Хабрахабр

Чистота в мастерской гика. Часть 2

image

Или пылесос с управлением по Bluetooth

В первой части я рассказал про пылесосы и циклоны для уборки стружки в мастерской. В комментах поделились опытом использования разных пылесосов хорошим и не очень. Теперь расскажу про то, как я делаю прототипы плат и устройств на примере пылесоса с радио управлением. Внизу много картинок!

Вот схема пылесоса из первой части


Кликабельно

А теперь подключим к ней приемник.

Вот его схема:


Кликабельно

Номиналы не проставлял. Тут ничего хитрого. Рисовалка схем и плат – это полнейший АД 🙂 Запитаем схему от китайского step – down (на выходе транса пылесоса 30в а нам надо 3,3). Мне быстрее нужна была плата. Импульс синхронизации возьмем из точки 2. Выход контроллера подключим к базе дополнительного транзистора. Резистор R2 и стабилитрон D2 ограничивают напряжение для контроллера.

Логика работы приемника:

По нарастающему фронту импульса синхронизации срабатывает прерывание. В нем запускаем таймер – счетчик.

По первому – открываем оптопару пылесоса, по второму – закрываем. У него 2 регистра сравнения. Время срабатывания первого зависит от выбранной мощности и обратно пропорционально ей (ШИМ с конца полупериода сети).

Время второго регистра сравнения неизменно и оно немного меньше полупериода сети (остальное – защитный интервал).

Первые 2 из них это ID – заранее известные 2 числа для проверки валидности данных чтобы не реагировать на всякий мусор. От Bluetooth приемника принимаем пакеты по 3 байта. Если ID валидный, то зажигаем LED1 и реагируем на 3й байт, который и есть мощность.

Пересчитываем полученное значение мощности и записываем в первый регистр сравнения таймера – счетчика, который делает ШИМ. Мощность меньше 20% отбрасываем, чтобы не спалить мотор. Вот такой не хитрый алгоритм. Если валидных данных не поступает несколько секунд, вырубаем пылесос (считаем, что передатчик отвалился).

Вот плата приемника пылесоса:

image

Ну а теперь делаем плату передатчика

image

С ним все еще проще. Он передает эти самые 3 байта данных несколько раз в секунду. 3й байт зависит от положения резистора на ручке.

Причем пилю не так, как я вижу в большинстве описаний и обзоров. Прототипы и штучные экземпляры плат я пилю на фрезере. Такой подход годится только для очень ограниченного применения. Там применяют специальный софт для гравировки плат и просто обводят дорожки фрезой. Настоящий прототип платы должен ничем не отличаться от того что получится методом травления. Для высоких частот или сколь-нибудь значительных напряжений, для чувствительных устройств это не подходит. То есть надо выпилить всю медь как положено, а не просто обвести дорожки по контуру.

Например, Rhino CAM. Для создания программ фрезеровки плат, я использую обычный фрезерный софт, которым пользуюсь для изготовления других деталей. То есть не обязательно пилить всю плату самой тонкой фрезой, которой надо пройти между ножек микросхем и самые тонкие дорожки. Там много стратегий обработки, в том числе есть пост обработка. Можно снести большую часть меди грубой фрезой, а потом зарядить мелкую и допилить особо тонкие детали. Это будет очень долго. По времени получается уже приемлемо. Если на плате много пустых мест, можно использовать и 3 фрезы. Сменил, тыкнул кнопочку, оно измерило и пилит дальше. Особенно с автоматическим измерением офсета инструмента. И все за один зажим. Потом сверление и в конце – выпиливание контура платы. Таким образом, достигается высокая точность не достижимая методом ЛУТ.

Там важно точное позиционирование линз над светодиодами, надо чтоб точно вставало в корпус и отверстия совпадали. Например, я иногда делаю прототипы плат для испытаний одной знакомой конторе по производству светодиодных светильников. Вот для этого фрезеровка – самое оно! Платы на фольгированном алюминии.

Вот плата передатчика грубый проход:

image

А вот тонкий:

image

На грубом была фреза 0,5мм, а на тонком 0,2

Ну и вырезка контура платы:

image

Мостики чтобы плата не вываливалась из листа.

Файлик отверстий можно скормить софту станка тут программу заготавливать не нужно.

Симуляция:

image

Ну и «глазок» для леда на пылесос из «молочного» акрила.

image

Об выпавшую деталь можно сломать фрезу при перемещении. Тут тоже мостики. Ну и чтобы ее не засосало в пылесос.

И вот плата после фрезеровки:

image

Глубина фрезеровки 0,03мм

При такой глубине фреза сдирает слой меди и почти не касается текстолита. Ресурс фрезы увеличивается. А еще можно делать тонкие дорожки. Какой бы ни был точный станок (а это тоже важно), такая фрезеровка не получится без измерения. Заготовка платы то все равно кривая! Станок умеет мерить поверхность щупом и строить поверхность реальной заготовки. Потом корректирует программу по этой поверхности, и вся кривизна заготовки учитывается в процессе. Глубина получается одинаковая, а точность – высокая.

Задаем сетку с шагом примерно сантиметр и измеряем…

image


Кликабельно

«Быстрые» зажимы – изолированные, а под зажим слева я подложил кусочек пластика. К проводящему слою платы подключен контакт (справа). Контроллер станка полностью гальванически развязан с механикой станка и даже с USB портом компьютера, с которым работает. Такой зажим для экономии чтобы можно было подойти ближе к краю заготовки. Это чтобы не убить мозги статикой, когда пилишь пластик и чтобы помехи не влияли на передачу по USB.

Вот такой инструмент я применяю для плат:

image

  1. Гравировальная фреза.
  2. «Кукурузная» фреза. Ей я выпиливаю контуры платы, крупные отверстия и прорези и для очень грубого сноса меди. Грызет текстолит как масло.
  3. Обычное сверло.

Есть еще фреза с пружинкой для работы с маской (по лаку), но ее еще применять не приходилось.

Вот готовая плата передатчика:

image

А тут все уже интегрировано в ручку пылесоса

Потом сделаю похожие платы передатчиков для интеграции в станки. Питание от литиевой банки, зарядник от micro USB тут же встроен. Но там еще будет синхронизация включения пылесоса с включением станка.

Поздравляю всех со скорым началом ночи с пятницы на понедельник! Ну вот, как-то так.

Начало истории:

Часть 1 Чистота в мастерской гика.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть