Belichtungsrahmen mit UV-Röhren
Bisher hatte ich Platinen immer mit einem 500W Halogenstrahler belichtet. Doch das wurde mir jetzt zu unprofessionell (zu lange Belichtungszeit, umständlich,...)
Ein Belichtungsrahmen musste her. Nun kann man diese Teile fertig bei diversen Elektronik-Versendern kaufen.
Nur: sie kosten locker mal so einige 100Euro.
Also: selberbauen!
1. Die Bedienung
Das Belichtungsgerät wird über 6 Tasten gesteuert. Diese sind aber fast alle doppelt belegt.
Da es je nach Hersteller und Material unterschiedliche Belichtungszeiten gibt, und ich diese nicht jedes mal neu eingeben möchte, können 4 Zeiten gespeichert werden.
Beim Einschalten führt die Software einen kurzen Selbsttest durch.
Zeit einprogrammieren:
Die Zeit-Daten werden in dem internen EEPROM des PIC-Controllers abgelegt. Sie kann jederzeit durch eine neue Zeit überschrieben werden.
1. Den Speicherort wählen: Prog. Taster drücken, gleichzeitig einen der Taster 1-4 (Zur Kontrolle wird Speicherort auf der 7-Segment-Anzeige ausgegeben.
2. Die Zeit über die Taster 1-4 einstellen (Minuten/Sekunden) max. 4,25 Minuten (Zeit wird auf Anzeige ausgegeben)
3. Taster Prog. drücken: Wert wird gespeichert --> rote LED blinkt kurz
Zeit wählen, Belichten starten:
1. Entsprechenden Taster drücken (1-4) (Zeit wählen)
2. Start drücken --> Belichtung beginnt. Relais zieht an, rote LED geht an. 7-Segmentanzeigen zählen rückwärts. Das Ende der Belichtung wird durch einen Summer angegeben.
Die Belichtung kann jederzeit durch drücken des Stopp/Prog.. Tasters abgebrochen werden
Zeit manuelle einstellen:
Dieses ist nötig, wenn die 4 Speicherplätze nicht ausreichen, man mit der Zeit experimentiert ...
1. Taster Prog. drücken (Ziffer 5 wird auf der Anzeige dargestellt)
2. Zeit über die Tasten 1-4 einstellen.
3. Taster Start drücken --> Belichtung beginnt. Relais zieht an, rote LED geht an. 7-Segmentanzeigen zählen rückwärts. Das Ende der Belichtung wird durch einen Summer angegeben.
Die Belichtung kann jederzeit durch drücken des Stopp/Prog. Tasters abgebrochen werden
2. Das Gehäuse
Dieses besteht aus einfachen Sperrholz (4 mm), welches man für einige Euro im Baumarkt bekommt.
Vor dem Zusammenbau muss das Holz erstmal zurechtgesägt werden. Zum Glück hatte ich hierfür eine Bandsäge zur Verfügung!
Alle Elemente wurden mit Holzschrauben und Leim zusammengebaut. Das Vorderteil, und der Deckel sind natürlich wieder lösbar (irgendwann geht die Elektronik darin ja mal kaputt).
Die Auflage und der Deckel bestehen aus dünnerem Sperrholz (2 mm). So ist der Deckel wesentlich leichter, und die Auflagefläche nicht so tief (Auf der Unterseite wird eine Glasplatte befestigt). Für das Durchlichtelement habe ich eine normale Glassplatte verwendet.
Ein bekannter hat mir mit einer Fräsanlage in das Sperrholz den Ausschnitt gemacht. So sind alle Seitenfläche gerade, und Rechtwinklig (Sie sollen als Anlegeflächen für die Platinen dienen). Die Glasplatte habe ich mit einem Glasschneider zurechtgeschnitten, und mit Silikon unter die Holzplatte geklebt (Wen man die Glassplatte nicht selber schneiden will, so kann man diese auch für wenig Geld von einem Glashändler machen lassen).
Der Deckel wird beim Belichten durch Verriegelungen (Kastenschlösser) (und dem Schaumstoff) auf die Platine gedrückt. So liegt die Maske plan auf der Platine auf.
Ich denke mehr gibt es zum Aufbau nicht zu sagen. Die Bilder sollten alles weitere erklären.
3. Die Elektrik
Als UV-Rören habe ich Röhren aus einem alten Gesichtsbräuner verwendet. Diesen bekommt man zum Teil schon für einen Euro bei EBay.
Ausgelegt ist der Belichtungsrahmen für 4 Röhren.
Leider war eine defekt. Aber da ich zurzeit so große Platinen sowieso nicht ätze, ist das nicht so schlimm.
Die UV-Röhren werden wie normale Leuchtstofflampen angesteuert. Das heißt: man benötigt einen Starter und eine Drossel.
Aus Platz- und Materialgründen werden die Leuchtstofflampen in Tandem-Schaltung angeschlossen. Also immer 2 Leuchten in Reihe.
Am besten verwendet man hierfür die alten Teile aus dem Gesichtsbäuner.
Die sind dann auch gleich richtig dimensioniert.
Ich hatte mit einem elektronischen Sofortstarter experimentiert. Aber dieser lässt sich nicht in Tandem-Schaltung verwenden.
Da ich die Belichtungszeit über einen Mikrocontroller steuern werde, habe ich die Schaltung so aufgebaut, das ich eine Phase über eine Relais schließen werde, und damit alle Leuchtstoffröhren einschalte.
4. Die Elektronik
4.1 Spannungsversorgung
Über eine 1A Sicherung und einen 12V Traffo (ca. 100-200mA) wird die Netzspg. heruntergeregelt.
Ein Brückengleichrichter und ein 7805 Festspannungsregler wandeln die Spannung in 5V Gleichspannung.
4.2 Der Mikrocontroller
Zur Steuerung des Belichtungsrahmens dient ein Mikrocontroller. Über ein Relais werden die UV Röhren ein- und ausgeschaltet.
Bei dem Controller handelt es sich um den PIC16F872. Wie dieser zu Programmieren ist, steht auf dieser Homepage im Bereich: PIC-Controller.
Zum Betrieb wird ein Quarz benötigt. Die Software ist für einen 20Mhz. Quarz ausgelegt. Nimmt man einen anderen läuft der Zeitzähler falsch ab.
Da ich die Schaltung in eine Steuer- und Bedienplatine unterteilt habe, gehen die Aus- und Eingänge des PICs auf eine Stiftleiste. Die Ausgänge die zu den 7-Segement-Treibern gehen sind mit Pulldown-Widerständen ausgestattet. Die Schalter mit Pullups. Diese sind aber hier nicht eingezeichnet, da dieser PIC-Typ interne Pullups besitzt (werden durch die Software aktiviert).
Die 7-Segement-Anzeige (3 Stück) wird durch 3 Treiber-IC´s betreiben. Diese erhalten vom PIC ihre Daten im BCD Code (Ausgang RC0-RC3). Die Leitungen RC4-RC6 dienen zur Auswahl des ICs (Es kann immer nur ein IC mit Daten beliefert werden).
4.3 Das Relais
Hierbei handelt es sich um ein 12V Relais, das 230V schalten kann (Standarttyp). Der Betrieb läuft durch ein einfache Transistorschaltung.
Hier die kompletten Schaltpläne (als GIF und Eagel-Format).
Die Layouts liegen ebenfalls bei. Aber hier sind einige Fehler: 7-Segemt-Anzeige: falsches Package, nicht alle Signale geroutet.
Am besten neu entwerfen.
5. Die Software
Hier die C und .hex Datei downloaden
Eine Warnung gleich vorweg: die Software habe ich nur mal eben schnell zusammengebastelt. Sie ist also etwas unstrukturiert. Es ließen sich sicher noch mehr in Funktionen auslagern.
Das Programm ist in C geschrieben, und mit dem CC5X-Compiler übersetzt (hier gibt es eine gute Anleitung dazu).
Falls das Programm aber so übernommen werden soll, liegt die .hex Datei auch bei.
Ich denke mehr brauch ich zu der Software nicht zu schreiben. Wenn noch Fragen sind: McMorton@gmx.net
Übrigens: Wie man die Software in den PIC bekommt steht im Bereich PIC-Controller.
Hier noch ein paar Bilder des Belichtungsgerätes.
(Der Deckel von unten. Man kann sehr gut das aufgeklebte Glas und die Bedienelektronik erkennen)
(Diese Scharniere sind an der Seite angebracht,
und drücken den Deckel beim Belichten fest auf das Glas.
So liegen Folie und Platine fest aufeinander.)
Optisch ließe sich da sicher mehr draus machen. Aber das Teil steht bei mir im Keller, und soll einfach nur Belichten.
Die Belichtungszeit liegt bei den Hartpapier-Platinen von Reichelt bei ca. 2,20 Minuten.
Und hier das wichtigste: Ich übernehme keine Verantwortung, für Schäden die durch unsachgemäßen Aufbau, Fehlfunktion, oder Fehlern in dem Schaltplan oder der Beschreibung auftreten.
Für Hinweise zu Fehlern (Schaltplanfehler, Rechtschreibfehler,..) bin ich jederzeit dankbar.
Dieses Gerät benötigt 230V. Der Aufbau sollte daher nur von Fachkundigen Personen durchgeführt werden.
McMorton 04.03.2004