Pregunta de viabilidad y consejos sobre software CAD

Question

Para un proyecto de pasatiempo que he montado en una placa de pruebas, estoy considerando usar un par de detectores que funcionan como una barrera física de un solo uso. Cuando son impactados por un proyectil, se rompe una traza permitiendo que +5VDC active un biestable que forma parte de mi lógica de puerta para un contador-temporizador.

He imaginado este detector como una delgada pegatina adhesiva con una fina traza de cobre incrustada en ella que forma un patrón simple para cubrir el área, zigzagueando a través de la superficie. Similar a las etiquetas de radiofrecuencia pasivas utilizadas por las tiendas minoristas para protección antirrobo.

Mis preguntas son: 1) ¿Será práctico que un fabricante imprima un lote de estas cosas para mí? 2) Nunca he utilizado software CAD antes, ¿hay alguna sugerencia de un programa CAD gratuito que no tenga una gran curva de aprendizaje para este tipo de proyecto (soy un usuario de Linux pero creo que es más probable W7 aquí)?

EDICIÓN: Los fotodiodos son una gran idea, y probablemente los probaré y haré preguntas en un hilo separado. La traza rompible permite más configuraciones y mantiene las velocidades de transición (y otras velocidades) bajas. Planeo usar una distancia muy pequeña para rastrear la velocidad de dicho proyectil, como 1 o 2 cm. Tengo un reloj de 10 Mhz para mi temporizador.

EDICIÓN2: Debería haber agregado un resistor limitador de corriente al diagrama para no provocar un incendio con la traza... pero creo que entiendes la idea a partir de este diagrama.

Answer 1

Anteriormente era común usar guirnaldas de metal de árbol de Navidad para este tipo de cosas en laboratorios de física; luego, las compuertas fotográficas se abarataron, las guirnaldas cayeron en desuso como decoración y las variedades modernas pueden que ya no sean conductoras de todos modos.

Para un elemento desechable como este, quizás quieras investigar algún tipo de impresión conductora a base de carbono en lugar de un proceso de placa de circuito metálico o tinta conductora a base de plata que cuesta una pequeña fortuna. No necesitas algo casi tan conductor como una placa de circuito normal, ya que solo necesitas detectar si la conexión sigue intacta o no.

Answer 2

Definitivamente haría la prueba de concepto primero usando materiales fácilmente disponibles. ¿Qué tipo de proyectil es? ¿Puedes usar láminas de poliéster de 1 mil, o necesitas algo que se rompa fácilmente como celofán o film plástico?

Para las trazas, tal vez una de esas plumas de reparación de circuitos funcione. O puedes conseguir un pequeño frasco de pintura conductiva de Bare Conductive y aplicarla tú mismo.

Si tienes acceso a un láser, puedes cortar el patrón de una lámina de poliéster y usarlo como plantilla, luego aplicar la pintura conductiva en el sustrato de plástico del sensor.

Si prefieres usar CAD, los únicos gratuitos y populares que conozco son Eagle y KiCad. No los he usado mucho. Anteriormente he utilizado ExpressPCB para dos proyectos, aunque es lo suficientemente simple, estás limitado a su software propietario y tienes restricciones en el tamaño de la placa para obtener su precio especial de prototipo. También necesitarás imprimir texto con trazas conductoras porque no obtienes máscara de soldadura en las placas económicas. Por lo que entiendo, Sunstone Circuits aceptará el formato de Eagle, por lo que si aprendes eso, debería ser fácil hacer fabricar las placas. Además, servicios como Dorkbot PDX suenan geniales para producciones de bajo costo si no tienes prisa.

Lo único que he escuchado que se fabrica y se acerca a lo que estás hablando es un circuito flexible, pero creo que el plástico no se rompe fácilmente.

Answer 3

Si estás en los Estados Unidos, compra un marcador mágico Sharpie, luego ve a Radio Shack y consigue una placa de circuito impreso de un solo lado y una botella de agente de grabado. Sí, todavía venden estas cosas: compré algunas el mes pasado.

Ahora, dibuja el patrón que desees en la placa con el Sharpie. Déjalo secar y luego repásalo una o dos veces para que quede un poco más grueso. El esmalte de uñas también funciona, por cierto. Esto es tu resistencia al grabado.

A continuación, sigue las instrucciones del agente de grabado para grabar el cobre no cubierto por la tinta/esmalte de uñas. Nota: el FeCl2 mancha todo lo que toca, incluidos tus dedos. Sus vapores también oxidarán el acero con el tiempo, así que no dejes tu recipiente de agente de grabado descubierto durante semanas.

Y ahora, deberías tener el patrón que deseas en la placa de circuito impreso. Límpialo con acetona (removedor de esmalte de uñas) de la tienda Walgreens local y estarás listo para seguir adelante.

Si esto no funciona para ti, simplemente envíame un correo electrónico y diseñaré un circuito impreso simple para ti (¡esto tomará como 5 minutos!) y te enviaré los archivos CAD junto con el nombre de una empresa que estará encantada de fabricarte tantas placas como necesites.