Elektroniikan rakentaminen

Osien juottaminen paikalleen kuparipuolelle on tärkeää tehdä tietyssä järjestyksessä, koska väärässä järjestyksessä osia voi tulla pahasti juottimen tielle.

Aloita osien juottaminen piirilevylle transistoreista, järjestyksessä T2 ja sitten T1. Kummankin transistorin keskimmäisen jalan (punainen) tulee olla taitettuna merkintäpuoleen päin ja laitimmaisten jalkojen vastakkaiseen suuntaan (huom. laitimmaisten taittaminen rivistä taakse on helpompaa). Näin transistori menee oikein päin kuparipuolelle.

Juota transistorien jälkeen paikalleen PTC-sulake ja sen jälkeen kaikki vastukset piirilevyn reunoille. Huomaa että R3:n paikka ei vastaa piirilevyn komponenttipuolella olevaa merkintää.

Katso valkoisesta ledistä kummalla puolella jaloista on pieni reikä. Juota led paikalleen piirilevyn pinnalle siten että reikäinen jalka (anodi) menee puolelle jossa on "A"-merkinnät ja kuvassa alla sinisen johtimen puoli.

Loimuled juotetaan transistorin T4 kohtaan siten että sen katodi ja lyhyempi jalka tulee kuvassa vasemmalle. Myös loimuled on hyvä saada mahdollisimman matalaksi, jäädäkseen pohjalevyn reunan taakse piiloon suoralta katseelta. Loimuledin laki hiotaan ensin kuitenkin tasaiseksi, jotta siitä poistuisi valokulmaa kaventava linssivaikutus. Näin valo levittyy laajemmalle.

Ledin juottaminen aivan juuresta on kuitenkin riskialtista, koska led tuhoutuu tällöin herkästi juottimen kuumuudesta. Tämän voi välttää taittamalla loimuledin jalkoja kuten kuvassa, siten että myös loimuled tulee samalla lähemmäksi piirilevyn keskelle. Varmista taittelujen jälkeen että lyhyempi katodijalka on edelleen vasemmalla ja juota led kiinni.

Osasijoittelupiirroksessa on huomion herättämiseksi punaisella katkoviivalla merkitty alue. Kyseisessä kohdassa oranssinvärisen johtimen pään tulee tehdä hyppy kahden täplän välillä kuten edellisen palstan kuvastakin näkee. Oranssi johdin kuljettaa virtaa näin sekä loimuledille että vastukselle R3. Asian voi hoitaa myös tinasillalla.

Lyhdyistä esitellään kaksi erityyppistä rakennetta, jotka eroavat ledien sijainnin ja käytännössä samalla paristopitimen tyypin ja sijainnin osalta.

Ideaportin kangasverhoiltua tunnelmavalaisinta (kuva sivulla 4) ovat jo muutamat rakennelleet omatoimisesti paristokäyttöisenä. Kyseessä on lyhtymalli jossa led on alhaalla ja näin myös paristopitimen paikka on loogisesti pohjalevyn alla ja paristot sieltä vaihdettavissa.

Lyhtykytkennän paristopitimeksi tulee tällöin litteä painopiirimallinen 4xAA paristopidin. Piirilevy tulee paristopitimen taustapuolelle, piirilevyn miinuspinni juotettuna suoraan piirilevyn miinuspisteeseen. Tämä paristopitimen- ja siinä kiinni olevan piirilevyn yhdistelmä tulee lyhdyn pohjalevyn alle siten, että ledit loistavat pohjalevyyn tehtävän aukon kautta lyhdyn sisään. Valkoisen ledin on ihan tarkoitus tulla suoralta katseelta syvemmälle piiloon, koska valkoinen led on häiritsevän kirkas pieni piste myös varjostinkankaankin läpi katsottuna

Kun osat ja johtimet on juotettu piirilevylle ja piirilevy on juotettu kiinni paristopitimen miinusnapaan, niin kokonaisuuden pitäisi näyttää seuraavalta. Kuvassa myös paristopitimeen on juotettu plusnavan johdin kiinni. Kun pohjan koko on 13x13cm, riittää (punaisen) plusjohdon pituudeksi n. 10cm ja kahden muun n. 6cm.

Seuraava kuva näyttää piirilevyn sijoitettuna pohjalevyn aukkoon. Aukon tekemisestä on asiaa seuraavalla sivulla.

Pohjalevyyn pitää tehdä piirilevyä suurempi aukko ja myös lisäkolo paristopitimen pluspinniä varten. Piirilevy sijoitetaan piirrotuksia varten pohjalevyn päälle siten, että 1W ledin kohta tulee mahdollisimman keskelle pohjalevyä. Sitten aukkoviivoitinta käyttäen merkataan aukkoporan/-sahan keskipisteet.

Kuvassa alla on vain ø 30mm aukko viivottimessa, jonka kehän tulee kiertää piirilevyn päiden ulkopuolelta. Varsinaisten aukkojen kokojen on hyvä olla ø 36mm-40mm. Viivottimella on tässä vaiheessa se tehtävä, että aukkojen keskipisteet tulevat merkityksi kohdalleen. Tätä varten aukon laitojen keskipistemerkintöjen välille piirretään linjat.

Paristopitimen pluspinnin lisäkolo

Alla kuva valmiista kaavasta, jonka mukaan aletaan sitten poraamaan aukkoja. Ensin porataan pieni paristopitimen plusnavan tarvitsema sivuaukko n. ø 12mm. Sitten porataan isommat n. ø 36mm-40mm aukot, joiden aiemmin saadut keskipisteet on seuraavassa kuvassa ruksattu. Loppu aukosta tehdään taltalla ja tätä työtä helpottaa, jos syyt ovat kuten kuvassa, pitkulaisen aukon mukaisessa suunnassa.

Kangasverhoillun tunnelmavalaisimen mittoja

Pohja / kansi

Lyhdyn yläosa tehdään samoilla mitoilla kuin pohja. Yläosaan kannattaa valon heijastumisen parantamiseksi liimata "peili". Peilinä toimii mainiosti alumiinifolion palanen yläosaan liimattuna. Valoa heijastuu peilin ansiosta paremmin takaisin alaspäin ja siten myös lyhdyn sivuille. Alla on kuva alumiinifolion mallauksesta paikalleen.

"Kangasverhoiltu tunnelmavalaisin" on ollut hyvin suosittu rakentelukohde ja normaalisti USB-käyttöinen, johon pohjautuvat myös tämän paristomallin mitat. Kokonaiskorkeutta vasemmalla olevalla USB-jännitteellä toimivalla valaisimella on 22cm. Näiden ohjeiden paristolyhty on oikealla oleva matalampi; 17,5cm.

Katso rungon verhoilusta kankaalla ja muusta rakentelusta seuraava alkuperäinen artikkeli:

Lyhdyn sokkeli

Lyhtyyn voisi hyvin tehdä alaosan kiertävän tasaisen sokkelin, mutta sellainen näytti kokeilun pohjalta melko raskaan ja tylsän näköiseltä. Seuraavassa on esitelty menetelmä tehdä lyhdyn alle jalat, joka keventää lyhdyn olemusta.

Jalkojen aihioitten mittapiirros

Jalkojen materiaalina on 21mm leveäksi sahattu rima (21mm on jalkojen korkeus). Ainevahvuus josta kuvien rima on tehty on 18mm, mutta vahvuus voi olla pienempikin, koska kulmamallinen jalkarakenne kestää kapeampanakin hyvin kolhuja. Rima sahataan 60mm välein 45° kulmassa neljäksi ylläolevan piirroksen mukaiseksi suunnikkaaksi (kulma voi olla muukin kun vastaavia kulmajalkoja tekee).

Sitten edelliset 60mm suunnikkaat sahataan "selkäpuolelta" koko pituuden puolivälistä 45° kulmassa, kuten kuvassa alla.

Toinen pala käännetään ylösalaisin, jolloin edellisestä sahauspinnasta yhteen liimattavat palat muodostavat aina yhden kulman jalan.

Jalan palat kannattaa merkitä heti sahauspintaan esim. "V" ja "O", koska sekaisin menevien 8 palan kanssa on hetken miettimistä jos ne menevät sekaisin. Tämä varsinkin silloin kun ainavahvuus on 18mm ja jalan korkeus 21mm. Hahmottaminen on melko hankalaa kun mitat ovat melko samoja ja pyörittelyssä pareiksi menee tovi aikaa.

Paristopitimen- ja kytkimen asennukset

Kun kytkentä on testattu toimivaksi yhdistelemällä punaista plusjohdinta vuorotellen toisiin johtimiin, voidaan kokonaisuus liimata kiinni aukon reunoille kontaktiliimalla. Paristopidin kannattaa tätä ennen karhentaa hiekkapaperilla reunan alueista joista se liimataan kiinni.

Paristojen tippuminen estetään pannalla, joka laitetaan kulkemaan paristopitimen yli ja ruuvataan kiinni. Kuvien panta on 20mm leveä ja 0.8mm vahva polykarbonaattikaistale.

Kuvissa päiden alla on 15mm korkeat muoviset korotusholkit. Reikäväli voi olla noin 70mm kun päiden alla on ko. muoviholkit ja kaistaleen koko pituus on 85mm. Polykarbonaattikaistaleen päät on taitettu vielä laakapihdeillä alassuin, jotta päät/kulmat eivät vahingossakaan raapaisisi ketään. Holkkien sijasta voi käyttää liimattuja puupalikoita ja muuta vastaavaa rakennetta.

Alla kuva piirilevynpidikkeistä ja polykarbonaatti-kaistaleesta (jonka pinnalla on vielä suojamuovi).

Kytkimen kiinnitys

Kytkimen kiinnittämistä varten tehdään pieni portaan tapainen hela. Aihioksi tarvitaan 35mm x 50mm alumiinin palanen. Huom. leveysmitasta 35mm; tarkista ensin että ko. mitta mahtuu jalkojen väliin. Mitat ovat muuten seuraavassa piirroksessa.

Ensin porataan reiät eli kiinnitysreiät ja -kytkimen reikä. Sitten taitetaan merkintöjen mukaan.

Kytkin juotetaan kiinni johtimiin ja kytkin kiinnitetään helaan. Säädä kytkimen syvyyttä helan suhteen muttereilla (2x) jotka kytkimiin tulevat aina mukana. Hela peittää johtimet kun se työnnetään kiinni paristopitimeen ja ruuvataan sitten kiinni. Sivut voi peittää pikku puupalikoilla jos mielii.

Seuraavassa kuvassa on valmis osuus pohjan osalta kun myös kytkin on kiinnitetty paikalleen.

Kytkin näkyy vain pikkuriikkisen yhdeltä lyhdyn puolelta.

Lyhty valmista purkkia käyttäen

Nopeana välityönä voi harkita oikaisua lyhdyn rakentamisen suhteen ja lyhdyn rungoksi voi ottaa jonkun valmiin purkin.

Mikäli lyhty tehdään purkista, niin melkein mikä tahansa neljän pariston pidin kelpaa. Kuitenkin vaikka pidin olisi varustettu johdoilla, niin johtoja pitää melko varmasti jatkaa, ellei purkki ole hyvin matala.

Kuvien purkkimallissa johdot oli jatkettu valkoisilla johdoilla, mutta mustat johdot piiloutuisivat paremmin.

Rakenna elektroniikka ensin valmiiksi sivun 2 ohjeitten mukaan. Piirilevy voidaan sitten kiinnittää purkin kanteen vipukytkimen- ja apurungon avulla. Seuraavissa kuvissa apurunkona on käytetty läpinäkyvää 0,8mm polykarbonaattimuovia, jota on helppo leikellä saksilla.

Muoviin on tehty ylimääräisiä reikiä vedonpoiston toteuttamiseksi. Vasen kuva alla on kuva kytkimen vivun puolelta ennen piirilevyn paikalleen sitomista, josta näkyvät hyvin johtimien vedonpoistolenkit ennen plusjohdon menoa kytkimeen ja miinusnavan avoin johdonpää odottaa piirilevyn paikalleen tuomista.

Oikeanpuoleisessa kuvassa näkyy piirilevyn sidonta apurunkoon ja piirilevyllä olevat johtimet on juotettu kytkimeen. Tässä vaiheessa kannattaa tehdä toimivuustestit ennen kokonaisuuden kiinnittämistä purkin kanteen kytkimestä.

Kun kytkentä on todettu toimivaksi, työnnetään kytkin kannen reikään ja tehdään lopullinen päätös siitä mihin suuntaan kytkimen vivun halutaan liikkuvan kun sitä käytetään. Kytkintä voi vielä vapaasti kiertää ja suunnata. Väliaikaisesta sateesta ei ole haittaa jos kytkimen varustaa kumisuojalla seuraavissa kuvissa.

Purkkivalaisimen etu on se, että purkin voi vaihtaa melko helposti uuteen. Käytännössä ø 6mm reiän tekeminen purkin kanteen riittää.

Paristojen laittamisen/vaihtamisen jälkeen paristot lasketaan johtojen varassa purkin pohjalle ja päälle voi kasata vaikka vaaleita koriste-esineitä. Seuraavassa kuvassa paristopidin on 4xAAA-kokoinen ja sitä kiertää keltainen silkkipaperi, joka on lävistetty haitarilla ollessaan yleisellä konttorivälineellä.

Myös paristopidin on paremmin piilotettu teippaamalla sen ympärille samaa keltaista silkkipaperia. Huom. tässä tapauksessa paristopidin on myös lukittu pysymään purkin pohjan keskellä.

www.ideaport.fi

27.7.2025

Markku Kauppinen