Ik gebruikte geleidende verf om een eenvoudige flexibele circuit dat licht en dimt een LED afhankelijk van hoeveel het is gebogen. Ik gebruikte om te werken aan een project dat betrokken circuits op contactlenzen te fabriceren, waar we gewend micron precisie lithografie vast van kleine geleidende sporen op het oppervlak van flexibel plastic. Toen kwam ik kale geleidende geleidende verf, had ik het idee lithografie gebruiken om eenvoudige, flexibele printplaten voor regelmatige, via holes onderdelen. Ik heb dit circuit op transparantenfolie afgedrukt, maar deze zelfde techniek kan worden toegepast op vele andere materialen-papier, stof, gipsplaat...
Onderdelen lijst:
Bare geleidende verf Amazon
Resistive Flex Sensor 10-40Kohms Jameco 150551
10 Ohm resistor Jameco 2161043
6.8KOhm weerstand Jameco 691067
Amber LED Jameco 2006781
9V batterij module Amazon
Schilder de tape Amazon blauw
Transparantenfolie Amazon
Hete lijm
Het Circuit:
Dit circuit heeft een 6.8Kohm weerstand en de flex gevoelige weerstand in serie te vormen van een spanning scheidingslijn tussen 9V en grond. Wanneer de gevoelige weerstand van flex is gebogen verandert haar weerstand. Dit zorgt ervoor dat de spanning op de kruising tussen de flex-sensor en de 6.8K weerstand schommelen.
De uitvoer van de scheidingslijn spanning gaat in de base van een NPN-transistor. In dit circuit fungeert de transistor als een volgeling van de spanning. Het doel van de transistor is aan (goed, bijna wedstrijd, maar we niet over moet ongerust maken die voor deze doeleinden) de spanning aan de emitter de spanning vandaan in de basis (de scheidingslijn van de spanning). Op deze manier de spanning aan de emitter is ongeveer gelijk aan de spanning op het honk, maar de huidige gaan uit de emitter en in de LED en een weerstand is afkomstig vanuit de transistor de verzamelaar in plaats van uit de scheidingslijn van de spanning. Kortom, fungeert de transistor als een buffer, bescherming van de scheidingslijn van de spanning van de lading van de LED en haar huidige beperkende weerstand.
Dus als de flex sensor is gebogen en de uitvoer van de spanning-volgeling fluctueert, zal ook de uitvoer van de transistor de emitter schommelen mee. Dit zorgt ervoor dat de LED te verhogen of in helderheid. Meer in het bijzonder, zal de LED dimmer die het meer de flex sensor is gebogen gloed.
Stappen:
Ik prototyped dit circuit op een breadboard eerste. De weerstand waarden die heb ik op het breadboard gebruikt waren iets anders dan wat ik in het circuit gebruikt omdat de kale geleidende verf weerstand in het circuit toevoegt. Op het breadboard vond ik dat waren 3Kohm en 68 ohm weerstanden ideaal in het spanning volgeling circuit getrokken boven. In het eindproduct ik verhoogde de 3K tot 6,8 K en verminderde van de 68 ohm tot 10 Ohm het bedrag van het huidige gaan door de weerstand te verhogen.
Het fabricageproces was eenvoudig lithografie. Ik ontwierp mijn lithografie-masker met behulp van Eagle, Photoshop en Illustrator.
Eerst ik haalde mijn schema in de adelaar en het bestuur lay-out-editor gebruikt om het ontwerp van de sporen voor de PCB. Ik legde doelbewust dingen uit, dus dat het circuit mooi naast passen zou de 4,5" flex sensor. Nadat ik alles regelde de manier waarop die ik hield verhoogde ik de breedte van de sporen aan 0.085"(dit was de max breedte die ik voelde dat ik weg kon krijgen met). Bij het gebruik van deze kale geleidende verf is het belangrijk om te onthouden dat het zal enige weerstand toe te voegen aan uw circuit, dunner sporen meer weerstand, zodat als u wilt dat om dit te voorkomen moet u uw sporen zo breed mogelijk te maken. Ik vond dat mijn sporen een weerstand van over 600ohms per inch (kunt u uit de kale geleidende gegevensblad voor meer info). Ik denk dat als ik moest dit circuit herontwerp ik de afstand tussen de transistor, LED, en de grond teneinde helderheid zou minimaliseren. Ik zou ook de weerstand in serie met de LED volledig verwijderen omdat de sporen zich als een huidige beperkende weerstand voor de LED fungeren kunnen. Ik heb mijn Eagle bestanden hieronder toegevoegd.
Ik een afbeelding van de sporen geëxporteerd naar photoshop en maakte een paar aanpassingen. Ik verwijderde de delen van de sporen die ik voelde waren te dicht bij elkaar en verhoogd de grootte van de component contacten waar nodig. Ik mijn definitieve ontwerp in Illustrator geïmporteerd en de live trace-functie gebruikt voor het genereren van een vector bestand van de sporen. Ik heb de laatste EPS-bestand hieronder toegevoegd. Ik stuurde dit bestand naar een laser cutter en snijd mijn lithografie-masker uit sommige blauwe schilder tape. Als u geen toegang tot een laser cutter hebt, je zou kunnen proberen het EPS-bestand afdrukken en gebruiken als een gids om het masker met de hand gesneden.
Eenmaal knippen, ik zorgvuldig de binnenkant van de sporen verwijderd met een pincet (fig 4) en dit masker op een stuk van transparantenfolie (fig 5) overgedragen. Ik de kale geleidende verf iets met water verdund en schilderde het op de top van de lithografie-masker (fig 6). Eenmaal droog is (na ongeveer 15 min) verwijderd ik zorgvuldig de tape met een pincet. Ik herstelde geen gebroken sporen met een schar van verf. Ik geboord gaten in de film voor de onderdelen met behulp van een boor pers (Fig. 7).
Eenmaal geboord, ik schroefdraad mijn onderdelen in en een schar van verf gebruikt om te solderen hen koud aan het circuit (Fig. 8). Eenmaal droog, geknipt ik voorzichtig de overtollige leads. Voegde ik een beetje warme lijm rond de verbinding naar de 9V batterij module te geven een beetje structurele steun. Ik gelijmd ook beneden de flex-sensor aan de oppervlakte van de printplaat.
Toekomst:
Ik wil blijven werken op deze techniek, want het is vrij minder tijdrovend en verspillende dan traditionele PCB etsen. Ik vond het werken met de transparantie-film, omdat het eindresultaat ziet er interessant, maar ik denk dat het zou beter samen te werken met een meer hydrofiele materiaal zoals papier-de verf zou veel gemakkelijker obligatie. Ik kan ook experimenteren met laser etsen kleine putjes in acryl en deze putjes vullen met verf-de toegevoegde hoogte misschien minder weerstand in de sporen.
