Portabel Arduino Lab: 25 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Halo semuanya….

Semua sudah familiar dengan Arduino. Pada dasarnya ini adalah platform prototyping elektronik open source. Ini adalah komputer mikrokontroler papan tunggal. Ini tersedia dalam berbagai bentuk Nano, Uno, dll… Semuanya digunakan untuk membuat proyek elektronik. Daya tarik Arduino adalah sederhana, ramah pengguna, open source, dan murah. Ini dirancang untuk setiap orang yang tidak akrab dengan elektronik. Sehingga banyak digunakan oleh mahasiswa dan penghobi untuk memenuhi proyek mereka lebih menarik.

Saya seorang mahasiswa elektronik, jadi saya akrab dengan Arduino. Di sini saya memodifikasi Arduino Uno untuk pengguna Arduino yang tidak berasal dari latar belakang elektronik (atau untuk setiap orang). Jadi di sini saya mengubah papan Arduino Uno menjadi "Lab Arduino Portabel". Ini membantu semua orang yang membutuhkannya portabel. Masalah yang terkait dengan papan Arduino adalah bahwa ia membutuhkan catu daya eksternal dan itu adalah PCB kosong, sehingga penggunaan kasar merusak PCB. Jadi di sini saya menambahkan catu daya internal dengan multi-fungsi dan memberikan penutup pelindung ke seluruh rangkaian. Jadi dengan metode ini saya membuat "Lab Arduino Portabel" untuk semuanya. Jadi saya membuat lab elektronik yang pas di saku Anda. Jika Anda tidak berada di rumah atau di lab, tetapi Anda perlu menguji ide baru ke dalam rangkaian, maka ini membuatnya praktis. Jika Anda menyukainya, silakan baca langkah-langkah pembuatannya…

Langkah 1: Paket Lengkap

Rencana saya adalah menambahkan unit catu daya dan penutup untuk keseluruhan. Jadi pertama-tama kita rencanakan tentang catu daya.

Sumber Daya listrik

Untuk menyalakan Arduino kami menambahkan sel Li-ion. Tapi tegangannya hanya 3.7V. Tetapi kami membutuhkan pasokan 5V, jadi kami menambahkan konverter boost yang menghasilkan 5V dari 3.7V. Untuk pengisian sel Li-ion menambahkan rangkaian pengisi daya cerdas yang menjaga sel Li-ion dalam kondisi baik. Untuk menunjukkan kondisi tegangan rendah baterai tambahkan sirkuit tambahan untuk menunjukkan bahwa itu perlu diisi. Ini adalah perencanaan untuk bagian power-supply.

Di sini kami hanya menggunakan komponen SMD untuk proyek ini. Karena kita membutuhkan PCB ukuran kecil. Juga pekerjaan SMD ini meningkatkan keterampilan Anda. Berikutnya adalah penutup pelindung.

Penutup pelindung

Untuk penutup pelindung saya berencana menggunakan papan nama plastik. Bentuk yang direncanakan adalah persegi panjang dan membuat lubang untuk port I/O dan port USB. Kemudian berencana untuk menambahkan beberapa stiker warna plastik sebagai karya seni untuk meningkatkan keindahan.

Langkah 2: Bahan yang Digunakan

Arduino Uno

Papan nama plastik hitam

Stiker plastik (dalam berbagai warna)

sel li-ion

Berpakaian Tembaga

Komponen elektronik - IC, Resistor, Kapasitor, Dioda, Induktor, L. E. D (Semua nilai diberikan dalam diagram rangkaian)

Fevi-cepat (lem instan)

Pateri

Aliran

Sekrup

Pita dua sisi dll….

Komponen elektronik seperti resistor, kapasitor dll. diambil dari papan sirkuit lama. Ini mengurangi proyek dan memberikan Bumi Sehat yang lebih baik dengan mengurangi limbah. Video tentang pematrian SMD diberikan di atas. Silakan menontonnya.

Langkah 3: Alat yang Digunakan

Alat yang saya gunakan dalam proyek ini diberikan pada gambar di atas. Anda memilih alat yang cocok untuk Anda. Daftar alat yang saya gunakan diberikan di bawah ini.

Stasiun Solder

Mesin bor dengan mata bor

Tang

Obeng

penari telanjang kawat

Gunting

Penggaris

Mengajukan

Gergaji besi

Pinset

Mesin meninju kertas dll ….

Penting:- Gunakan alat dengan hati-hati. Menghindari kecelakaan dari alat.

Langkah 4: Diagram Sirkuit & Desain PCB

Diagram sirkuit diberikan di atas. Saya menggambar diagram sirkuit dalam perangkat lunak EasyEDA. Kemudian rangkaian diubah menjadi tata letak PCB menggunakan perangkat lunak yang sama dan tata letak diberikan di atas. Juga diberikan file Gerber dan tata letak sirkuit PDF yang diberikan di bawah ini sebagai file yang dapat diunduh.

Detail Sirkuit

Bagian pertama adalah rangkaian proteksi baterai yang berisi satu IC DW01 dan satu mosfet IC 8205SS. Ini digunakan untuk perlindungan hubung singkat, perlindungan pengisian tegangan berlebih, dan perlindungan pelepasan dalam. Ini semua fitur yang disediakan oleh IC dan IC mengontrol MOSFET untuk ON/OFF baterai. MOSFET juga memiliki dioda bias terbalik secara internal untuk mengisi daya baterai tanpa masalah. Jika Anda tertarik untuk mengetahui lebih banyak tentang itu, silakan kunjungi BLOG saya, tautan diberikan di bawah ini, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/intelligent-li-ion-cell-management.html

Bagian kedua adalah rangkaian pengisian sel. Sel Li-ion membutuhkan perawatan khusus untuk pengisiannya. Sehingga IC charging TP4056 ini mengontrol proses charging-nya dengan aman. Arus pengisiannya ditetapkan pada 120mA dan menghentikan proses pengisian ketika sel mencapai 4.2V. Juga memiliki 2 LED status untuk menunjukkan kondisi pengisian dan pengisian penuh. Jika Anda tertarik untuk mengetahui lebih banyak tentang itu, silakan kunjungi BLOG saya, tautan diberikan di bawah ini, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-li-ion-cell-charger-using-tp4056.html

Bagian ketiga adalah sirkuit indikasi baterai rendah. Ini dirancang dengan memasang kabel op-amp LM358 sebagai pembanding. Ini menunjukkan dengan menyalakan led ketika sel perlu diisi.

Bagian terakhir adalah konverter boost 5V. Ini meningkatkan tegangan sel 3.7V menjadi 5V untuk Arduino. Ini dirancang dengan menggunakan IC MT3608. Ini adalah konverter boost 2A. Hal ini meningkatkan tegangan rendah dengan menggunakan komponen eksternal seperti induktor, dioda dan kapasitor. Jika Anda tertarik untuk mengetahui lebih banyak tentang boost converter dan rangkaiannya, silakan kunjungi BLOG saya, tautan diberikan di bawah ini, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/05/diy-tiny-5v-2a-boost-converter-simple.html

Prosedur

Cetak layout PCB di kertas glossy (kertas foto) menggunakan mesin photostat atau printer laser

Potong menjadi tata letak tunggal menggunakan gunting

Pilih yang bagus untuk diproses lebih lanjut

Langkah 5: Transfer Toner (masker)

Ini adalah metode untuk mentransfer tata letak PCB yang dicetak ke lapisan tembaga untuk proses etsa dalam pembuatan PCB. Tata letak di kertas foto dipindahkan ke lapisan tembaga dengan menggunakan perlakuan panas dengan bantuan kotak besi. Kemudian kertas dihilangkan dengan menggunakan air, jika tidak kita tidak mendapatkan tata letak yang sempurna tanpa ada kerusakan. Prosedur poin bijaksana diberikan di bawah ini.

Ambil pakaian tembaga ukuran yang dibutuhkan

Ratakan ujungnya dengan menggunakan kertas amplas

Bersihkan sisi tembaga dengan menggunakan amplas

Terapkan tata letak tercetak ke lapisan tembaga seperti yang ditunjukkan pada gambar dan tempel di tempatnya dengan menggunakan selotip

Tutup dengan menggunakan kertas lain seperti kertas koran

Panaskan (ke sisi tempat kertas cetak diletakkan) dengan menggunakan kotak besi selama sekitar 10-15 menit

Tunggu beberapa saat untuk mendinginkannya

Kemudian masukkan ke dalam air

Setelah satu menit keluarkan kertas dengan menggunakan jari Anda dengan hati-hati

Periksa apakah ada cacat, jika ada tolong ulangi proses ini

Proses transfer nada Anda (masking) selesai

Langkah 6: Etsa

Ini adalah proses kimia untuk menghilangkan tembaga yang tidak diinginkan dari lapisan tembaga berdasarkan tata letak PCB. Untuk proses kimia ini kita membutuhkan larutan besi klorida (larutan etsa). Solusinya melarutkan tembaga yang tidak tertutup ke dalam larutan. Jadi dengan proses ini kita mendapatkan PCB seperti pada layout PCB. Prosedur untuk proses ini diberikan di bawah ini.

Ambil PCB bertopeng yang dilakukan pada langkah sebelumnya

Ambil bubuk besi klorida dalam kotak plastik dan larutkan dalam air (jumlah bubuk menentukan konsentrasi, konsentrasi yang lebih tinggi mengikat proses tetapi kadang-kadang merusak PCB yang direkomendasikan adalah konsentrasi sedang)

Benamkan PCB bertopeng dalam larutan

Tunggu beberapa jam (periksa secara teratur apakah etsa sudah selesai atau belum) (sinar matahari juga mempercepat prosesnya)

Setelah menyelesaikan etsa yang berhasil, lepaskan topeng dengan menggunakan kertas pasir

Ratakan bagian tepinya lagi

Bersihkan PCBnya

Kami melakukan pembuatan PCB

Langkah 7: Pengeboran

Pengeboran adalah proses pembuatan lubang-lubang kecil pada PCB. Saya melakukannya dengan menggunakan bor tangan kecil. Lubang dibuat untuk komponen lubang tembus tetapi saya hanya menggunakan komponen SMD di sini. Jadi lubang untuk menghubungkan kabel ke PCB dan lubang gundukan. Prosedurnya diberikan di bawah ini.

Ambil PCB dan tandai di mana lubang yang perlu dibuat

Gunakan sedikit (<5mm) untuk mengebor

Bor semua lubang dengan hati-hati tanpa merusak PCB

Bersihkan PCBnya

Kami melakukan proses pengeboran

Langkah 8: Menyolder

Penyolderan SMD sedikit lebih sulit daripada penyolderan lubang biasa. Alat utama untuk pekerjaan ini adalah pinset dan pistol udara panas atau besi solder mikro. Atur hot air gun pada suhu 350C. Selama pemanasan beberapa waktu merusak komponen. Jadi hanya menerapkan panas dalam jumlah terbatas ke PCB. Prosedurnya diberikan di bawah ini.

Bersihkan PCB dengan menggunakan pembersih PCB (iso-propil alkohol)

Oleskan pasta solder ke semua bantalan di PCB

Tempatkan semua komponen ke padnya menggunakan pinset berdasarkan diagram sirkuit

Periksa kembali semua posisi komponen sudah benar atau tidak

Terapkan pistol udara panas pada kecepatan udara rendah (kecepatan tinggi menyebabkan misalignment komponen)

Pastikan semua koneksi baik

Bersihkan PCB dengan menggunakan solusi IPA (PCB cleaner)

Kami melakukan proses penyolderan dengan sukses

Video tentang penyolderan SMD diberikan di atas. Silakan menontonnya.

Langkah 9: Menghubungkan Kabel

Ini adalah langkah terakhir dalam pembuatan PCB. Pada langkah ini kami menghubungkan semua kabel yang diperlukan ke lubang bor di PCB. Kabel digunakan untuk menghubungkan keempat LED status, input dan output (tidak menghubungkan kabel ke sel Li-ion sekarang). Untuk menghubungkan catu daya, gunakan kabel berkode warna. Untuk sambungan kawat pertama-tama terapkan fluks pada ujung kawat yang dilucuti dan di bantalan PCB dan kemudian oleskan beberapa solder ke ujung kawat yang dilucuti. Kemudian tempatkan kawat ke lubang dan solder dengan menerapkan beberapa solder ke sana. Dengan metode ini kami membuat sambungan kawat yang baik ke PCB. Lakukan prosedur yang sama untuk semua sambungan kabel lainnya. OKE. Jadi kami melakukan koneksi kabel. Jadi pembuatan PCB kami hampir selesai. Dalam langkah-langkah berikut kita akan membuat penutup untuk seluruh pengaturan.

Langkah 10: Memotong Potongan

Ini adalah langkah awal pembuatan cover. Kami membuat sampul dengan menggunakan papan nama plastik hitam. Pemotongan dilakukan dengan menggunakan mata pisau gergaji besi. Kami berencana untuk menempatkan sel Li-ion dan papan sirkuit di bawah papan Arduino. Jadi kita akan membuat kotak persegi panjang dengan dimensi sedikit lebih besar dari papan Arduino. Untuk proses ini, pertama-tama kita menandai dimensi Arduino ke dalam lembaran plastik dan menggambar garis potong sedikit lebih besar dalam dimensi. Kemudian potong 6 bagian (6 sisi) dengan menggunakan gergaji besi dan periksa kembali apakah ukurannya benar atau tidak.

Langkah 11: Menyelesaikan Potongan

Pada langkah ini kami menyelesaikan tepi potongan plastik dengan menggunakan amplas. Semua tepi setiap potongan digosokkan pada amplas dan bersihkan. Juga perbaiki setiap dimensi potongan dengan cara yang tepat dalam metode ini.

Langkah 12: Buat Lubang untuk Pin USB dan I/O

Kami membuat lab portabel. Sehingga diperlukan pin I/O dan port USB yang dapat diakses oleh dunia luar. Sehingga diperlukan pembuatan lubang pada penutup plastik untuk port tersebut. Jadi pada langkah ini kita akan membuat lubang untuk port. Prosedur diberikan di bawah ini.

Pertama, tandai dimensi pin I/O (bentuk persegi panjang) di bagian atas dan tandai dimensi port USB di bagian samping

Kemudian lepaskan bagian dengan mengebor lubang melalui garis yang ditandai (buat lubang ke dalam ke bagian yang dilepas)

Sekarang kita mendapatkan tepi berbentuk tidak beraturan, ini dibentuk secara kasar dengan menggunakan tang

Kemudian selesaikan tepinya dengan halus dengan menggunakan file kecil

Sekarang kita mendapatkan lubang yang mulus untuk port

Bersihkan potongannya

Langkah 13: Menghubungkan Sakelar

Kami membutuhkan sakelar untuk ON/OFF lab Arduino portabel dan kami memiliki LED status. Jadi kami memperbaikinya di sisi yang berlawanan dengan port USB. Di sini kami menggunakan sakelar geser kecil untuk tujuan ini.

Tandai dimensi sakelar di potongan plastik dan juga tandai posisi empat LED di atasnya

Dengan menggunakan metode pengeboran, lepaskan material di bagian sakelar

Kemudian selesai ke bentuk sakelar dengan menggunakan file

Periksa dan pastikan sakelar pas di lubang ini

Buat lubang untuk LED (diameter 5mm)

Perbaiki sakelar pada posisinya dan kencangkan ke bagian plastik dengan menggunakan bor dan obeng

Langkah 14: Rekatkan Semua Bagian Bersama

Sekarang kami menyelesaikan semua pekerjaan dalam potongan-potongan. Jadi kami menghubungkannya bersama untuk membentuk bentuk persegi panjang. Untuk menyambung semua bagian saya menggunakan lem super (perekat instan). Kemudian tunggu sampai sembuh dan oleskan lem lagi untuk kekuatan dua kali lipat dan tunggu sampai sembuh. Tapi satu hal yang saya lupa untuk memberitahu Anda, bagian atas tidak merekatkan sekarang, hanya lem 5 bagian lainnya.

Langkah 15: Memperbaiki Baterai dan PCB

Kami membuat kotak berbentuk persegi panjang pada langkah sebelumnya. Sekarang kita menempatkan sel Li-ion dan PCB di sisi bawah selungkup dengan menggunakan selotip dua sisi. Prosedur rinci diberikan di bawah ini.

Potong dua bagian dari potongan dua sisi dan tempelkan di sisi bawah sel Li-ion dan PCB

Hubungkan kabel +ve dan -ve dari baterai ke PCB pada posisi yang tepat

Tempelkan ke sisi bawah kotak seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas

Langkah 16: Menghubungkan Koneksi Saklar

Pada langkah ini kita menghubungkan kabel switch dari PCB ke switch. Untuk koneksi kabel yang baik, pertama-tama berikan fluks pada ujung kabel yang dilucuti dan di kaki sakelar. Kemudian oleskan sedikit solder di ujung kawat dan di kaki sakelar. Kemudian menggunakan pinset dan besi solder menghubungkan kabel ke sakelar. Sekarang kami menyelesaikan pekerjaan.

Langkah 17: Menghubungkan LED

Di sini kita akan menghubungkan semua LED status ke kabel dari PCB. Dalam proses koneksi memastikan polaritas yang tepat. Untuk setiap status saya menggunakan warna yang berbeda. Anda memilih warna favorit Anda. Prosedur rinci diberikan di bawah ini.

Lepaskan semua ujung kabel dengan panjang yang dibutuhkan dan potong panjang kaki LED tambahan

Oleskan sedikit fluks ke ujung kabel dan ke kaki LED

Kemudian oleskan beberapa solder ke ujung kawat dan kaki LED menggunakan besi solder

Kemudian sambungkan LED dan kawat dalam polaritas yang tepat dengan menyolder

Tempatkan setiap LED ke lubang

Perbaiki LED secara permanen dengan menggunakan lem panas

Kami melakukan pekerjaan kami

Langkah 18: Menghubungkan Arduino Dengan PCB

Ini adalah prosedur koneksi sirkuit terakhir kami. Di sini kita menghubungkan PCB kita dengan Arduino. Tapi ada masalah di mana kita menghubungkan PCB. Dalam pencarian saya, saya menemukan solusi sendiri. Itu tidak merusak papan Arduino. Di semua papan Arduino Uno ada sekering pengaman. Saya menghapusnya dan menghubungkan PCB di antaranya. Jadi daya dari USB langsung menuju ke PCB kita saja dan output 5V dari PCB menuju ke papan Arduino. Jadi kami berhasil menghubungkan PCB dan Arduino tanpa membuat kerusakan pada Arduino. Prosedurnya diberikan di bawah ini.

Terapkan beberapa fluks ke sekering Arduino

Menggunakan pistol udara panas dan pinset lepaskan sekring dengan aman

Lepaskan kabel input, output dari PCB kami dan solder ujungnya

Hubungkan ground (-ve) input dan output (PCB kami) ke ground body USB menggunakan besi solder (lihat pada gambar)

Hubungkan input +ve (PCB kami) ke pad solder sekering yang dekat dengan USB (lihat pada gambar)

Hubungkan output 5V +ve (PCB kami) ke pad solder sekering lain yang jauh dari USB (lihat pada gambar)

Periksa kembali polaritas dan koneksinya

Langkah 19: Menempatkan Arduino

Bagian terakhir yang tidak kami pasang adalah Arduino. Di sini, di langkah ini kami memasang Arduino di kotak ini. Sebelum memasang Arduino di dalam kotak, kami mengambil selembar plastik dan memotong bagian yang cocok untuk kotak plastik. Pertama tempatkan lembaran plastik dan kemudian letakkan Arduino di atasnya. Karena PCB yang kami buat terletak di bawah, sehingga perlu adanya isolasi isolasi antara PCB dan Arduino. Jika tidak, itu menyebabkan korsleting antara PCB kami dan papan Arduino. Lembaran plastik melindungi dari arus pendek. Gambar yang sudah selesai ditampilkan di atas. Sekarang nyalakan catu daya dan periksa apakah itu berfungsi atau tidak.

Langkah 20: Memasang Bagian Atas

Di sini kita hubungkan potongan plastik terakhir, yaitu potongan atas. Semua bagian lainnya direkatkan tetapi di sini bagian atas dipasang dengan menggunakan sekrup. Karena untuk perawatan apa pun kami perlu mengakses PCB. Jadi saya berencana untuk memasang bagian atas menggunakan sekrup. Jadi pertama-tama saya membuat beberapa lubang di 4 sisi menggunakan bor dengan mata bor kecil. Kemudian kencangkan dengan menggunakan obeng dengan sekrup kecil. Dengan metode ini cocok semua 4 sekrup. Sekarang kami melakukan hampir semua pekerjaan. Pekerjaan selanjutnya adalah meningkatkan keindahan lab portabel kami. Karena sekarang tampilan kandang sudah tidak bagus. Jadi pada langkah selanjutnya kami menambahkan beberapa karya seni untuk meningkatkan keindahan. OKE.

Langkah 21: Terapkan Stiker di 4 Sisi

Bukan kandang plastik kami tidak terlihat bagus. Jadi kami menambahkan beberapa stiker plastik berwarna ke dalamnya. Saya menggunakan stiker tipis yang digunakan di kendaraan. Pertama saya menggunakan stiker berwarna abu untuk 4 sisinya. Pertama periksa dimensi menggunakan penggaris dan kemudian potong lubang yang diperlukan untuk sakelar, LED, dan USB. Kemudian tempelkan di dinding samping selungkup plastik. Semua gambar yang diperlukan ditampilkan di atas.

Langkah 22: Terapkan Stiker di Sisi Atas dan Bawah

Pada langkah ini tempelkan stiker di sisa sisi atas dan bawah. Untuk ini saya menggunakan stiker hitam. Pertama gambar dimensi sisi atas dan bawah lalu buat lubang untuk port atas lalu tempelkan ke sisi atas dan bawah. Sekarang saya percaya bahwa itu memiliki tampilan yang cukup bagus. Anda memilih warna favorit Anda. OKE.

Langkah 23: Beberapa Karya Seni

Dalam langkah ini saya menggunakan beberapa karya seni untuk meningkatkan keindahan. Pertama saya menambahkan beberapa strip stiker plastik berwarna kuning melalui sisi port I/O. Lalu saya menambahkan strip biru kecil melalui semua tepi samping. Kemudian saya membuat beberapa potongan bulat berwarna biru dengan menggunakan mesin pelubang kertas dan ditambahkan di sisi atas. Sekarang karya seni saya selesai. Anda mencoba untuk membuat lebih baik dari saya. OKE.

Langkah 24: Terapkan Simbol Arduino

Ini adalah langkah terakhir dari proyek "Portable Arduino Lab" kami. Disini saya membuat simbol Arduino dengan menggunakan bahan stiker yang sama warna biru. Tinju saya menggambar simbol Arduino di stiker dan memotongnya dengan menggunakan gunting. Lalu saya menempelkannya ke tengah sisi atas. Sekarang terlihat sangat indah. Kami menyelesaikan proyek kami. Semua gambar menunjukkan di atas.

Langkah 25: Produk Jadi

Gambar di atas menunjukkan produk jadi saya. Ini sangat berguna untuk semua orang yang menyukai Arduino. Saya sangat menyukainya. Ini adalah produk yang luar biasa. Apa pendapat Anda? Silakan komentar saya.

Jika Anda menyukainya, tolong dukung saya.

Untuk rincian lebih lanjut tentang sirkuit Silakan kunjungi halaman BLOG saya. Tautan yang diberikan di bawah ini.

0creativeengineering0.blogspot.com/

Untuk proyek yang lebih menarik, kunjungi halaman YouTube, Instructables, dan Blog saya.

Terima kasih telah mengunjungi halaman proyek saya.

Selamat tinggal. Sampai jumpa lagi……..