Таймер для експонування фоторезиста
Доброго вам дня! Розвиток сучасних технологій штовхнуло до освоєння виготовлення друкованих плат за допомогою фоторезиста. Друкуємо фотошаблон, накочуємо фоторезист, робимо бутерброд з них… Тепер потрібно експонувати. Як виміряти час експозиції? Можна, звичайно, бігати з годинником і смикати вилку з розетки. Але це не true way. Наш метод – виготовлення таймера. Під катом пост на тему "Я і мій сраний таймер"Що було треба і що вийшло Перш за все, я використовую лампу КЛЛ, 26W, цоколь Е27. Дуже зручно, баласт усередині. Тобто, комутувати потрібно 220V перерви. Живлення, звичайно, від мережі.
Експозицію потрібно записувати в ПЗП (EEPROM), не вводити кожного разу заново.
Дисплей. Функціонал пристрою мізерний, досить простого LED. У мережі багато конструкцій із малими (знакогенераторними) дисплеями, імхо, перебір.
Максимальний час експозиції – 60 хвилин 59 секунд. Не думаю, що потрібно більше. Мінімальне – 1 секунда.
Кнопки - зазвичай 3 штуки, старт і встановлення часу (інкремент і декремент).
Ще один момент – як дізнатися про завершення експонування? Знову бігати та дивитися на дисплей? А заразом і на включену лампу? Її, додамо звукову сигналізацію (піщалку).
Отже, загальна концепція «чорної скриньки»: 1. Роз'єм для підключення мережного живлення 2. Розетка для підключення навантаження 3. LED - 4 розряди (хвилини: секунди), двокрапка 4. Тактові кнопки, 3 штуки 5. Їжачка
Корпус. Якщо пристрій без корпусу, це не пристрій, а засіб для збирання пилу. Я вибрав N8AA виробництва AMBOX (думаю, у Kradex теж знайдеться щось подібне). Купив я його в 9В, на той час приблизно за 1.5 $. Але з ебучим темпом інфляції, ну, ви зрозуміли…
У цьому корпусі можна розташувати двіплати, що дуже зручно в даному випадку - можна розділити силову частину та керуючу.
На одному торці розташуємо роз'єм живлення та вимикач, на іншому - розетку та пищалку. На морді екран, кнопки. І ще два світлодіоди — харчування і навантаження (харчування взагалі не потрібно, але для симетрії я поставив).
Так, розетку поставив совкову. Бо була, а буржуйських у продажу не бачив.
Силова частина Блок живлення - лінійний. Бо імпульсний надмірно. А не розв'язаний, хм… Не люблю їх.
Місця в корпусі повно, є куди втулити китайський трансформатор, що завалявся. Я його пробував у пристрої з ІЧ-приймачем (черговий режим), гріється інфекція. А тут малий час роботи якраз зійде. Під трансформатор вирізаний прямокутний отвір, відмінно сидить і не смикається.
Комутуючий елемент - Сімістор. Ставити реле якось рука не піднімається, хоч місце є. Як правило, опторозв'язка MOC3043. Схема найбільш типова, вона наведена в датасіті на MOC3043 (даташит є у вкладенні).
Думаю, симістор можна було і без радіатора ставити, але так спокійніше.
Примітка: На платі я не встановив конденсатор снаббера, тому при увімкненні/вимкненні живлення таймера навантаження трохи блимає. Встановлення конденсатора має вирішити цей маленький баг.
Пристрій управління
Мікроконтролер - STM8S003F3P6. Дешевше я не бачив, та ще й з такою кошерною начинкою. Навіть убудований модуль для пищалки є. Кварц поставив, таки час рахувати.
Дисплей - CC56-21GWA, якщо це про щось говорить. Висота 19мм, таких повно у магазинах.
До дисплея ще зсувнийрегістр йде класика жанру, 74HC164. У мене він був у DIP.
Кнопки із круглими поршнями. Акцентую, на ногах 11 та 12 зовнішні pull-up резистори. Ці висновки контролера open-drain, без інтегрованих підтяжок. Я неуважно читав даташит і потім довго не міг зрозуміти, чому кнопки плавають.
Піщалка п'єзо, резонанс на кшталт 1кГц. Успішно демонтовано десь, але в магазинах їх повно. Пробував ставити електромагнітну (через транзистор, природно), але звук був набагато тихішим (це ті що без генератора). І жере вона 10-15мА. Єдина гідність, на мій погляд, їх можна видерти зі старих китайських будильників.
Зверніть увагу, як встановлений шлейф. Дуже зручно, дроти не відламуються. Піщалка приклеєна до корпусу двостороннім скотчем. Висновки програмування SWIM підпаював проводами. Тут варто додати харчування від програматора, але я не подумав.
Оскільки таймер робив не на виставку, не хотілося морочитися з ковпаками для кнопок та шильдиком. Три кнопки запам'ятати не складно: START/STOP, INC, DEC.
Опис роботи
Під час увімкнення таймер подає звуковий сигнал. На дисплеї відображається час експозиції. Важливий момент – час, який ви використали минулого разу. Запам'ятовується автоматично, нічого не потрібно натискати.
Для запуску натискаємо кнопку START (раптово так?). Подається звуковий сигнал, чотири тони, що зростають. Навантаження, тобто лампа, включається тільки після завершення звукового сигналу. На дисплеї зворотний відлік.
По досягненню заданого часу експозиції навантаження відключається, потім йде звуковий сигнал (чотири спадних тони). На екрані 00:00. Час, який ви використовували, запам'ятовується в EEPROM.
Натискаємо ще раз START, і отримуємо начас експозиції (замість нулів).
Як змінити час експозиції? Натиснути одночасно кнопки INC та DEC. Розряди, що встановлюються (хвилини або секунди), почнуть блимати. Збільшення/зменшення часу здійснюється кнопками INC, DEC. Швидкий набір при утриманні є:) Перехід між хвилинами і секундами кнопкою START.
Максимальний час експозиції — 60 хвилин 59 секунд. Мінімально можливе – 00 хвилин 01 секунд.
Вихід із режиму встановлення – одночасним натисканням кнопок INC та DEC.
Ще один момент — якщо експозиція запущена, її запросто можна вимкнути, натиснувши кнопку START (тобто вона є кнопкою STOP).
Прошивка
Не бачу сенсу в рамках цієї посади описувати прошивку. Усі вихідники у вкладенні також можна переглянути файл «About_UF-Timer.txt» Проект зроблений в IAR.
Прошивав контролер за допомогою STM8L-Discovery.
Важливо! Якщо хтось надумає повторити проект! Живлення таймера 5В, а рівні STM8L-Discovery 3В. Або узгоджувати, або запитувати цільової МК від програматора (що й зробив).
Невеликий, але важливий аспект. Модуль біпера цього МК може тактуватися або від LSI (вбудований RC-генератор, за замовчуванням), або HSE (зовнішній кварц). Але, щоб нормально працювати на частоті резонансу п'єзовипромінювача, потрібне калібрування. Для калібрування необхідно використовувати вбудований таймер у режимі захоплення. Про ці та інші цікаві речі можна почитати в RM0016. Без калібрування я пробував, чи не сподобалося (128 kHz ± 12.5%, 16кГц — не мало, так?). Чому б не використовувати HSE, кварц встановлений? Тут також не все так просто. Перемикання на біпера тактування від HSE здійснюється через Option bytes. Загалом, я запустив утиліту STVP і у вкладці OPTION BYTE зробив таке:
до після Те ж саме можна зробити в прошивці, але мені було ліньки
Вкладення
У вкладенні ви знайдете: 1. Схему у форматі sPlan, там же креслення «морди» та розташування плат у корпусі (на жаль, у SolidWorks я не сильний) 2. Друк у форматі LayOut 3. Проект під IAR, з вихідними джерелами 4. Креслення корпусу та даташити 5. Фотографії (включаючи скрини програмування OptionByte)