DIY mikroskop zo smartfónu. Mikroskop pre domácich majstrov - pokyny krok za krokom, ako si doma vyrobiť domáce zariadenie na spájkovanie Mikroskop

Počas školských rokov som sa veľmi rád pozeral na rôzne predmety pod mikroskopom. Čokoľvek - od vnútra tranzistora až po rôzny hmyz. A tak som sa nedávno rozhodol opäť sa pohrať s mikroskopom a podrobiť ho menším zmenám. Vyšlo z toho toto:

Pod mikroskopom - mikroobvod KS573RF2 (ROM s UV vymazaním). Kedysi na ňom bol zaznamenaný testovací program pre Spectrum.

Ak sa pokúsite vyriešiť problém „hlavou“ - umiestnením fotoaparátu na okulár mikroskopu, nič dobré z toho nepríde: je veľmi ťažké nájsť bod, kde je aspoň niečo viditeľné, fotoaparát je neustále pri pokuse o úpravu expozície je viditeľná oblasť veľmi malá (na videu z toho je viditeľná v prvej verzii okuláru). Tak som sa rozhodol ísť inou cestou

Trochu teórie

Obraz, ktorý ľudské oko vidí v geometrickej optike, sa nazýva virtuálny obraz a obraz, ktorý je možné premietnuť na plátno, sa nazýva skutočný obraz.
Kamera vníma virtuálny obraz, pomocou objektívu ho prevádza na skutočný obraz a premieta ho na matricu.
Ako ukázali moje experimenty, v mikroskope je všetko naopak: obraz pred okulárom je skutočný (pretože nahradením hárku papiera som videl to, čo bolo pod mikroskopom), a za okulárom je imaginárny (pretože je viditeľný okom).
Ak teda vyberiete šošovku z fotoaparátu a okulár z mikroskopu, obraz sa okamžite premietne na matricu webovej kamery.
Viac podrobností o geometrickej optike -.

Od teórie k praxi

Rozoberám fotoaparát:

Odstránim objektív:

Prvý test:

Aby niečo vydržalo navždy, musíte to previnúť modrou elektrickou páskou...

Vyrábam tubus, ktorý sa vloží do mikroskopu namiesto okuláru:

Rúrka má trochu menší priemer, ako je potrebné, takže jeden koniec bolo potrebné trochu „roztiahnuť“.

Rúrku pripevňujem horúcim lepidlom k fotoaparátu bez objektívu:

Vkladám namiesto jedného z okulárov:

Pripravený!

Nižšie je uvedených niekoľko videí, ktoré boli natočené pomocou tohto objektívu:

Mušie oko

eInk obrazovka z PocketBook 301+

Retina obrazovka z iPodu

Displej Nokia 6021

Povrch CD

Pred vytvorením mikroskopu vlastnými rukami by ste mali pochopiť, na čo sa dá použiť, ako aj aké materiály na to budú potrebné. Hneď je potrebné poznamenať, že takúto štruktúru si môžete postaviť sami a nepotrebujete žiadne drahé prvky.

Na čo sa zariadenie používa?

V zásade je hlavným cieľom každého mikroskopu zväčšiť objekt niekoľko desiatok alebo stokrát. Prezentované prístroje sa využívajú nielen na hodinách biológie v škole, ale aj v medicíne, elektronike a iných odboroch. Napríklad vďaka digitálny mikroskop, je možné opraviť veľmi malé mikroobvody, mobilné a počítačové dosky.

Najpohodlnejšie je elektronické zariadenie, pretože je schopné objekt veľmi zväčšiť. Treba poznamenať, že zostavenie mikroskopu vlastnými rukami nie je ťažké. Potrebujete len poznať jeho štruktúru a tiež zhromaždiť potrebné materiály.

Z čoho môže byť zariadenie vyrobené?

Prirodzene, mikroskop si môžete postaviť vlastnými rukami od začiatku. Často však tí ľudia, ktorí elektronike rozumejú počítačových technológií a optiky, prezentované zariadenie je vyrobené na základe iných jednotiek: fotoaparáty, ďalekohľady, webové kamery.

Pred začatím výroby konštrukcie je potrebné presne určiť jej funkcie a vybrať potrebné prvky. Je tiež vhodné urobiť nákres zariadenia na papier. Prirodzene sa vykonajú všetky potrebné výpočty.

Vyrábame zariadenie od začiatku: potrebné materiály a nástroje

Na výrobu mikroskopu vlastnými rukami bez hotových nástrojov budete potrebovať nasledujúce vybavenie:

Sklenená trubica. Jeho dĺžka by mala byť približne 20 cm a priemer do 6 mm.

Niekoľko dosiek (najlepšie medených). Hrúbka kovu by nemala byť veľká (asi 1 mm). Čo sa týka celkových rozmerov tanierov, tak tie sú 3*6 cm.

Niekoľko malých kúskov skla.

Vŕtačka s malým priemerom.

Plynový horák.

Kladivo.

Skrutkovač.

Matice a skrutky.

Ak nemáte kov, ktorý bude slúžiť ako základ pre konštrukciu, môžete použiť hrubú lepenku. Majte však na pamäti, že v tomto prípade zariadenie nebude odolné a nebude trvať dlho.

Výroba zariadenia: pokyny

Pred vytvorením mikroskopu sa oboznámte s postupnosťou práce:

1. V prvom rade je potrebné pomocou baterky vyrobiť zo sklenenej trubice malú guľu, ktorá bude slúžiť ako šošovka prístroja. Upozorňujeme, že tohto prvku by ste sa nikdy nemali dotýkať rukami, pretože na povrchu zostanú stopy, ktoré následne skreslia obraz.

2. V tejto fáze musíte vytvoriť puzdro pre šošovku. Na to budete potrebovať kovové dosky. Aby bolo používanie takéhoto zariadenia pohodlné a bezpečné, je potrebné zaobliť rohy. V „karosérii“ by sa mali vyvŕtať otvory: 4 montážne otvory a jeden kontrolný otvor.

3. Teraz môžete poskladať celú štruktúru. Na tento účel je medzi dosky nainštalovaná „šošovka“ a telo je zoskrutkované. Potom môžete na jednu stranu šošovky pomocou pásky prilepiť sklo, na ktoré bude objekt umiestnený.

Tento dizajn mikroskopu je manuálny a najjednoduchší. Prezentované zariadenie môžu používať dospelí a deti doma. Pre profesionálnu prácu budete potrebovať zložitejšie, digitálne zariadenie. Ďalej sa naučíte, ako ho postaviť.

Ako vyrobiť elektrónový mikroskop: potrebné materiály

Na výrobu prezentovaného zariadenia sa zvyčajne používa webová kamera. Pred vytvorením mikroskopu tohto typu zozbierajte všetok potrebný materiál a nástroje:

Osobný počítač alebo laptop.

Webkamera (najlepšie s manuálnym zaostrovaním). Upozorňujeme, že budeme potrebovať šošovku, takže by sa mala dať ľahko vybrať z pôvodného zariadenia.

Niekoľko veľkých a malých rohov, z ktorých sa následne postaví stánok.

Oceľová rúrka malého priemeru a špeciálny držiak, ktorý sa môže pohybovať a pripevniť na kovový povrch.

Malé zrkadlo alebo blesk z mobilného telefónu na vytvorenie osvetlenia.

Kovová doska na výrobu plošiny.

Spojovacie prvky, ako aj horúcu lepiacu pištoľ.

Návod na výrobu digitálneho mikroskopu

Vytvorenie digitálneho mikroskopu vlastnými rukami je veľmi jednoduché, stačí dodržať určitú postupnosť akcií:

1. Najprv musíte postaviť „kostru“ konštrukcie. Aby ste to dosiahli, musíte pripojiť kovovú dosku k rohom. Všetky prvky je možné zoskrutkovať. Ako statív možno použiť kovovú rúrku s malým priemerom. Má to isté výhody. Napríklad pomocou špeciálnych upevňovacích prvkov môžete na zvislý prvok priskrutkovať ďalší malý kúsok rúrky, ku ktorému bude pripevnená šošovka. V prípade potreby môžete tento prvok zdvihnúť alebo znížiť. Okrem toho môžete použiť aj malý kartónová krabica, do ktorého sa vloží statív a vyplní sa lepidlom na obkladačky (alebo iné). Upozorňujeme, že konštrukcia musí byť čo najstabilnejšia.

2. Ďalej môžete urobiť gombík na úpravu zaostrenia. Na to sa používa nylonová niť (alebo gumička), pohyblivá objímka a očko na upevnenie nite na statíve. To znamená, že musíte vyrobiť akúsi prevodovku, vďaka ktorej sa zvýši presnosť zaostrenia objektívu.

3. Ďalej je výroba elektrónového mikroskopu vlastnými rukami jednoduchá. Teraz musíte odskrutkovať objektív z webovej kamery. Urobte to opatrne, aby ste nepoškodili prvok. Ďalej ho musíte otočiť a položiť na miesto. Na upevnenie použite tavné lepidlo. Pripravený dizajn Dá sa pripevniť na pohyblivú časť statívu. Pod ním by ste mali usporiadať tabuľku predmetov s osvetlením. Na tento účel sa používa bežná LED.

4. Nakoniec musíte spracovať kábel webovej kamery. To znamená, že by ste mu mali odstrihnúť hustý vrkoč. V tomto prípade sa stane pružnejším a nebude prekážať pri pohybe šošovky.

Teraz viete, ako vyrobiť mikroskop vlastnými rukami. Veľa štastia!

Mikroskop je potrebný nielen na štúdium okolitého sveta a predmetov, hoci je to také zaujímavé! Niekedy je to len nevyhnutná vec, ktorá uľahčí opravu zariadenia, pomôže vytvoriť úhľadné spájky a vyhnúť sa chybám pri upevňovaní miniatúrnych dielov a ich presnom umiestnení. Nie je však potrebné kupovať drahú jednotku. Existujú skvelé alternatívy. Z čoho si môžete doma vyrobiť mikroskop?

Mikroskop z fotoaparátu

Jeden z najjednoduchších a najdostupnejších spôsobov, no so všetkým, čo potrebujete. Budete potrebovať fotoaparát s objektívom 400 mm, 17 mm. Nie je potrebné nič rozoberať ani odstraňovať, kamera zostane funkčná.

Mikroskop vyrábame z fotoaparátu vlastnými rukami:

• Pripojíme objektív 400 mm a 17 mm.
• K objektívu privedieme baterku a zapneme ju.
• Na sklo aplikujeme liek, látku alebo iný mikropredmet štúdia.

Skúmaný objekt zaostrujeme a fotografujeme vo zväčšenom stave. Foto z tohto domáci mikroskop Ukazuje sa celkom jasne, prístroj dokáže zväčšiť vlasy alebo srsť, cibuľové šupiny. Vhodnejšie na zábavu.

Mikroskop z mobilného telefónu

Druhá zjednodušená metóda na výrobu alternatívneho mikroskopu. Potrebujete akýkoľvek telefón s fotoaparátom, najlepšie bez automatického zaostrovania. Okrem toho budete potrebovať šošovku z malého laserové ukazovátko. Zvyčajne je malý, zriedka presahuje 6 mm. Dôležité je neškriabať sa.

Odstránenú šošovku upevníme na oko fotoaparátu konvexnou stranou smerom von. Pinzetou stlačíme, zarovnáme, z kúsku fólie môžete urobiť rám po okrajoch. Udrží malý kúsok skla. Namierime fotoaparát objektívom na objekt a pozrieme sa na obrazovku telefónu. Môžete jednoducho pozorovať alebo urobiť elektronickú fotografiu.

Ak práve nemáte po ruke laserové ukazovátko, rovnakým spôsobom môžete použiť zameriavač z detskej hračky s laserovým lúčom, potrebujete len samotné sklo.

Mikroskop z webovej kamery

Podrobný návod na výrobu USB mikroskopu z webovej kamery. Môžete použiť najjednoduchší a najstarší model, čo však ovplyvní kvalitu obrazu.

Okrem toho potrebujete optiku z zameriavača z detskej zbrane alebo inej podobnej hračky, tubus na rukáv a ďalšie drobnosti po ruke. Na podsvietenie sa použijú LED diódy prevzaté zo starej matrice notebooku.

Vytvorenie mikroskopu z webovej kamery vlastnými rukami:

• Príprava. Fotoaparát rozoberieme a ponecháme pixelovú maticu. Odstránime optiku. Namiesto toho na toto miesto upevníme bronzovú objímku. Veľkosťou by sa mala zhodovať s novou optikou, na sústruhu sa dá vytočiť z rúrky.
• Nová optika zo zameriavača musí byť zaistená vo vyrobenej objímke. Aby sme to urobili, vyvŕtame dva otvory každý približne 1,5 mm a ihneď na nich urobíme závity.
• Prilepíme skrutky, ktoré by mali sledovať závity a zodpovedať veľkosti. Vďaka skrutkovaniu si môžete nastaviť vzdialenosť zaostrenia. Pre pohodlie môžete na skrutky vložiť korálky alebo guľôčky.
• Podsvietenie. Používame sklolaminát. Je lepšie brať obojstranne. Vyrobíme prsteň vhodnej veľkosti.
• Pre LED diódy a rezistory musíte rezať malé stopy. Spájkujeme.
• Inštalujeme podsvietenie. Na opravu potrebujete maticu so závitom, veľkosť sa rovná vnútornej strane vyrobeného krúžku. Spájka.
• Poskytujeme stravu. Aby ste to dosiahli, z drôtu, ktorý spája bývalú kameru a počítač, vyvedieme dva vodiče +5V a -5V. Potom možno optickú časť považovať za pripravenú.

Môžete urobiť viac jednoduchým spôsobom a vyrobiť autonómne svetlo z plynového zapaľovača s baterkou. Ale keď to všetko funguje z rôznych zdrojov, výsledkom je neprehľadný dizajn.

Ak chcete zlepšiť svoj domáci mikroskop, môžete si postaviť pohyblivý mechanizmus. Stará disketová mechanika na to poslúži v pohode. Toto je raz používané zariadenie pre diskety. Musíte ho rozobrať, odstrániť zariadenie, ktoré posunulo čítaciu hlavu.

Na želanie vyrobíme špeciálny pracovný stôl z plastu, plexiskla alebo iného dostupného materiálu. Užitočný bude statív s držiakom, ktorý uľahčí používanie domáceho zariadenia. Tu môžete zapnúť svoju fantáziu.

Existujú aj ďalšie návody a schémy, ako vyrobiť mikroskop. Najčastejšie sa však používajú vyššie uvedené metódy. Môžu sa líšiť len mierne v závislosti od prítomnosti alebo neprítomnosti kľúčových častí. Ale, potreba invencie je prefíkaná, vždy sa dá vymyslieť niečo vlastné a predviesť svoju originalitu.

Fotografia z DIY mikroskopu

Kvôli šialenému tempu vývoja rádiotechniky a elektroniky smerom k miniaturizácii sa pri opravách zariadení čoraz častejšie musíme potýkať s rádiovými súčiastkami SMD, ktoré bez zväčšenia niekedy nie je možné ani vidieť, nehovoriac o starostlivej inštalácii a demontáži. .

Život ma teda prinútil hľadať na internete prístroj, akým je mikroskop, ktorý by som si vedel vyrobiť sám. Voľba padla na USB mikroskopy, ktorých je veľa domácich výrobkov, no všetky sa nedajú použiť na spájkovanie, pretože... majú veľmi krátku ohniskovú vzdialenosť.

Rozhodol som sa experimentovať s optikou a vyrobiť si USB mikroskop, ktorý by vyhovoval mojim požiadavkám.

Tu je jeho fotka:

Dizajn sa ukázal byť pomerne zložitý, takže nemá zmysel podrobne popisovať každý výrobný krok, pretože tým bude článok veľmi neprehľadný. Popíšem hlavné komponenty a ich výrobu krok za krokom.

Takže „bez toho, aby sme nechali naše myšlienky voľne plynúť“, začnime:
1. Vzal som si najlacnejšiu webovú kameru A4Tech, aby som bol úprimný, dali mi ju len kvôli mizernej kvalite obrazu, o ktorú som sa naozaj nezaujímal, pokiaľ fungovala. Samozrejme, ak by som si vzal kvalitnejšiu a prirodzene drahú webkameru, mikroskop by sa ukázal byť najlepšia kvalita obrázky, ale ja, rovnako ako Samodelkin, konám podľa pravidla - „V neprítomnosti slúžky „milujú“ školníka,“ a okrem toho ma uspokojila kvalita obrazu môjho USB mikroskopu na spájkovanie.

Novú optiku som zobral z nejakého detského optického zameriavača.

Pre montáž optiky do bronzovej priechodky som do nej (objímky) vyvŕtal dva otvory ø 1,5 mm a vyrezal závit M2.

Do výsledných závitových otvorov som zaskrutkoval skrutky M2, na konce ktorých som nalepil guľôčky pre ľahké odskrutkovanie a utiahnutie, aby som zmenil polohu optiky vzhľadom na pixelovú maticu, aby som zväčšil alebo zmenšil ohniskovú vzdialenosť môjho USB. mikroskop.

Ďalej som premýšľal o osvetlení.
Samozrejme bolo možné vyrobiť LED podsvietenie napríklad z plynového zapaľovača s baterkou, čo stojí cent, alebo z niečoho iného s autonómnym napájaním, ale rozhodol som sa, že nebudem zavadzať dizajnom a využijem výkon webovej kamery, ktorá sa dodáva cez USB kábel z počítača.

Na napájanie budúceho podsvietenia z kábla USB, ktorý spája webovú kameru s počítačom, som vytiahol dva vodiče s mini konektorom (samec) - „+5v, z červeného kábla USB kábla“ a „-5v, z čierny drôt."

Aby som minimalizoval dizajn podsvietenia, rozhodol som sa použiť LED diódy, ktoré som odstránil z LED podsvietenia z rozbitej matrice notebooku, našťastie, taký pásik som mal v skrýši už dlho.

Z obojstrannej sklolaminátovej fólie sme pomocou nožníc, vhodnej vŕtačky a pilníka vyrobili krúžok požadovanej veľkosti a na jednej strane krúžku vyrezali dráhy na spájkovanie LED a zhášanie SMD odporov s nominálnou hodnotou 150 ohmov (a 150 ohmový odpor bol umiestnený v medzere kladného napájacieho vodiča každej LED) spájkoval naše podsvietenie. Pre pripojenie napájania som do vnútra prsteňa priletoval minikonektor (samičku).

Na pripojenie podsvietenia k objektívu som použil okrúhlu maticu so závitom (nepoužíva sa na pripevnenie okuliarov objektívu), ktorú som prispájkoval na vnútornú stranu krúžku podsvietenia (preto som vzal obojstranné sklolaminát).

Takže elektrónovo-optická časť USB mikroskopu je pripravená.

Teraz treba myslieť na pohyblivý mechanizmus na doladenie ostrosti, pohyblivý statív, základňu a pracovný stôl.
Vo všeobecnosti zostáva len vymyslieť a vytvoriť mechanickú časť nášho domáceho produktu.

Choď…

2. Ako pohyblivý mechanizmus na dolaďovanie ostrosti som sa rozhodol vziať zastaraný mechanizmus na čítanie diskiet (ľudovo nazývaný „flop mechanika“).
Pre tých, ktorí tento „zázrak technológie“ nevideli, to vyzerá takto:

Stručne povedané, po úplnom rozobratí tohto mechanizmu som vzal časť, ktorá bola zodpovedná za pohyb čítacej hlavy, a po mechanickej úprave (orezanie, pílenie a pilovanie) sa stalo toto:

Na pohyb hlavy v pohone flopu poslúžil mikromotor, ktorý som rozobral a zobral som z neho len hriadeľ, ktorý som pripevnil späť k pohyblivému mechanizmu. Na uľahčenie otáčania hriadeľa som na jeho koniec nasadil valček zo scrolleru starej počítačovej myši, ktorý bol vo vnútri krytu motora.

Všetko dopadlo tak, ako som chcel, chod mechanizmu bol plynulý a presný (bez vôle). Zdvih mechanizmu bol 17 mm, čo je ideálne na doladenie ostrosti mikroskopu kedykoľvek. ohnisková vzdialenosť optika.

Pomocou dvoch skrutiek M2 som pripevnil elektrónovo-optickú časť USB mikroskopu k pohyblivému mechanizmu na jemné doladenie ostrosti.

Vytvorenie pohyblivého statívu mi nerobilo žiadne zvláštne ťažkosti.

3. Od čias ZSSR mi v stodole ležal zväčšovač UPA-63M, ktorého časti som sa rozhodol použiť. Na statívový stojan som zobral tento hotový prút s montážou, ktorý bol súčasťou zväčšovača. Táto tyč je vyrobená z hliníkovej rúrky s vonkajším ø 12 mm a vnútorným ø 9,8 mm. Aby som ho pripevnil k základni, vzal som skrutku M10, zaskrutkoval som ju do hĺbky 20 mm (silou) do tyče a nechal som zvyšok závitu, pričom som odrezal hlavu skrutky.

Držiak bolo potrebné mierne upraviť, aby sa dal spojiť s časťami mikroskopu pripravenými v kroku 2. Aby som to urobil, ohol som koniec spojovacieho prvku (na fotografii) do pravého uhla a do ohnutej časti som vyvŕtal otvor ø 5,0 mm.

Potom je všetko jednoduché - pomocou skrutky M5 s dĺžkou 45 mm cez matice spojíme predmontovaný diel s držiakom a nasadíme ho na stojan a zaistíme poistnou skrutkou.

Teraz základňa a stôl.

4. Dlho sa mi povaľoval kúsok priesvitného svetlohnedého plastu. Najprv som si myslel, že je to plexisklo, ale po spracovaní som zistil, že nie. No, dobre, rozhodol som sa ho použiť na základňu a stolík môjho USB mikroskopu.

Na základe rozmerov predtým získaného dizajnu a túžby vytvoriť veľký stôl na spoľahlivé upevnenie dosiek pri spájkovaní som z existujúceho plastu vyrezal obdĺžnik s rozmermi 250 x 160 mm, vyvŕtal do neho otvor ø 8,5 mm a vyrezal M10 závit na pripevnenie tyče, ako aj otvory na pripevnenie podnože stola.

Na spodok základne som prilepil nožičky, ktoré som domácou vŕtačkou vyrezal z podrážok starých čižiem.

5. Stôl bol točený na sústruhu (v mojom bývalom podniku, samozrejme, nemám sústruh, hoci existuje sústruh 5. triedy) s rozmermi 160 mm.

Ako základ pre stôl som si vzal stojan, aby som vyrovnal nábytok vzhľadom na podlahu, veľkosťou sa perfektne zmestil a vyzerá reprezentatívne, okrem toho mi ho dal známy, ktorý mal tieto kovania „ako blázon“.