Цветомузыка: светодиодная светомузыка своими руками

Пошаговая сборка несложной конструкции светодиодной цветомузыки, с попутным изучением радиолюбительских программ

Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Приветствую вас на сайте “Радиолюбитель“

Собираем светодиодную светомузыку (цветомузыку). Часть 4.

Сегодняшним занятием в Школе начинающего радиолюбителя мы заканчиваем собирать светодиодную цветомузыку. Результатом этого занятия станет готовое устройство, которое можно будет подключить к выходу звуковой карты компьютера или усилителя а затем наслаждаться не только световыми эффектами, но и результатами своего труда.

На прошлом занятии мы с вами рассмотрели работу в программе “Cadsoft Eagle”, научились создавать элементы, наполнять библиотеку радиокомпонентов, макетировать печатную плату и автоматически трассировать ее. Результатом прошлого занятия должна стать готовая, созданная в программе печатная плата. В ходе сегодняшнего занятия мы с вами изготовим печатную плату, спаяем ее и настроим. Т.е. сегодня на выходе у нас должно получиться готовое изделие.

Представляю вам доработанный вариант схемы цветомузыки и печатную плату, выполненные в программе Cadsoft Eagle.

Здесь вы можете скачать схему и плату. Скачанную папку установите в раздел “Проекты”.

Схема и плата светомузыки

Схема отличается от оригинала тремя моментами:
- доработан входной узел;
– схема дополнена источником питания на 12 вольт;
– добавлено три конденсатора С8, С12 и С13 (это необходимо по техническим условиям для микросхем, при длине проводников соединяющих светодиоды и микросхемы более 15 см. Так- что лучше перестраховаться.

Во втором занятии мы с вами решили, что для создания платы будем использовать фольгированный текстолит с нанесенным фоторезистом. Если вам не удалось раздобыть такой текстолит, ничего страшного, значит вы будете изготавливать плату методом “ЛУТ”.

Считаем, что плата в программе у нас создана. Приступаем к ее изготовлению. Распечатываем заготовку (а в прошлом, в третьем, видеозанятии я рассказывал кому и как это делать, в зависимости от используемого материала. Далее текст идет для тех, кто будет изготавливать плату с использованием фоторезиста. Для остальных – обычный метод “ЛУТ”). Рисунок печатной платы лучшего всего распечатывать на специальной прозрачной пленке для лазерных принтеров. Так-же рисунок можно распечатать на листе обычной белой офисной бумаги (желательно как можно тонкой) и на кальке. Вообще, считается, что отличный результат получается при печати на пленке, хороший – на офисной бумаге, а на кальке – на хорошо с плюсом (или на отлично с минусом, кому как нравится), поэтому калька – самый оптимальный для нас вариант лежащий между пленкой и бумагой. Вырезаем кусок кальки размером чуть меньше стандартного листа, накладываем ее на стандартный лист бумаги с загнутым верхним краем, под который просовываем конец кальки (это чтобы ее не зажевал принтер). Калька обязательно должна иметь гладкую, ровную поверхность, без всяких помятостей. Распечатываем, и получаем приблизительно такой результат:

Далее, готовим раствор для проявки фоторезиста. Как я уже говорил, для этого нужно применять кальцинированную соду (не надо устраивать “танцев с бубнами” и пользоваться средствами для очистки труб, клеями и т.д.). Пропорции раствора – 1 чайная ложка с верхом кальцинированной соды на пол-литра воды. Если вы переборщите, ничего страшного. Практикой проверенно, что процесс проявки нормально проходит и в более концентрированном растворе.

Теперь нам надо перенести рисунок нашей платы на фоторезист. Для этого нам нужен источник ультрафиолетового излучения. Если вы пользуетесь этим методом изготовления печатных плат редко (по крайне мере не постоянно), то самый лучший источник ультрафиолета для вас – Солнце.

Процесс переноса заключается в засветке ультрафиолетовыми лучами прозрачных частей рисунка через кальку (бумагу, пленку) на фоторезисте, при этом при его проявке засвеченные участки закрепятся и останутся на плате, а не засвеченные участки будут смыты, обнажая слой фольги. Как это делается: – вырезаем по контуру заготовку на кальке; – вырезаем заготовку из текстолита с фоторезистом размером на несколько миллиметров больше (во все стороны) размера кальки (если калька будет ложиться на края текстолита, который после резки имеет неровности, то вполне возможно ее отслаивание, что не допустимо); – капаем несколько капель подсолнечного масла на текстолит (предварительно сняв защитную пленку с верхнего слоя фоторезиста) и размазываем его по всей поверхности, тоже самое проделываем и с калькой (масло размазываем со стороны тонера). Все это проделываем в затемненном месте Для чего это нужно. Первое – обеспечить плотное соприкосновение кальки и текстолита, второе – калька становиться более прозрачной, что благоприятствует лучшему прохождению через нее ультрафиолета (для прозрачной пленки в этих целях используется вода); – накладываем распечатку платы тонером вниз на фоторезист и салфеткой разравниваем ее на плате, удаляя излишки подсолнечного масла. В результате калька должна плотно прилегать к фоторезисту (наличие воздушных пузырьков, помятостей – не допустимо); – выходим на Солнце и подставляем плату перпендикулярно солнечным лучам, наблюдаем за процессом. Сколько времени нужно засвечивать фоторезист сказать не возможно, все зависит от внешних факторов. Поэтому проделываем этот пункт без оглядки на время, а доверяясь только своим глазам. Первоначально фоторезист имеет темно-стальной оттенок, по мере засветки цвет его будет меняться в сторону темно-фиолетового. Так вот, как только вы заметили начало изменения цвета фоторезиста ждете еще около одной минуты и на этом процесс прекращаете. Фоторезист не критичен к времени засветки. В ходе эксперимента с имеющимся у меня фоторезистом время засветки продолжалось в течении пяти минут с интервалом между участками засветки – 30 секунд. После проявки выяснилось, что участок, который засвечивался 30 секунд и участок, который засвечивался 5 минут получились одинаково хорошо. Но все равно, перебарщивать со временем засветки не стоит. Если у вас не очень качественный отпечаток (слабый слой тонера) то при длительном времени возможны засветки фоторезиста и через слой тонера. После этого опускаем заготовку платы в раствор кальцинированной соды и бултыхаем ее в нем. Через несколько минут не засвеченный слой фоторезиста сойдет. Далее промываем плату в проточной воде и травим ее обычным для вас способом. Оставшийся после травления слой фоторезиста быстрее всего счистить каким-нибудь подручным твердым инструментом (деревянной лопаткой). Вот такой результат у нас должен получиться:

Теперь мы с вами сделаем с платой то, что еще не делали – залудим ее. Что для этого необходимо: – пищевая лимонная кислота; – ватный тампон, закрепленный на конце какого-либо предмета; – сплав “Розе” или аналогичный; – кастрюля; -перчатки или варежки.

Серебристые капли на фотографии – это сплав “Розе”, применяется для лужения плат. Температура его плавления около 90 градусов Цельсия. Его можно найти, достать, купить, заказать по интернету (или его аналог с температурой плавления менее 100 градусов).

Как происходит процесс. В кастрюлю наливаем воду на два-три сантиметра выше дна и доводим ее до кипения. В кипящую воду добавляем одну чайную ложку лимонной кислоты и опускаем в нее плату фольгой вверх. Сверху на плату кидаем несколько “капель” сплава “Розе”. Через некоторое время сплав расплавится. Берем ватный тампон и растираем сплав по плате, если капли сплава скатились на дно кастрюли – ничего страшного, макаем тампон в эти шарики и как-бы красим плату. После того как все дорожки покроются слоем сплава, тщательно очищаем тампоном плату от излишков сплава. После этого достаем плату и даем время ей остыть. А варежки нужны для того, чтобы не обжечь руки паром. Вот такой результат должен получиться и у вас:

После этого сверлим отверстия и наносим слой “шелкографии” на плату со стороны деталей. Как это делать я рассказывал в предыдущих занятиях. Перед нанесением “шелкографии”, после сверловки отверстий, сторону деталей необходимо зачистить нулевкой. Сторону с печатными проводниками трогать не надо. При нанесении “шелкографии” припой расплавить и аккуратно растечется вокруг отверстий, обеспечивая сводный доступ к ним.

Ну а теперь припаиваем все детали в соответствии со схемой не забывая о перемычках:

Настройку платы необходимо проводить с помощью уже знакомой нам программы: Virtins-Multi-Instrument, которую мы использовали при наладке функционального генератора. Наш генератор подключаем на вход светомузыки, а сигналы для проверки частотного диапазона снимаем с верхних выводов подстроечных сопротивлений. При этом в приборе задействуем мультиметр (для определения частоты сигнала) и анализатор спектра (с его помощью хорошо наблюдать за прохождением сигналов через фильтры).

Но а ниже, в коротком ролике, вы сможете убедиться, что данная схема вполне работоспособна. Единственное, для этого примера я не припаивал все светодиоды, а только по одному каждого цвета (диоды у меня будут стоять вне платы). Ну и еще хочу заметить, что для нормальной работы этой схемы нужен “громкий” источник звукового сигнала. Поэтому, я бы порекомендовал тем, кто будет повторять эту конструкцию, полазить по интернету и подобрать от любой схемы светомузыки предварительный усилитель на 1-2 транзисторах, устройство усложнится не сильно, но зато будет работать более качественно.

---

---