відійшли при виробництві друкованих плат від технології ЛУТу, і перейшли на фоторезист, хто на аерозольний, хто на плівковий. Сперечатися що краще можна нескінченно але для обох технологій потрібно чітко задавати час засвічення, а воно у кожного індивідуальне. Спеціально для цієї мети і передбачений даний таймер. Таймер дозволяє встановити час зворотного відщету в діапазоні від 1 секунди до 60 хвилин з кроком в одну секунду. Індикація – дисплей 16 символів на 2 рядки, та мікроконтролер ATTINY2313 відповідають за роботу пристрою. Як виконавчий механізм використовується реле.

Креслення моєї друкованої плати втрачено, але схема не складна кожен сам розведе під свої елементи.
Мікроконтролер тактується від зовнішнього кварцового резонатора на 8 MHz, отже необхідно виставити ф'юзи відповідним чином (CKSEL3..0 = 1101; SUT1..0 = 11; CKDIV8 = 1; BODLEVEL2..0 = 101). Якщо похибка витримки некритична, можна тактувати МК і від внутрішнього генератора.

Опишу конструкцію УФ лампи, яку використовував для засвічення фоторезиста в основній статті, можливо кому-небудь знадобитися.Наприкінці статті ви зможете знайти 3Д моделі частин лампи, які я використав.

Не втримався, щоб окремо написати статтю про ту лампу, якою я засвічую фоторезист. Конструкція досить проста і може бути виготовлена ​​будь-яким способом.

Відразу скажу питання засвічення фоторезиста для мене довго залишалося відкритим. З моменту появи на ринку радіокомпонентів. Я починав пробувати виготовляти плати з рідкого фоторезиста в аерозольних балонах. І з використанням внутрішньої лампи ДРЛ із жорстким УФ. До речі, вони ще використовувалися для стирання ПЗП з УФ-очищенням.

У результаті на ринок прийшов плівковий фоторезист типу ПФ-ВЩ, все б нічого, але він у мене на тонких доріжках намагався відлетіти. Тому я намагався не робити доріжки завширшки менше 0,4. Хоча потім можливо доповню цю статтю, виробом в якій доріжки вдалося отримати шириною 0,2 мм, правда, плата була досить дрібна.

Для засвічення я використовував люмінесцентні лампи, конструкція вийшла досить здорова. Плюс до неї в процесі модернізації було додано шматок від принтера зі склом та притиском. У результаті користуватися їй виявилося не дуже зручно і за компактністю вона була далекою від ідеалу. Хоча досі лежить у майстерні на чорний день, якщо треба буде щось засвітити.

Крім вище сказаного, у ламп була проблема з включенням. Хоча я і використовував електронні ЕПРА, обов'язково одна з чотирьох ламп намагалася не включитися. Причому причини були різними, починаючи від банальної відсутності контакту на нитках розжарення, до збоїв у самому ЕПРА. Але добре, що цей етап пройдено.

І через деякий час я наткнувся на УФ світлодіодну стрічку. Це було для мене просто знахідкою.Так як дозволила виготовити досить компактну лампу за допомогою якої можна засвітити плату розміром з аркуш паперу А4.

Розмір аркуш паперу А4 я вибрав не випадково, якщо зробити більше вийде, що розміри опеньків виявляться більшими, а менше розмір виявиться менше старої лампи ви пам'ятаєте, що я до неї приробив шматок принтера.

І для виготовлення своєї я взяв шматок оргскла, він просто був у мене під рукою. В принципі підійде будь-який листовий матеріал. Так як час засвітлення фоторезиста менше 1 хвилини, піклуватися про тепловідведення не потрібно.

Записки програміста

Паяємо таймер та матрицю з УФ-світлодіодів для швидкого засвітлення фоторезиста

Не пам'ятаю, яким саме чином, але одного разу я натрапив на чудове відео Дмитра Дементьєва про те, як він робить друковані плати за допомогою плівкового фоторезиста. Я взяв на озброєння багато описаних ним методик, зокрема, нанесення фоторезиста «мокрим» методом, використання ламінатора, а також канцелярських затискачів. Але найбільше у відео мене вразила лампа з ультрафіолетових світлодіодів із таймором. Така лампа засвічує фоторезист за 21 секунду, тоді як у мене при використанні настільної лампи з УФ-лампочкою на це йде. 15 хвилин, і це ще якщо свіжий фоторезист. Загалом, я захотів собі такий самий пристрій. Далі буде описано процес його виготовлення та отримані результати.

Важливо! Дивитись на ультрафіолет не корисно для очей. Не раджу робити це надто довго, а в ідеалі рекомендую використовувати захисні окуляри.

Чому б просто не взяти готове?

Дмитро описав свій проект у невеликій статті та виклав усі вихідники на GitHub. Однак Дмитро розводив плату у Sprint Layout, який коштує грошей.Мене не дуже спокушала перспектива купівлі та вивчення даного ПЗ, особливо враховуючи, що воно не підтримує використовуваний мною на робочому столі Linux. Крім того, не схоже, щоб Sprint Layot чимось перевершував кросплатформовий та відкритий KiCad.

Плюс до цього мені особисто не дуже сподобався зовнішній вигляд устрою Дмитра. Впаювати Arduino Nano, використовувати громіздкий екранчик 1602 і будувати сендвіч з кількох плат різного розміру мені не хотілося. Вже якщо й робити якийсь пристрій у домашніх умовах, чому б не зробити його таким, як подобається саме тобі, правда?

Загалом, я прикинув, що це досить прикольний проект, який мені простіше повторити з нуля. І справді, на виготовлення пристрою у мене пішла лише пара вечорів.

Матриця із ультрафіолетових світлодіодів 10 x 10

Ультрафіолетові світлодіоди досить легко знайти на AliExpress. Пакетик із сотнею світлодіодів разом із доставкою обійшовся мені в 220 рублів (3.90$).

Світлодіоди я вирішив розмістити у вигляді матриці 10 на 10, розрахованої на харчування від 5 В. Плата була легко розведена в KiCad. У кожному з рядів був використаний один резистор для обмеження струму та 10 світлодіодів, з'єднаних паралельно. Опір резистора було підібрано так, щоб світлодіоди світили досить яскраво, а резистор при цьому не перегрівався. Я зупинився на опорі 27 Ом.

Ось що у мене вийшло в результаті:

Плата має розмір 10 x 15 см. У найближчому майбутньому я навряд чи робитиму плати бобільшого розміру, а значить така матриця зможе рівномірно засвітити будь-яку з моїх виробів. Кути біля плати довелося трохи підрізати, тому що інакше вона не містилася в моїй ультразвуковій ванні для відмивання.Та й то, плату довелося класти у ванну руба, відмиваючи її спочатку з одного боку, потім з другого. Так що, так, зараз для мене 10 x 15 см це межа.

Fun fact! Я використовую ванну VGT-800 з відмивальною рідиною Solins US. Це набагато зручніше та швидше, ніж відмивати спиртом із зубною щіткою. Просто кидаєш плату у ванну, тиснеш кнопку, чекаєш кілька хвилин, промиваєш, і все!

Таймер на базі ATmega328

Матриця світлодіодів створює інтенсивне УФ-випромінювання. При її використанні фоторезист легко помилково засвітити сильніше, ніж потрібно. В цьому випадку його доведеться знімати і все переробляти наново. Тому нам потрібен таймер, який включає матрицю на заданий інтервал часу.

На момент написання цих рядків я умів працювати з мікроконтролерами AVR та STM32. Використовувати STM32 для простого таймера мені здалося перевіркою, тому я використав восьмибітний мікроконтролер ATmega328. Сказати правду, 32 Кб flash-пам'яті для цього проекту теж перевірив, цілком вистачило б і ATmega48. Але я мав деякий запас мікроконтролерів ATmega328, а купувати мікроконтролер спеціально під цей проект мені не хотілося. Так що я зупинився на ATmega328.

Я помітив, що зв'язка «мікроконтролер + чотири семисегментні індикатори + кілька кнопок» є патерном, що досить часто зустрічається. Наприклад, якщо ви робите електронний годинник, розетку з таймером або паяльну станцію, вам майже напевно знадобляться всі ці компоненти. Тому замість того, щоб робити спеціальну плату для конкретного завдання, я вирішив зробити універсальну плату з областю для прототипування, яку можна було б використати повторно у майбутніх проектах.

Ось що в мене вийшло:

Також я замовив п'ять аналогічних плат JLCPCB на майбутнє. Замовлення обійшлося мені в 22 $ разом з доставкою. На момент написання цих рядків плати мені ще не доїхали, але вони виглядатимуть приблизно так:

На області для прототипування я впаяв МОП-транзистор з N-каналом IRF3205 для захисту від переполюсування. Для включення та вимкнення світлодіодної матриці було використано звичайне реле (модель RT424005). Також я використовував конденсатор, що згладжує, на 100 мкФ, щоб мікроконтролер не вирубувало при включенні матриці.

Прошивка пристрою була написана мовою C, без бібліотек від Arduino. У прошивці мало нового для нас із вами. Робота з використаним тут індикатором раніше розглядалася в замітці Як я робив електронний годинник на базі FPGA. Як я спаяв електронні гральні кістки на базі ATtiny85. З того, що не розглядалося раніше, у прошивці є хіба робота з EEPROM. Працювати з ним не складно:

int8_t saved_timeout [4] EEMEM = {0, 2, 0, 0}; // 20 seconds

void setup ( ) {
// load timeout from the EEPROM
eeprom_read_block (timeout, saved_timeout, sizeof (timeout));

Лампа для засвітлення фоторезиста своїми руками

При виготовленні друкованих плат з використанням фоторезистивної технології необхідним елементом є джерело ультрафіолетового світла для засвітлення фоторезиста через фотошаблон та його фотоіндукованої подальшої полімеризації.

При виготовленні друкованих плат великого розміру (які в довжину більше 20 см) істотну роль починає відігравати рівномірність засвітки фоторезиста при збереженні невеликих значень кута засвітки.Це складно забезпечити при використанні Blacklight-ламп, оскільки при цьому необхідно розміщувати лампу на значній відстані від поверхні плати, що призведе до істотного зниження інтенсивності опромінення та збільшення часу експонування.

УФ-матриця - переваги

Перспективним вирішенням проблеми є використання ультрафіолетових матриці світлодіодів (UV-LED). Спектр випромінювання найпоширеніших УФ-світлодіодів лежить у межах 390-400 нм, а їхній енергетичний ККД становить 10-20 %. Для забезпечення максимального розмаїття та досягнення мінімальної ширини доріжок доцільно використовувати світлодіоди з малими значеннями кута огляду (20° і менше).

Малюнок 1. Зовнішній вигляд системи, що експонує, на УФ-світлодіодах

Перевагами цього рішення є:

- Висока швидкість виконання експонування (30 сек. - 120 сек.);

- можливість досягнення малих значень (0,1-0,15 мм) ширини доріжок за рахунок малого бічного засвічення;

- масштабованість, оскільки можна виготовити світлодіодну матрицю практично будь-яких розмірів.

Конструкція УФ-системи для експонування

При побудові представленої УФ системи для експонування прожектора використовувалися 5мм ультрафіолетові світлодіоди типу ARL-5213VC-200 mcd. Спектр випромінювання даних світлодіодів лежить у межах 395-400 нм, кут огляду - 20 °, номінальний струм - 20 мА, падіння напруги 3,0 - 3,5 В, максимальна яскравість при номінальному струмі - 200 мКд.

Для створення світлодіодних матриць були використані 3-макетні плати (з двосторонньою металізацією) типорозміром 50х90 отворів зі стандартною відстанню між отворами 2,54 мм (загальний розмір плати - 130х230 см).Кожна матриця містить по 120 світлодіодів, відстань між світлодіодами вибрано рівним 12,7 мм (5 отворів). Вибір відстані обумовлений умовою рівномірності засвічення фоторезиста: необхідно, щоб достатньо сфокусовані промені від світлодіодів (а кут їх розходження досить малий - 15-20%) перекривалися на поверхні фоторезиста за умови віднесення матриці на розумну відстань - 15-20 см. При більш щільному розташуванні світлодіодів зростає вартість та трудомісткість монтажу всієї системи. Електрична схема світлодіодних матриць представлена ​​малюнку 1. Матриця являла собою паралельне з'єднання безлічі світлодіодних лінійок. Кожна лінійка складалася з чотирьох послідовно з'єднаних світлодіодів ARL-5213VC і токовирівнюючого резистора опором 560 Ом і максимальною потужністю, що розсіюється 0,5 Вт. Умовою забезпечення рівномірного потоку на стиках матриць є розташування крайніх світлодіодів різних матриць на тій самій відстані один від одного, що і всередині матриці. Для цього світлодіоди у матрицях розташовані не ідентично один одному, а з деяким зсувом (див. фото). Матриці підключаються до джерела постійної напруги 24 паралельно (рисунок 2).

Світлодіодні матриці закріплені на дерев'яному щиті-основі, по кутах якого змонтовані стійки довжиною 180 мм. Ці стійки задають відстань від світлодіодної матриці до плати фоторезистом. Як стійки використані болти D8х180 (див. малюнок 1).

Рисунок 2. Принципова електрична схема УФ-системи, що включає три модулі

Таймер для регулювання часу експонування

Для регулювання часу експонування та автоматичного відключення УФ-системи використано простий таймер.Принципова електрична схема таймера представлена ​​малюнку 3.

Рисунок 3. Принципова електрична схема таймера для регулювання часу експонування

Тривалість включеного стану визначається ланцюжком R1C1. Комутація навантаження із світлодіодних матриць здійснюється MOSFET-транзистором T1. Резистор R3 виконує з одного боку функцію струмообмежувального елемента, з іншого спільно з R2 – функцію резисторного дільника, що обмежує максимальну напругу затвора MOSFET-транзистора.

Нижнє положення ключа

При перемиканні трипозиційного тумблера в нижнє положення відбувається заряд конденсатора С1, при цьому через емітерний ланцюг p-n-p транзистора Q1 протікає деякий струм транзистор переходить у відкритий стан. На затвор MOSFET транзистора надходить високий рівень напруги і він також відкривається, комутуючи світлодіодні матриці до джерела живлення.

Середнє положення ключа

При переведенні ключа з нижнього положення в середнє в емітерному ланцюгу транзистора Q1 продовжує протікати струм, що підтримується зарядом, запасеним в С1. Поки струм не знизиться нижче за певний рівень транзистори Q1 і T1 залишатимуться відкритими пропускаючи струм через світлодіоди. Час включеного стану визначається ланцюжком R1C1.

Верхнє положення ключа

Таким чином, у нижньому положенні ключа світлодіодна матриця постійно світиться, при переведенні в середнє – продовжує світитися заданий ланцюжком R1C1 час, при переведенні у верхнє – вимикається.

Розрахунок часу експонування

Для повного засвічення фоторезиста потрібна певна енергія ця енергія (звана дозою чи чутливістю) вказується фірмою виробником у довідкових листках на фоторезист і вимірюється мДж/см2.Чутливість фоторезиста чисельно дорівнює кількості енергії, поглиненої фоторезистом на одиницю його площі. Це базовий параметр для розрахунку часу засвічення. Так для плівкового фоторезиста ALPHA 340 чутливість дорівнює 50 мДж/см2.

Визначимо щільність потужності випромінюваної УФ – світлодіодної системи. Для цього нам знадобиться чотири параметри:

• Середнє падіння напруги на світлодіодах ARL-5213VC-200 mcd – становить 3,2 В;

• Струм через світлодіоди, що задається зовнішніми резисторами – 20 мА;

• ККД УФ-світлодіодів покладемо рівною 10% (точне значення ККД встановити складно, тому будемо використовувати зразкове);

• Кількість світлодіодів – 3*72 шт. - 216 шт.

• Сумарна освітлювана площа УФ-системи – (3*130)х230 = 89700 мм2 = 897 см2.

Таким чином, середня випромінювана потужність становить:

3,2 В * 0,02 А * 10% * 216 шт. = 1,3824 Вт

І на одиницю площі:

1,3824 Вт/897 см2 = 0,001541 Вт/см2

Тобто на одиницю площі за 1 секунду потрапляє 1,541 мДж енергії.

Для того щоб фоторезист ALPHA 340 з чутливістю в 50 мДж/см2 набрав свою дозу, потрібен час засвічення:

50 мДж/см2/1,541 мДж = 32,4 сек.

Складання експонуючої УФ-системи

1. Для складання світлодіодної матриці використовуємо:

- УФ-світлодіоди ARL-5213VC-200 mcd – 360 штук. Реально необхідно близько 400 штук з урахуванням відбраковування, обумовленого сильною нерівномірністю (лінзовістю) засвічення окремих екземплярів;

- резистори 0,5 Вт, 560 Ом – 90 штук;

- макетні плати розміром 130х230 см із двосторонньою металізацією – 3 шт.

2. Запаюємо світлодіоди в плати.Паяння світлодіодів у плати проводимо не ідентично один одному, а з деяким зрушенням, щоб крайні світлодіоди різних макетних плат були розташовані на тій же відстань один від одного, що і всередині матриці (див. фото).

3. З'єднуємо світлодіоди між собою, залишаючи останній плюсовий вихід лінійки (див. фото).

4. Підгинаємо плюсові висновки, що залишилися, і обкушуємо їх до потрібної довжини (див. фото).

5. Здійснюємо формування висновків резисторів – загинаємо їх і обкушуємо як показано на фото.

6. Припаюємо резистори до плюсових виводів світлодіодів (див. фото).

7. Зачищаємо мідний провід, лудимо його. Залишаємо невеликий ізольований хвостик. Робимо три такі дроти (див. фото).

8. Припаюємо провід до висновків резисторів (див. фото).

9. Перевіряємо працездатність кожної їхньої плати з використанням стабілізованого джерела напруги (див. фото).

10. Перевіряємо рівномірність засвічення. Якщо ми не будемо проводити попереднє відбраковування світлодіодів, то результат, як правило, буде незадовільний (див. фото). Операцію перевірки рівномірності засвічення проводимо для решти плат.

11. Якщо виявлено нерівномірність засвічення, то маркуємо невідповідні світлодіоди липкими стікерами (див. фото). І випоюємо їх, замінюючи на заздалегідь відібрані якісні світлодіоди.

12. Перевіряємо ще раз нерівномірність засвічення (див. фото). Якщо все гаразд, то переходимо до наступного кроку.

13. Виготовляємо з меблевого щита основу 30х48 см для монтажу плат зі світлодіодами. Як стійки основи використовуємо болти D8х180 (з шайбами ​​і гайками), що закріплюються по кутах основи. Для кріплення плат використовуємо шурупи 2,5 х25 мм.Для того щоб забезпечити зазор між платами та дерев'яною основою використовуємо гайки М4, по три штуки на шуруп. Для фіксації електричних висновків та електричних з'єднань використовується клемна колодка.

15. З'єднуємо плати між собою електричними провідниками.

16. Монтуємо плати на дерев'яній основі. Електричні висновки підключені на клемник, також закріплений на підставі.

17. . Перевіряємо працездатність системи. Якщо все працює, розпочинаємо виготовлення таймера.

18. . Перевіряємо працездатність системи. Якщо все працює, розпочинаємо виготовлення таймера.

- MOSFET транзистор IRF540;

- біполярний p-n-p транзистор КТ3107В (або BC556В);

- Трьохпозиційний S-O-S тумблер;

- Змінний резистор номіналом 100 кОм;

- електролітичний конденсатор 470 мкФ, 25 В;

- Постійний резистор 4,7 кОм (0,125 Вт);

- Постійний резистор 10 кОм (0,125 Вт).

Електрична схема їхнього з'єднання представлена ​​вище.

19. Використовуємо для кріплення тумблера та змінного резистора пластину текстоліту 7х2 см.

20. Навісним монтажем припаюємо до висновків тумблера та резистора інші елементи схеми.

21. Виготовляємо стійки, наприклад металевих анкерів.

22. Кріпимо блок таймера до основи за допомогою шурупів. Також монтуємо клемник і з'єднуємо зі світлодіодною матрицею за допомогою провідників.

23. Використовуємо стабілізований імпульсний блок живлення з вихідною напругою 24 В, вихідним струмом – до 3,6 А

Паяємо таймер та матрицю з УФ-світлодіодів для швидкого засвітлення фоторезиста

Важливо! Дивитись на ультрафіолет не корисно для очей. Не раджу робити це надто довго, а в ідеалі рекомендую використовувати захисні окуляри.

Чому б просто не взяти готове?

Дмитро описав свій проект у невеликій статті та виклав усі вихідники на GitHub. Проте Дмитро розводив плату у Sprint Layout, який коштує грошей. Мене не дуже спокушала перспектива купівлі та вивчення даного ПЗ, особливо враховуючи, що воно не підтримує використовуваний мною на робочому столі Linux. Крім того, не схоже, щоб Sprint Layot чимось перевершував кросплатформовий та відкритий KiCad.

Плюс до цього мені особисто не дуже сподобався зовнішній вигляд устрою Дмитра. Впаювати Arduino Nano, використовувати громіздкий екранчик 1602 і будувати сендвіч з кількох плат різного розміру мені не хотілося. Вже якщо й робити якийсь пристрій у домашніх умовах, чому б не зробити його таким, як подобається саме тобі, правда?

Загалом, я прикинув, що це досить прикольний проект, який мені простіше повторити з нуля. І справді, на виготовлення пристрою у мене пішла лише пара вечорів.

Матриця із ультрафіолетових світлодіодів 10 x 10

Ультрафіолетові світлодіоди досить легко знайти на eBay. Особисто я купував тут. Пакетик із сотнею світлодіодів разом із доставкою обійшовся мені в 220 рублів (3.90$).

Світлодіоди я вирішив розмістити у вигляді матриці 10 на 10, розрахованої на харчування від 5 В. Плата була легко розведена в KiCad. У кожному з рядів був використаний один резистор для обмеження струму та 10 світлодіодів, з'єднаних паралельно. Опір резистора було підібрано так, щоб світлодіоди світили досить яскраво, а резистор при цьому не перегрівався. Я зупинився на опорі 27 Ом.

Ось що у мене вийшло в результаті:

Плата має розмір 10 x 15 см. У найближчому майбутньому я навряд чи робитиму плати бобільшого розміру, а значить така матриця зможе рівномірно засвітити будь-яку з моїх виробів.Кути біля плати довелося трохи підрізати, тому що інакше вона не містилася в моїй ультразвуковій ванні для відмивання. Та й то, плату довелося класти у ванну руба, відмиваючи її спочатку з одного боку, потім з другого. Так що, так, зараз для мене 10 x 15 см це межа.

Fun fact! Я використовую ванну VGT-800 з відмивальною рідиною Solins US. Це набагато зручніше та швидше, ніж відмивати спиртом із зубною щіткою. Просто кидаєш плату у ванну, тиснеш кнопку, чекаєш кілька хвилин, промиваєш, і все!

Таймер на базі ATmega328

Матриця світлодіодів створює інтенсивне УФ-випромінювання. При її використанні фоторезист легко помилково засвітити сильніше, ніж потрібно. В цьому випадку його доведеться знімати і все переробляти наново. Тому нам потрібен таймер, який включає матрицю на заданий інтервал часу.

На момент написання цих рядків я умів працювати з мікроконтролерами AVR та STM32. Використовувати STM32 для простого таймера мені здалося перевіркою, тому я використав восьмибітний мікроконтролер ATmega328. Сказати правду, 32 Кб flash-пам'яті для цього проекту теж перевірив, цілком вистачило б і ATmega48. Але я мав деякий запас мікроконтролерів ATmega328, а купувати мікроконтролер спеціально під цей проект мені не хотілося. Так що я зупинився на ATmega328.

Ось що в мене вийшло:

Також я замовив п'ять аналогічних плат JLCPCB на майбутнє. Замовлення обійшлося мені в 22 $ разом з доставкою. На момент написання цих рядків плати мені ще не доїхали, але вони виглядатимуть приблизно так:

На області для прототипування я впаяв МОП-транзистор з N-каналом IRF3205 для захисту від переполюсування. Для включення та вимкнення світлодіодної матриці було використано звичайне реле (модель RT424005).Також я використовував конденсатор, що згладжує, на 100 мкФ, щоб мікроконтролер не вирубувало при включенні матриці.

Прошивка пристрою була написана мовою C, без бібліотек від Arduino. У прошивці мало нового для нас із вами. Робота з використаним тут індикатором раніше розглядалася в замітці Як я робив електронний годинник на базі FPGA. Як я спаяв електронні гральні кістки на базі ATtiny85. З того, що не розглядалося раніше, у прошивці є хіба робота з EEPROM. Працювати з ним не складно:

int8_t saved_timeout [4] EEMEM =; // 20 seconds