Жоғары кернеулі ауыспалы окклюзия көзілдірігі [ATtiny13]: 5 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Бірінші нұсқаулығымда мен амблиопияны емдеуге ниеті бар адамға көмектесетін құрылғыны қалай жасау керектігін сипаттадым (жалқау көз). Дизайн өте қарапайым болды және кейбір кемшіліктері болды (ол үшін екі батареяны қолдану қажет болды және сұйық кристалды панельдер төмен кернеумен қозғалады). Мен кернеу мультипликаторы мен сыртқы коммутациялық транзисторларды қосу арқылы дизайнды жақсартуды шештім. SMD компоненттерін қолданудың күрделілігі жоғары.

1 -қадам: Жауапкершіліктен бас тарту

Мұндай құрылғыны қолдану эпилепсиялық ұстаманы немесе пайдаланушылардың аз бөлігінде басқа жағымсыз әсерлерді тудыруы мүмкін. Мұндай құрылғы орташа қауіпті құралдарды қолдануды талап етеді және мүлікке зиян келтіруі немесе бүлдіруі мүмкін. Сіз сипатталған құрылғыны өз тәуекеліңізге қарай жасайсыз және қолданасыз

2 -қадам: Бөлшектер мен құралдар

Бөлшектер мен материалдар:

белсенді жапқыш 3D көзілдірігі

ATTINY13A-SSU

18x12 мм ҚОСУ-ӨТІРУ түймесінің түймесі (мен қолданған қосқышта тура, тар сымдары бар)

2x SMD 6x6mm тактілі қосқыш түймелері

2x 10 uF 16V Case 1206 танталдық конденсатор

100 nF 0805 конденсаторы

3x 330 nF 0805 конденсатор

4x SS14 DO-214AC (SMA) шотты диод

10k 0805 резисторы

15k 1206 резисторы

22k 1206 резисторы

9х 27 Ом 0805 резисторы

3x 100k 1206 резисторы

6x BSS138 SOT-23 транзисторы

3x BSS84 SOT-23 транзисторы

61х44 мм мыс қапталған тақта

бірнеше сым

3В батарея (CR2025 немесе CR2032)

оқшаулағыш таспа

скотч

Құралдар:

диагональды кескіш

қысқыштар

жалпақ бұрағыш

кішкентай бұрандалар

пинцет

қызметтік пышақ

ПХД кесуге болатын ара немесе басқа құрал

0,8 мм бұрғылау ұшы

бұрғылау машинасы немесе айналмалы құрал

натрий персульфаты

пластмассадан жасалған контейнер мен пластмассадан жасалған құрал, ол ПХД ерітіндісінен шығаруға арналған

дәнекерлеу станциясы

дәнекерлеу

алюминий фольга

AVR бағдарламашысы (USBasp сияқты дербес бағдарламашы немесе ArduinoISP қолдануға болады)

лазерлік принтер

жылтыр қағаз

киім темір

1000 дана құрғақ/дымқыл зімпара

крем тазартқыш

еріткіш (мысалы, ацетон немесе спирт)

тұрақты өндіруші

3 -қадам: тонерді тасымалдау әдісін қолданып ПХД жасау

F. Cu (алдыңғы жағы) айна бейнесін лазерлі принтер көмегімен жылтыр қағазға басып шығару керек (тонерді үнемдеу параметрлері қосылмаған). Басып шығарылған кескіннің сыртқы өлшемдері 60.96x43.434 мм (немесе мүмкіндігінше жақын) болуы керек. Мен бір жақты мыс қапталған тақтаны қолдандым және екінші жағынан жұқа сымдармен қосылдым, сондықтан екі мыс қабатын туралау туралы уайымдамадым. Қаласаңыз, екі жақты ПХД қолдануға болады, бірақ келесі нұсқаулар тек бір жақты ПХД үшін болады.

ПХД -ді басып шығарылған суреттің өлшеміне қарай кесіңіз, егер қаласаңыз, ПХД -ның әр жағына бірнеше мм қосуға болады (ПХД көзілдірігіңізге сәйкес келетініне көз жеткізіңіз). Әрі қарай, мыс қабатын дымқыл жұқа зімпарамен тазалаңыз, содан кейін тазартқышпен зімпарадан қалған бөлшектерді алыңыз (жууға арналған сұйықтықты немесе сабынды қолдануға болады). Содан кейін оны еріткішпен тазалаңыз. Осыдан кейін саусақтарыңызбен мысты ұстамау үшін өте абай болу керек.

Басылған суретті ПХД үстіне қойып, тақтаға туралаңыз, содан кейін ПХД -ны тегіс жерге қойыңыз және оны максималды температураға орнатылған киім үтігімен жабыңыз. Біраз уақыттан кейін қағаз ПХД -ге жабысуы керек. Темірді ПХД мен қағазға қысылған күйде ұстаңыз, мезгіл -мезгіл темірдің орнын өзгертуіңіз мүмкін. Қағаз түсі сарыға өзгергенше кем дегенде бірнеше минут күтіңіз. Содан кейін қағазбен ПХД суға салыңыз (крем тазартқышты немесе жуғыш сұйықтықты қосуға болады) 20 минут. Әрі қарай, ПХД -дан қағазды сүртіңіз. Егер тонер мыстан жабыспайтын жерлер болса, тонерді ауыстыру үшін тұрақты маркерді қолданыңыз.

Тұщы суды натрий персульфатымен араластырып, ПХД -ді өңдеу ерітіндісіне салыңыз. Ерітінді 40 ° C температурада сақтауға тырысыңыз. Радиатордың немесе басқа жылу көзінің үстіне пластикалық контейнер қоюға болады. Уақыт өте келе контейнерге ерітіндіні араластырыңыз. Ашылмаған мыстың толық еруін күтіңіз. Аяқтағаннан кейін ПХД ерітіндісінен шығарып, оны сумен шайыңыз. Тонерді ацетонмен немесе зімпарамен алыңыз.

ПХД -де тесіктерді бұрғылау. Мен бұрғылау алдында тесіктердің орталарын белгілеу үшін бұранданы орталық тесік ретінде қолдандым.

4 -қадам: Микроконтроллерді дәнекерлеу және бағдарламалау

Мыс жолдарын дәнекерлеуге жабыңыз. Егер қандай да бір жолдар іздеу ерітіндісінде еріген болса, оларды жұқа сымдармен ауыстырыңыз. ATtiny дәнекерлеу құралы PCB -ге, сонымен қатар микроконтроллерді бағдарламашыға қосатын сымдар. Hv_glasses.hex жүктеңіз, сақтандырғыштың әдепкі биттерін сақтаңыз (H: FF, L: 6A). Мен USBasp пен AVRDUDE қолдандым.. Hex файлын жүктеу маған келесі пәрменді орындауды талап етті:

avrdude -c usbasp -p t13 -B 16 -U жарқыл: w: hv_glasses.hex

Сіз менің бірінші нұсқаулығымда ATtiny бағдарламалау үшін қолданған 8 -ден -B (биткоток) мәнін 16 -ға өзгертуім керек екенін байқай аласыз. Бұл жүктеу процесін баяулатады, бірақ кейде бағдарламашы мен микроконтроллер арасындағы дұрыс байланысқа рұқсат беру қажет.

. Hex файлын ATB картасына жүктегеннен кейін, ПХД -дан бағдарламашы сымдарын босатыңыз. Үлкен SW1 ҚОСУ/ӨШІРУ қосқышы мен транзисторлардан басқа компоненттердің дәнекерленуі. Тақтаның екінші жағында сымдар арқылы қосылыстар жасаңыз. Электростатикалық разрядтан MOSFET қорғау үшін алюминий фольгамен транзисторлық жастықшалардан басқа барлық ПХД жабыңыз. Дәнекерлеу станциясының дұрыс жерге қосылғанына көз жеткізіңіз. Компоненттерді орналастыру үшін пайдаланатын пинцет ЭТҚ-ға қарсы статикалық болуы керек. Мен ескі пинцетті қолдандым, бірақ мен оларды жерге сыммен қостым. Сіз алдымен BSS138 транзисторларын дәнекерлей аласыз және ПХД аяқталғаннан кейін оларды фольгамен көбірек жабасыз, себебі P-каналы BSS84 MOSFETs электростатикалық разрядқа әсіресе осал.

SW1 дәнекерлеуіші ақырында бұрылады, сондықтан ол SS14 диодтарына немесе тантал конденсаторларына ұқсас болады. Егер SW1 сымдары ПХД тақталарынан гөрі кеңірек болса және олар басқа жолдарға қысқа тұйықталса, оларды еш қиындық туғызбауы үшін кесіңіз. ПХД -мен SW1 -ге қосылу кезінде дәнекерлеудің лайықты мөлшерін қолданыңыз, себебі ПХД мен көзілдіріктің жақтауларын біріктіретін таспа тікелей SW1 үстінен өтеді және бұл дәнекер қосылыстарына біраз шиеленіс әкелуі мүмкін. Мен J1-J4-ке ештеңе салмадым, LC панель сымдары ПХД-ге тікелей дәнекерленеді. Аяқтағаннан кейін, аккумуляторға кететін дәнекерлеу сымдары, олардың арасына батареяны оқшаулағыш таспамен бекітіңіз. Толық ПХД J1-J4 жастықшаларында өзгеретін кернеуді тудыратынын тексеру үшін мультиметрді қолдануға болады. Олай болмаған жағдайда, алдыңғы сатылардағы кернеуді өлшеңіз, қысқа тұйықталуларды, қосылмаған сымдарды, сынған жолдарды тексеріңіз. Егер сіздің ПХД J1-J4-те 0В пен 10-11В аралығында тербелетін кернеулер шығарса, сіз LC панельдерін J1-J4-ке дәнекерлей аласыз. Сіз кез келген дәнекерлеуді немесе өлшеуді тек батарея ажыратылған кезде жасайсыз.

Барлығын электрлік тұрғыдан біріктіргенде, сіз ПХД -нің артқы жағын оқшаулағыш таспамен жауып, айналасына таспа қою арқылы көзілдірікпен ПХД -ны қосуға болады. LC панельдерін ПХД -ге қосатын сымдарды батареяның бастапқы қақпағы болған жерде жасырыңыз.

5 -қадам: Дизайнға шолу

Пайдаланушылардың көзқарасы бойынша, жоғары кернеудің ауыспалы окклюзиясына арналған көзілдірік менің бірінші нұсқаулығымда сипатталған көзілдіріктер сияқты жұмыс істейді. 15к резисторға қосылған SW2 құрылғылар жиілігін өзгертеді (2.5Гц, 5.0Гц, 7.5Гц, 10.0Гц, 12.5Гц), ал 22к резисторға қосылған SW3 әр көздің бітелген уақытына өзгереді (L-10%: R-90%, L-30%: R-70%, L-50%: R-50%, L-70%: R-30%, L-90%: R-10%). Параметрлерді орнатқаннан кейін, оларды EEPROM -де сақтау және құрылғыны келесі іске қосқанда жүктеу үшін шамамен 10 секунд күту керек (ешбір түймені ұстамау керек). Екі түймені бір уақытта басу әдепкі мәндерді орнатады.

Дегенмен, мен кіріс ретінде ATtiny PB5 (RESET, ADC0) түйреуішін ғана қолдандым. Мен RC-R3 кернеу бөлгішінің кернеуін оқу үшін ADC қолданамын. Мен бұл кернеуді SW2 және SW3 басу арқылы өзгерте аламын. Кернеу ешқашан RESET іске қосылатындай төмен болмайды.

D1-D4 диодтары мен C3-C6 конденсаторлары 3 сатылы Диксон зарядты сорғыны құрайды. Зарядтау сорғысы микроконтроллердің PB1 (OC0A) және PB1 (OC0B) түйреуіштерімен басқарылады. OC0A және OC0B шығысы 4687,5 Гц квадраттық толқынның екі формасын жасайды, олар фаза 180 градусқа ығысады (OC0A жоғары болса, OC0B төмен, және керісінше). Микроконтроллер түйреуіштеріндегі кернеулерді өзгерту C3-C5 конденсатор пластиналарындағы кернеуді +BATT кернеуімен жоғары және төмен итереді. Диодтар конденсатордан заряд алуға мүмкіндік береді, оның үстіңгі тақтасы (диодқа қосылған) кернеуі жоғары, пластинасы төмен кернеуге ие. Әрине, диодтар тек бір бағытта жұмыс істейді, сондықтан заряд тек бір бағытта жүреді, сондықтан кез келген келесі конденсатор алдыңғы конденсаторға қарағанда кернеуге зарядталады. Мен Шоттки диодтарын қолдандым, себебі олар төмен кернеудің төмендеуіне ие. Жүктеме жоқ кезде кернеуді көбейту 3,93 құрайды. Практикалық тұрғыдан алғанда, зарядтау сорғысының шығысына тек 100к резистор жүктеледі (ток бір уақытта олардың екеуінен де өтеді). Бұл жүктеме кезінде зарядты сорғының шығысындағы кернеу 3,93*(+BATT) минус 1В шамасында, ал зарядты сорғылардың тиімділігі шамамен 75%құрайды. D4 және C6 кернеуді жоғарылатпайды, олар тек кернеудің толқындарын азайтады.

Транзисторлар Q1, Q4, Q7 және 100k резисторлары микроконтроллердің шығысынан төмен кернеуді зарядты сорғы шығысынан кернеуге түрлендіреді. Мен MOSFET -ті LC панельдерін жүргізу үшін қолдандым, себебі ток олардың қақпасынан кернеу кернеуі өзгерген кезде ғана өтеді. 27 Ом резисторлары транзисторларды үлкен кернеу ағындарынан қорғайды.

Құрылғы шамамен 1,5 мА тұтынады.