Usé pintura conductora para hacer un circuito simple y flexible que ilumina y se oscurece un LED dependiendo de cuánto se flexiona. Solía trabajar en un proyecto participan fabricación circuitos en lentes de contacto, donde solíamos precisión micrones litografía para establecer rastros conductores minúsculos en la superficie de plástico flexible. Cuando me topé con pintura conductora de conductoras desnudas, tenía la idea de utilizar la litografía para hacer tableros del circuito impreso de simple y flexible para los componentes de regulares, a través del agujero. Imprimí este circuito en la película de transparencia, pero esta misma técnica podría aplicarse a muchos otros materiales-papel, tela, yeso...
Lista de partes:
Desnudo pintura conductora Amazonas
Resistente Flex Sensor 10 40Kohms Jameco 150551
Resistencia de 10 Ohm Jameco 2161043
6.8KOhm resistencia 691067 Jameco
Ámbar LED Jameco 2006781
Complemento de la batería de 9V Amazonas
Azul cinta de pintor amazónico
Película de transparencia Amazonas
Pegamento caliente
El circuito:
Este circuito tiene un 6.8Kohm resistor y la resistencia sensible flex en serie formando un divisor de tensión entre 9V y la tierra. Cuando se flexiona el resistor sensible flex cambia su resistencia. Esto hace que la tensión en el cruce entre el sensor de flexión y la resistencia de 6,8 K fluctuar.
La salida del divisor de tensión va a la base de un transistor NPN. En este circuito el transistor actúa como un seguidor de voltaje. El propósito del transistor es para que coincida con (bueno, casi partido, pero no tiene que preocuparse que para estos fines) la tensión en el emisor para el voltaje entrante en la base (desde el divisor de tensión). De esta manera la tensión en el emisor es aproximadamente igual a la tensión en la base, pero la corriente va desde el emisor y en el LED y el resistor proviene directamente del colector del transistor en vez de desde el divisor de tensión. Básicamente, el transistor actúa como un amortiguador, protegiendo el divisor del voltaje de la carga de lo LED y su Resistencia limitadora de corriente.
Así como el cable sensor está doblado y la salida del seguidor de voltaje fluctúa, la salida de emisor del transistor también fluctuará junto con él. Esto hace que el LED aumentar y disminuir en brillo. Más específicamente, el LED brillará dimmer que está doblado más el sensor flex.
Pasos:
Que el prototipo este circuito en un protoboard primero. Los valores de resistencia que utiliza en la placa fueron ligeramente diferentes de lo que he utilizado en el circuito porque la pintura conductora desnuda agrega una resistencia en el circuito. En el protoboard que encontré 3Kohm y 68 ohm resistencias eran ideales en el circuito de seguidor de voltaje dibujado anteriormente. En el producto final me aumentó la K de 3 a 6,8 K y disminuido el 68 ohmios a 10 ohmios para aumentar la cantidad de corriente pasando a través del resistor.
El proceso de fabricación era simple litografía. Diseñé mi máscara de litografía con águila, Photoshop e Illustrator.
Primero saqué mi esquema en Eagle y utiliza el editor de diseño de junta para diseñar los rastros para el PCB. Útil puse cosas hacia fuera para que el circuito quedaría muy bien junto a las 4.5" flex sensor. Después de que arreglé todo lo que me ha gustado aumentó el ancho de los rastros a 0,085"(éste era sentí que podía salirse con la anchura máxima). Cuando se utiliza esta pintura pelada conductora es importante recordar que agregará cierta resistencia a su circuito, rastros más delgados tiene más resistencia, así que si quieres evitar esto tendrás que hacer tus huellas tan amplia como sea posible. He encontrado que mis huellas tenían una resistencia de acerca de 600ohms por pulgada (puede consultar la hoja de datos de conductores desnudos para más información). Creo que si iba a rediseñar este circuito sería minimizar la distancia entre el transistor, LED y la tierra para aumentar el brillo. Yo también eliminaría la resistencia en serie con el LED completamente porque las huellas se pueden actuar como una resistencia limitante de corriente para el LED. He mi águila archivos adjuntos más abajo.
Me exporta una imagen de las huellas a photoshop y había hecho algunos ajustes. Borré las partes de los rastros que sentía eran demasiado cerca uno al otro y aumenta el tamaño de los contactos de componente cuando sea necesario. He importado mi diseño final en Illustrator y utiliza la función live trace para generar un archivo de vector de los rastros. Yo he conectado el archivo final de EPS por debajo. Envía este archivo a un cortador del laser y corte mi máscara de litografía de cinta de algunas pintor azul. Si no tienes acceso a un cortador del laser, usted podría intentar imprimir el archivo EPS y utilizando como guía para cortar la máscara a mano.
Una vez cortadas, cuidadosamente remover el interior de los rastros con un par de pinzas (Fig. 4) y transferido esta máscara sobre un pedazo de película de transparencia (fig 5). He diluido la pintura pelada conductora ligeramente con agua y había pintado encima de la máscara de la litografía (fig 6). Una vez seco (después de unos 15 min) quité cuidadosamente la cinta con las pinzas. He aplicado los restos rotos con un poco de pintura. Taladré agujeros en la película para los componentes utilizando una prensa del taladro (Fig. 7).
Una vez perforado, he roscado mis componentes en y utiliza un poco de pintura al frío de soldadura al circuito (fig 8). Una vez seco, con cuidado recorta el exceso conduce. He añadido un poco de pegamento caliente alrededor de la conexión para el cierre de la batería de 9V para darle soporte estructural un poco. También pegué abajo del flex sensor a la superficie de la placa de circuito.
Futuro:
Me gustaría seguir trabajando en esta técnica, ya que es bastante menos desperdiciador de tiempo y desperdicio que el tradicional grabado de PCB. Me ha gustado trabajar con la película de transparencia porque el resultado final se ve interesante, pero creo que sería mejor trabajar con un más hidrofílico material como papel-la pintura bonos mucho más fácilmente. Yo también puedo experimentar con láser grabado pequeños pozos en acrílico y estos pozos de relleno con pintura-la mayor altura podría disminuir la resistencia en los rastros.
