ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

в 10:10, , рубрики: arduino, bootloader, diy или сделай сам, pcb, smd, ЛУТ, пайка, печатные платы, Электроника для начинающих, метки: , , , , , ,

Здравствуйте, статья задумывалась как обзор плоттерного винила Oracal 651 в качестве замены фотобумаги для переноса тонера. Однако, в качестве примера я выбрал самодельную версию Arduino Mini (ATMega8) и решил довести статью до логического завершения.

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

Винил выгодно отличается от фотобумаги и разного рода подложек — процесс изготовления платы становится менее трудоемким и более экономичным, о самом ЛУТ можно почитать здесь.

Содержание

Печать платы

Для переноса тонера на плату я буду использовать винил Oracal 651 (подсмотрел здесь). Компания Oracal уже известна среди радиолюбителей за свою основу для самоклеющуюся пленки, она тоже подходит для ЛУТ и обладает похожими свойствами.

Данный материал можно купить в компаниях занимающихся печатью по винилу (рекламные агенства, стикеры и т.д.), либо заказать на ибее.

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

Самый важный плюс этого материала — он самоклеющийся.

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

Это свойство позволяет нам использовать ровно столько винила, сколько нам нужно, без необходимости выбрасывать мелкие обрезки, а так же не требует хитрых манипуляций для скармливания принтеру.
В результате мы можем смело изготавливать единичные устройства небольшого размера не заботясь о расходе материала.
Для начала я печатаю плату на обычной бумаге A4, затем ориентируясь на просвет наклеиваю кусочек винила.

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

И печатаю еще раз (не забываем выключить все опции экономии тонера).

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

Зачищаем печатную плату и накладываем отпечатанное изображение.

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

Перевод тонера утюгом делается по стандартной схеме: плата вкладывается в бумажный «конверт» для распределения давления, под конвет имеет смысл подложить металлический предмет для отвода тепла, дальше мы просто прижимаем горячий утют (я выставляю температуру на максимум) к плате на 10-15 секунд, аккуратно приглаживаем края платы и готово.

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

Заготовку стоит остудить в холодной или теплой воде, это поможет размягчить бумагу использованную в качестве подложки.

Дальнейшее очень обрадует любителей печатать с помощью фотобумаги — нет необходимости корпеть по несколько минут над платой стирая куски бумаги и подчищая дорожки, винил снимается безропотно и не оставляет следов. Первый раз я даже удивился столь черному тонеру. :)

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

Для ретуширования плохо переведенных дорожек я использую обыкновенную гелевую ручку. Перманентный маркер для этих целей подходит гораздо лучше, но ручкой получается аккуратнее (даже дорожки в 0.3-0.2 мм подкрашиваются без проблем). Особенность этого метода — гель сохнет достаточно долго, так что либо ждите, либо ищите фен для волос. :)

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

Травление платы

В качестве раствора используется подогретое хлорное железо, плата расположена «лицом вниз». Для ускорения процесса травления заготовку стоит периодически потряхивать. Раньше за меня эту работу делал вибро-моторчик от телефона Nokia, но, по моей неосторожности, он пал смертью храбрых и растворился.

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

Во время травления стоит прибрать рабочее место и подготовиться к паянию и сверлению.

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

Сверление, резка, «покраска»

Найти дома 24 вольта для моторчика оказалось проблематично, пришлось разогнать стандартные 5 используя микросхему MC34063 (подробнее на easyelectronics.ru).

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

Тесктолит достаточно тонкий, легко режется ножницами.

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

Либо из-за плохого растворителя либо из-за свойств текстолита (что более вероятно) у меня никак не получалось отмыть тонер не оставив разводы на плате, смотрится это очень неряшливо и оставляет неприятное чувство на душе. После долгих размышлений я решил не бороться с проблемой, а использовать её себе во благо. Красим плату маркером не пригодившимся для подкраски дорожек. После смываем излишки ацетоном.

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

Лужение

Для лужения нам понадобится толстое жало и много флюса. :)

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

Пайка SMD компонентов

Паять SMD компоненты можно множеством способов (простым паяльником, в печке, на прожекторе и т.д.), я предпочитаю использовать фен (благо купить неплохую паяльную станцию можно без проблем и за небольшие деньги).

Используя тонкое скошенное жало мы нанесем немного припоя на места где будут располагаться наши компоненты. По сути, это простая замена паяльной пасты.

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

Пинцетом располагаем компоненты в положенных им местам.

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

Прогреваем плату феном, пинцетом помогаем компонентам смотреть в нужное направление.

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

В качестве перемычек я использую провод из витой пары, он не очень толстый и хорошо держит форму.

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

Почти готовый продукт, осталось припаять ножки. Дабы исключить перекосы в будущем, плату можно установить на макетку и подпаять боковые выводы.

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

Готово, «грязная» работа позади, теперь платы нужно отмыть и прошить.

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

Я использую токопроводящий флюс, его можно смыть зубной щеткой под потоком теплой воды, а можно закинуть платы в ультразвуковую ванну и пойти пить чай (две нижние платы были изготовлены ранее, я решил что лишняя ванна им не повредит).

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

Программирование

Чтобы превратить микроконтроллер на куске текстолита в полноценную Ардуину нам потребуется прошить bootloader, для этого можно использовать любой программатор, но ради единичной операции я беру саму Ардуину и скетч ArduinoISP.

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

Для загрузки скетчей подойдет любой переходник USB-UART, лично я спаял свой, с линией reset (плата будет перезагружаться сама во время загрузки скетча).

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

Переходник сделан на основе FT232, плата двухсторонняя. Сделана с первого раза с помощью того же винила (нужно совместить шаблоны на просвет и склеить края).

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

Шаг назад

Во время мойки и других операций часть черного покрытия смылась, поэтому я повторил покраску уже на готовой плате.

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

Конец

Готовый продукт: слева располагаются две платы на ATMega8, справа две на ATMega16 (различие в дополнительном светодиоде на 5 (PWM) ножке, можно плавно регулировать яркость). Белая ворона сверху — самая первая версия платы.

ЛУТ на виниле или домашняя Arduino Mini

Толщина дорожек 0.33 мм, внешняя граница 0.1 мм. Себестоимость одной платы в районе 2-х долларов, можно смело оставлять в готовом устройстве.

DipTrace версии плат

P.S. Для версий с ATMega16, ATMega328 и выше стоит добавить дроссель к ножке AVCC, для ATMega8 это бесполезно, т.к. внутреннее сопротивление между AVCC и VCC порядка 6Ом.

Автор: Lachezis

Источник


* - обязательные к заполнению поля