J’ai utilisé la peinture conductrice pour faire un circuit simple et flexible qui s’allume et s’estompe une LED selon combien il est fléchi. J’ai déjà travaillé sur un projet que impliqués fabrication de circuits sur les lentilles de contact, où nous avons utilisé le micron précision Lithographie de fixer de minuscules traces conductrices sur la surface du plastique souple. Quand je suis tombé sur peinture conductrice de conducteurs nus, j’ai eu l’idée d’utiliser Lithographie pour faire des conseils simples et flexibles de circuits imprimés pour composants réguliers, à travers-trou. J’ai imprimé ce circuit sur film transparent, mais cette même technique pourrait être appliquée à de nombreux autres matériaux papier, tissu, cloisons sèches...
Liste des pièces :
Nu peinture conductrice d’Amazon
De 10-40Kohms capteur résistif Flex Jameco 150551
Résistance de 10 ohms Jameco 2161043
6.8KOhm résistance Jameco 691067
Amber LED Jameco 2006781
Composant logiciel enfichable batterie de 9V Amazon
Bleu ruban de peintre Amazon
Film transparent Amazon
Colle chaude
Le Circuit :
Ce circuit a une 6.8Kohm résistance et la résistance sensible flex en série pour former un diviseur de tension entre 9V et la terre. Lorsque la résistance sensible flex est fléchie, il change sa résistance. Cela provoque la tension à la jonction entre le capteur de flex et la résistance 6,8 K à fluctuer.
La sortie du diviseur de tension va dans la base d’un transistor NPN. Dans ce circuit transistor fonctionne comme un suiveur de tension. Le but du transistor est d’assortir (enfin, presque match, mais nous n’avez à vous soucier qu’à ces fins) la tension de l’émetteur à la tension venant dans la base (le diviseur de tension). De cette façon la tension sur l’émetteur est approximativement égale à la tension à la base, mais toutes les choses actuel de l’émetteur et en le voyant et la résistance provient directement du collecteur du transistor au lieu de partir le diviseur de tension. Fondamentalement, le transistor agit comme un tampon, protégeant le diviseur de tension de la charge de la LED et sa résistance de limitation de courant.
Donc comme le flex capteur est plié et la sortie du suiveur de tension fluctue, la sortie de l’émetteur du transistor fluctuera aussi avec elle. Cela provoque la LED augmenter ou diminuer en luminosité. Plus précisément, la diode luminescente variateur que le plus le capteur flex est plié.
Étapes à suivre :
J’ai prototypé ce circuit sur une maquette première. Les valeurs de résistance, que j’ai utilisé sur le montage d’essai ont été un peu différents de ce que j’ai utilisé dans le circuit car la peinture conductrice nue ajoute résistance dans le circuit. Sur la maquette, que j’ai trouvé que des résistances 3Kohm et 68 ohm étaient idéales dans le circuit suiveur de tension tiré au-dessus. Dans le produit final, j’ai augmenté le 3 à 6,8 K et a diminué la 68 ohm à 10 Ohm pour augmenter la quantité de courant traverse la résistance.
Le procédé de fabrication a été lithographie par simple. J’ai conçu mon masque de lithographie à l’aide de Eagle, Photoshop et Illustrator.
Tout d’abord, j’ai a mon schéma en aigle et utilisé l’éditeur de mise en page de Conseil pour concevoir les traces pour les PCB. J’ai délibérément énoncé choses afin que le circuit s’adapterait bien à côté du 4.5" flex capteur. Après que j’ai tout organisé de la façon dont j’ai aimé, j’ai augmenté la largeur des traces à 0,085"(c’était la largeur maximum, avec que j’ai senti que je pouvais sortir). Lorsque vous utilisez cette peinture conductrice de nu, il est important de se rappeler qu’il va ajouter une certaine résistance à votre circuit, plus fines traces auront plus de résistance, donc si vous voulez éviter cela, vous devrez faire vos traces aussi larges que possible. J’ai constaté que mes traces ont une résistance de propos 600ohms par pouce (vous pouvez consulter la fiche technique nues conductrices pour plus d’informations). Je pense que si j’étais à redessiner ce circuit j’ai réduirait la distance entre le transistor, LED et au sol afin d’augmenter la luminosité. J’ai également supprimerait la résistance en série avec la LED complètement parce que les traces eux-mêmes peuvent agir comme une résistance de limitation de courante pour la LED. J’ai joint mes fichiers Eagle ci-dessous.
J’ai exporté une image des traces à photoshop et fait quelques ajustements. J’ai supprimé les pièces des traces que j’ai ressenti étaient trop près les uns aux autres et a augmenté la taille des contacts composant si nécessaire. J’ai importé ma conception finale dans Illustrator et utilisé la fonction de vectorisation pour générer un fichier vectoriel des traces. J’ai joint le fichier EPS final ci-dessous. J’ai envoyé ce fichier à un coupeur de laser et couper mon masque de lithographie hors bande certains bleu pour peintres. Si vous n’avez pas accès à un coupe au laser, vous pouvez essayer impression du fichier EPS et l’utiliser comme guide pour découper le masque à la main.
Une fois coupé, j’ai soigneusement enlevé les entrailles des traces avec une paire de pincettes (Fig. 4) et transféré ce masque sur un morceau de film transparent (Fig. 5). J’ai dilué la peinture conductrice nue légèrement avec de l’eau et il peint sur le dessus du masque de la lithographie (fig 6). Une fois sec (après environ 15 min), j’ai enlevé soigneusement le ruban avec des pincettes. J’ai patché toute trace cassé avec un peu de peinture. J’ai percé des trous dans le film pour les composants à l’aide d’une perceuse (Fig. 7).
Une fois percés, j’ai enfilé mes composants dans et utilisé un peu de peinture à froid les souder sur le circuit (fig 8). Une fois sec, j’ai découpé doucement les fils d’excès. J’ai ajouté un peu de colle chaude autour de la connexion à l’accrochage de batterie 9V pour lui donner un peu de soutien structurel. J’ai aussi collé sur le capteur flex à la surface du circuit imprimé.
Avenir :
Je tiens à continuer à travailler sur cette technique, tel qu’il est tout à fait moins de votre temps et gaspillage que traditionnel PCB gravure. J’ai aimé travailler avec le film transparent, parce que le résultat final semble intéressant, mais je pense qu’il serait préférable de travailler avec une plus hydrophile matérielle comme papier-la peinture serait lier beaucoup plus facilement. Je peux également expérimenter avec petits puits en acrylique de gravure au laser et remplissant ces puits de peinture-la hauteur supplémentaire pourrait diminuer la résistance dans les traces.
