Absoluta de hecho a mano de la electrónica para principiantes Bashny.Net

El artículo habla de algunas de las etapas de la elaboración artesanal de los dispositivos electrónicos, y especialmente el detalle de la primera etapa: la fabricación de placa de circuito impreso. Foto detallada del proceso pueden ayudarle a entender en detalle. Y a la postre", para la fijación de material teórico, nos reunimos sencilla piano electrónico en интегральном temporizador NE555.

Prólogo
Todos somos consumidores de aparatos electrónicos: teléfonos, tablets, televisores, etc. Pero sólo uno de los miles de aproximadamente representa a sí mismo, como lo son las cosas "desde dentro", y en cuanto a crear un diseño desde cero" sus manos son capaces de realmente sólo elegidos. Le ofrecemos a usted entrar en el club de los elegidos. Lea este material, y si le interesa, pruebe su suerte en la asimilación forzada de la electrónica!

Aquel de vosotros, que encuentra en sí mismo la fuerza de leer el artículo hasta el final, puede gordo de afirmarse a sí mismos "he aprendido algo en la fabricación de la electrónica", y sólo ese, el que realizó la hazaña y осилит ensamblado del proyecto de diseño, es bastante digno de la atribución del título de "un verdadero especialista en electrnica-profesional" (bueno, casi).

El maestro de la clase se basa en un conjunto de Asistente de la ballena NN201, que incluye componentes y materiales necesarios para la fabricación de placas de circuitos impresos y electrónicos, piano. Por supuesto, si lo desea, todos los materiales y herramientas se pueden adquirir de forma independiente, sólo para pasar el tiempo en la búsqueda y la compra de los componentes necesarios.

Necesario mínimo teórico

Cualquier diseño electrónico contiene decenas y cientos de miles de componentes: resistencias, condensadores, diodos, chips, etc. Todos estos componentes tienen en cierto modo eléctrico y mecánico comunicarse entre sí.

Los esquemas simples puede soldar "en la rodilla" un montaje, pero este diseño resulta feo, confusa, tiene el dudoso rigidez mecánica. Por lo tanto, en cualquier grave correo el diseño debe ser algo así como el chasis, en el que se montan todos los detalles. En años diferentes chasis usadas y de metal, de cartón o de madera contrachapada, pero en los últimos 20-30 años estándar tecnológico chasis es la placa de circuito impreso.

La placa de circuito impreso es la hoja de un material dieléctrico, en la superficie que en una configuración específica puestas de la banda de material conductor (generalmente papel de aluminio). Como base menudo utilizan стеклотекстолит: él no es inflamable, tiene altas propiedades dieléctricas, barato. En стеклотекстолите taladran las aberturas que permiten la entrada de las conclusiones de las piezas. Con el lado posterior de la tarjeta conclusiones припаивают para cobre токопроводящим conductores, que de cierta manera están configurados. Gracias a la soldadura se realiza manual de fijación de los componentes a la placa base, y gracias de cobre токопроводящим pistas conclusiones de piezas eléctricamente se conectan entre sí.

Por supuesto, de la pista de cobre conductores posible en los lugares de pegar a la placa de la стеклотекстолита. Pero tecnológicamente más fácil hacer todo lo contrario: tomar una hoja de pcb ya mixto con una capa continua de papel de aluminio y quitar el papel de aluminio innecesarias lugares.

Quitar el papel de aluminio innecesarias de las parcelas puede mecánicamente: haciendo un cuchillo afilado de las ranuras en las parcelas. Sin embargo, este método requiere tiempo, traumático mismo, y adecuado principalmente para los más sencillos esquemas.

El papel de aluminio se puede quitar y químicas forma: basta de meter la tarjeta en la solución, corrosivo cobre (el cáliz sólo se aplica la solución de cloruro férrico). Sólo antes es necesario proteger de la exposición a disolventes esas partes de cobre (futuros токоведущие conductores) que desee guardar. Como tal, protectora de herramientas, a veces aplican el barniz, pero es conveniente dibujar una pista especial el marcador. También en la práctica de ingenieros electrónicos de amplia difusión recibió el llamado de láser y утюжная tecnología (LUT). En este método, la figura de los futuros actuales de transporte de los conductores se imprime en una impresora láser sobre un papel especial. A continuación, el papel acercan a la pieza de trabajo стеклотекстолита y planchan este "sándwich" de la plancha: en el resultado de las partículas de tóner se quedan en la pieza, y luego no se протравлены disolvente.

El proceso de eliminación de la lámina se llama grabado. Grabado continúa dependiendo de la concentración y de la temperatura de la solución desde unos pocos minutos hasta una hora. Después de finalizado el proceso de pago lavan por el agua y que quitan la funda protectora de la composición, con el que deben permanecer los conductores de cobre.

A continuación, se taladrado de las conclusiones de los componentes. Normalmente se utilizan микродрели y la broca de un diámetro de 0.8...1 mm. Cobre se oxida rápidamente en el aire, y esto complica su soldadura. Por lo tanto, directamente antes de soldar el pago mínimo necesario para limpiar el papel de lija fino, desactivando así la capa de óxidos. Pero la mejor manera de cubrir los conductores de cobre protectora de la composición de la capa de soldadura. Este proceso se llama лужением, y esto permite mantener un alto grado de idoneidad de la placa a soldar durante varios años.

En condiciones de producción sobre actuales de transporte de pistas se aplica también llamado de soldadura de la máscara de la capa de material protector. Esta capa protege токоведущие la pista de los cortocircuitos y daños. Sólo pastillas quedan libres de la máscara, lo que permite un fácil acceso para su soldadura.

Otro flujo de trabajo – serigrafía – implica el trazado de la "frontal" lado de la placa de pintura especial de los signos y de las inscripciones. Esto simplifica la vida de los mecánicos de la placa y a los profesionales de la reparación.

Pero en casa de realizar procesos de aplicación de la máscara de soldadura y la serigrafía es difícil, así que no lo hará.

Todo el pcb listo. Después de ello, el pago se montan todos los componentes, y luego están soldados. A continuación, dibujada para el diseño ajustado y probado. En las modernas fábricas, la mayoría de estos procesos realizan robots industriales, pero somos personas, por lo que todos vamos a hacer con sus propias manos.

La esperadísima práctica

Mucho más interesante que hacer, no simplemente aburrida, una placa de circuito impreso, y el pago, a partir de la cual puede obtener casi un dispositivo útil. Vamos a hacer la más simple de las электромузыкальный herramienta de juguete piano con 8 teclas.

Componentes y materiales que necesitamos:

— la pieza фольгированного стеклотекстолита dimensiones no menos 10h15 cm;
— el marcador (mejor lacado) o el esmalte de uñas para proteger actuales de transporte de pistas en el símbolo se puede encontrar en las tiendas de канцтоварах, y el barniz de préstamo, la madre/novia/esposa);
— хлорное de hierro – polvo de un peso de 100 gramos es suficiente para los ojos;
— el taladro y la broca de un diámetro de 0.8, 1.0 y 1.2 mm;
— espacio no metálico bañera de bebé (profundo de tazón) – en ella debe caber nuestra cosecha. Lo mejor es encontrar algún viejo innecesaria de capacidad, porque después de los experimentos de ella, probablemente tenga que tirar o seguir para el grabado;
— guantes de goma para proteger nuestras manos la solución.

Tenga en cuenta que en el conjunto de Maestro keith NN201 dentro de la pieza ya просверленными orificios, el marcador, y hermoso rojo frasco con хлорным el hierro, el peso de 100g. El juego viene en un blister de plástico de la que se sirve una excelente cubeta de grabado!

Para la soldadura necesitará:

— el soldador, бокорезы, soldadura, fundente;
— la pieza de radio, la lista que figura a continuación.

Todo lo que necesita se puede encontrar en las tiendas de muestras dedicadas a la radio o hoztovarov.

El esquema de la plantilla de la ubicación actuales de transporte de los conductores de circuito impreso (vista desde el lado de la hoja):



Preparación de la placa de circuito impreso a grabado

Зачищаем la tarjeta con el lado de la capa de cobre de papel de lija fino (en el caso extremo de que su tosco borrador de tinta) y обезжириваем el alcohol o la gasolina;

Aplicamos la plantilla de la placa de circuitos impresos y perforación en los puntos deseados de un agujero;

Hacemos un marcador de la figura de los conductores y de los emplazamientos para la soldadura de piezas, centrándose en el diagrama de cableado y las perforaciones, tratando de no ser demasiado duro "bofetada" con las manos de papel de aluminio (por lo que es recomendable trabajar en нитяных guantes). En el caso de los errores marcador se puede eliminar fácilmente por de alcohol de fluidos. Dimensiones de contacto de los emplazamientos debajo de las conclusiones de las piezas, puede hacer más, allí donde el espacio lo permite).

Es conveniente poner imágenes con ayuda de la regla, en dos capas. Después de la aplicación de los dibujos es necesario dar la placa base se seque por alrededor de 10 minutos y, a continuación, visitar el pago y corregir los posibles errores: дорисовать allí donde la capa ha resultado delgado, y проскрести lezna o la aguja gorda zona errónea de la mezcla de pistas o de contacto de los emplazamientos.

Preparación de una solución y precauciones

Ahora debe preparar una solución de cloruro férrico. Para ello, 100 gramos de cloruro férrico es necesario mezclar unos 200-250 gramos (un vaso) de agua tibia. No necesariamente medir todo con la precisión de un gramo: el proceso de ir y al poco otro la proporción de cloruro férrico y agua, sólo hay que tener en cuenta que la concentración de la solución y su temperatura depende el tiempo de grabado de la placa.

En la preparación de la solución, hay que respetar las reglas básicas de seguridad:

• trabajar con guantes de goma en la ventilado!;
• no se inclina cerca de la solución: se seleccionan los nocivos de la pareja!;
• cayendo en los objetos, la solución se reserva несмываемые las manchas, por lo que debe tomar medidas para que el polvo o la solución no caiga en los objetos que rodean!;
• preparar la solución debe de vidrio o de plástico de la vajilla, pero no en el metal, su solución se corroen!;
• agitar la solución debe de plástico (muy útiles desechables cucharas) o con objetos (innecesario lápiz);
• la temperatura óptima de la solución – de 45 a 50 grados;

Ahora todo está listo para el proceso de grabado de la placa.

Grabado de la placa
 

• Llenar el tanque de la solución de cloruro férrico;
• con cuidado ponemos el pago de la lámina hacia arriba en la solución de tal manera que la solución con un margen de 5-7 mm cubría toda la tarjeta;
• la duración del proceso depende de la temperatura y de la concentración de la solución y toma de 10 a 30 minutos. Es deseable para reducir el tiempo de grabado sacudir el blister, para la solución de перемешивался y fresco en las zonas de contacto con la hoja;
• visualmente observar el proceso de grabado: primero comienzan стравливаться parcelas de papel de aluminio en los bordes de la placa y cerca de los orificios perforados a expensas de lo que la solución en estos lugares está en contacto con el papel de aluminio no sólo en el plano, sino en el corte de papel de aluminio;
• cuando todo el exceso de papel de aluminio стравится, suavemente escurrir la solución en un recipiente para su posterior uso o eliminación;
• blister con papel de aluminio ponemos bajo el chorro de agua tibia y cuidadosamente промываем (guantes!) la ampolla y el pago. Nos aseguramos de que los restos de la solución activamente разбавлялись agua, antes de entrar en el lavabo, de lo contrario quedarán manchas amarillas! Para comenzar, coloque la ampolla en непищевую un recipiente con agua y comenzar en ella lavado;
• lavar el pago es necesario en la solución de cualquier detergente o jabón, para ello, puede utilizar поролоновую esponja humedecido con agua y detergente;
• finalmente промываем suplemento con agua tibia, luego сушим su toalla de papel;
• retire la capa protectora causado a la pluma, con la ayuda de alcohol de la solución aplicada con una esponja o trapo: протираем la tarjeta varias veces, hasta que la capa protectora no se elimina por completo;
• de nuevo cuidadosamente промываем suplemento con detergente y высуши (véase más arriba). Si hay alguna duda, el estado si en la tarjeta de la grasa de las manos o de donde sea, vuelva a limpiar y desengrasar la tarjeta. Después de esto, no es necesario tocar la lámina de las manos. La tarjeta está casi listo!

Estañado de los conductores de la tarjeta (opcional pero deseable de un proceso)
 

• Cubrimos los conductores de la placa de la capa de спиртоканифольного fundente (por fg) o neutral y fundente ЛТИ-120;
• estañado se lleva a cabo bien calentado el soldador de hoja plana;
• погружаем pico del soldador en la unta de colofonia y, a continuación, hacemos de él un poco de soldadura y aplicamos el aguijón de la pista;
• guardamos el aguijón de unos segundos – para la soldadura comenzó a fluir desde la punta y el fluir de прогретому el explorador de archivos, y poco a poco avanzando en un aguijón lo largo de un conductor, la soldadura debe tirarse por el aguijón y cubrir la pista. No es necesario frotar la soldadura en la pista: se corre por él mismo, si la pista es suficiente прогрета. La velocidad de movimiento de la punta de soldadura se forma por la experiencia.
• No se debe mantener el pico del soldador en el mismo lugar de la placa de más de un par de segundos: en caso contrario, el conductor de cobre se puede desprender de la tarjeta;
• las aberturas deben permanecer libres de la soldadura. Si la soldadura se cerró el agujero, hay que limpiar el aguijón de la pistola de aire caliente, sumergir en resina y adjuntar el aguijón a ese agujero;
• igualmente es necesario облудить todas las pistas de la placa.

Comprobamos la correcta salieron de la pista. Si el error es con todo, puede corregir, una vez realizados innecesarios de la pista con un cuchillo afilado o напаяв en lugar de que faltan trozos de alambre.

Ahora la placa está lista para la instalación y soldadura de los componentes.

Descripción del esquema

Veamos el esquema de nuestro diseño.
El esquema se basa en el conocido chip NE555. El chip activado por el clásico esquema de un generador, la frecuencia con la que se define la capacidad de c1 y la resistencia entre la salida "2" chips "+" de la alimentación. Cuando presiona el botón SW1...SW8 en частотозадающую el circuito del chip se incluyen diferentes подстроечные de la resistencia, respectivamente, el altavoz BA1 emite sonidos de tonalidad diferente. Como resultado, incluso en un simple instrumento musical puede cumplir muchas de las melodías simples.

Ajuste de la herramienta se realiza подстроечными resistores VR1...VR8.

El esquema eléctrico de un diagrama:



Esquema de conexiones (vista desde el lado de los detalles):



Se requerirá la siguiente pieza, que se puede adquirir en la tienda de muestras dedicadas a la radio; todos estos detalles forman parte de un conjunto de NN201:
 

IC1 (chip) NE555P 1 unidad C1 (condensador electrolítico) 10 µf 1 unidad C2 (condensador de cerámica) 0.1 µf 1 unidad R1, R2 (resistencias permanentes) 10K 0.25 W 2 piezas SW1-SW8 (botones) B3F4005 8 de la pieza R3, R10 (resistencias подстроечные) 3362P-1-103LF 8 de la pieza SP1 (altavoz) 0.5 W 8R 1 unidad B1 (bornes de la batería) 1 unidad el Montaje y la soldadura de la placa de
 

• establecemos en el pago de todos los componentes de la lista y diagrama de cableado;
• tenga en cuenta la orientación correcta de chip (la llave en la forma semicircular de la muesca en la parte superior del chip debe estar orientada, como se indica en el esquema) y electrolítico condensador (negativo de la salida marcada en su cuerpo gris de la banda, y el signo "-"; en la mesa de mismo esquema se especifica la salida "+" del condensador);
• para los detalles no han salido de la placa de circuito impreso, загнем sus conclusiones por parte de actuales de transporte de pistas;
• обрезаем conclusiones de los componentes. Idealmente, la salida no debe sobresalir más de 2-3 mm del eje del agujero.
• припаиваем todas las conclusiones;
• comprobar la calidad de la soldadura: la falta de непропаяных conclusiones y falsas, cortocircuitos, si es necesario, eliminando errores conocidos.

Activación y configuración de

Conectamos a un esquema dinámico de la corona y la batería de tipo "Corona". Si la tarjeta está hecho cierto, y la soldadura hecha inconfundible, al hacer clic en cada uno de los botones del altavoz debe reproducir el sonido. Ahora queda configurar подстроечными resistores VR1-VR8 el tono del sonido de cada uno de los ocho botones, centrándose en el presente piano o sintetizador (se puede instalar en el teléfono o la tableta de el programa) o en su propio oído.

Se deberá comenzar con la resistencia VR8. Se corresponde con el más alto tono. Haga clic en el botón SW8 y girar el destornillador fino de la resistencia VR8. El sonido del altavoz debe coincidir con alguna nota de la segunda octava, por ejemplo. La nota siguiente que debe ser un tono más abajo – si de la primera octava. Haga clic en el botón SW7 y hacemos girar la resistencia SW7, la siguiente nota – la siguiente en el tono, y así sucesivamente con cada botón. Después de configurar las ocho de la música resultará completa de octava.

Ahora puede disfrutar el resultado del trabajo y tratar de jugar un par de melodías sencillas!

Aplicación: galería de fotos del proceso de grabado de la placa

1. Despojado placa con los agujeros.



2. La tarjeta que tiene el rotulador patrón de los conductores.



3. La tarjeta en un blister con una solución de cloruro férrico inmediatamente después de la inmersión. La temperatura de la solución de aproximadamente 45 grados.



4. El inicio de un proceso de decapado de los primeros подтравливаются el extremo de la placa y la placa alrededor de los orificios (aproximadamente 5 minutos).



5. La continuación del proceso es de unos 10 minutos, No se olvide, sacudir el blister para acelerar el grabado.



 

6. Grabado casi terminado, se han quedado pequeñas parcelas con una fina capa de papel de aluminio. Después de unos 15 minutos



 

7. Grabado terminado. Después de unos 20 minutos



 

8. Отмытая plata a quitar las marcas de rotulador



9. Las huellas de rotulador eliminado, los conductores aún no estañado.



10. En los conductores sufrió el fundente, después de lo cual se облужены.



11. Los conductores de la облужены, fundente отмыт. La placa está lista para la instalación y soldadura de los componentes.



12. Vista desde el lado de la soldadura después de la instalación de los componentes.



 

13. El dispositivo montado. publicado

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Fuente: geektimes.ru/company/masterkit/blog/264436/