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Descrição
这是一个电子的电子显微镜,没错,取消掉了传统电子显微镜的手动调焦,改为了极其先进的步进电机控制,可将镜头运动精度提高到0.001mm,并且保持着极低成本,全3D打印结构设计,公模五金,无昂贵的CNC件。
由于底座尺寸限制,A1 mini不可打印,其余机型均可
主要特性:
- 整机重量3.9kg,不易倾倒
- 电控行程 20mm 精度0.001mm
- 镜头(可更换)0745 1x目镜 0.7-4.5x 连续变焦物镜
- CMOS (可更换) IMX298 1/2.8寸 16MP
- Type-C PD 20V输入(电机)
- Type-C USB输入 (相机/灯)
- 触摸无极调光LED
全部机械零件为低成本公模件,并且只需1kg的PETG耗材,大体成本为:
机械结构部分(含耗材) 50.2¥

0745 0.7x-4.5x连续变焦镜头 75¥
USB摄像头板(IMX298 1600万像素) 180¥
电控(2*PCBA+手工焊接)约 30¥
不包含螺丝、铜柱、导热胶等零碎物件
关于成本的额外说明:
list中列举的并非绝对型号,尤其是镜头和cmos板可以自行更换,这是价格的大头,也直接决定了最终的成像和拍摄效果
本项目未受任何形式的赞助,所有用料均为我自行购买,不存在刻意抬高用料成本
如果您看完还是觉得不合理,建议直接购买 pdd 所谓“1000万 1600倍放大 带屏幕” 还130包邮的玩意并 关闭本页面,符合刻板印象
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新品预告:即将发布v2高性能版显微镜,搭载1英寸超大底CMOS+VESA屏幕支架,建议悬挂4k屏以获取最佳效果,成本较高请做好预期 (电子物料>1k ,需要具备贴BGA/植锡能力)


(懒得截图,徒手拍的屏,4k30)
另外 V2 lite 也在准备中,1/1.8英寸CMOS,较低成本方案(4-500¥),正在调

V2 lite CMOS+ISP主板
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原理图/PCB/代码/HEX固件详见 立创开源平台 [https://oshwhub.com/lir001/usb-electron-microscope-very-low](https://oshwhub.com/lir001/usb-electron-microscope-very-low) PCB均为2层 10*10cm内 可白嫖jlc,其中有彩色丝印,可以不加钱打普通PCB
关于项目的后续更新:
v1版本为短时间内手搓出来的,非常粗糙,但本项目会持续更新下去,v2的方向和进度如下
CMOS方面:
目前市面上USB CMOS板底非常小,售价居高不下,为此特地开发了imx347(1/1.8寸)和imx283(1寸) 两款,成本(拆机)大约在40¥和200¥,对应在售成品为400¥和2600¥,力求能将本项目打造为媲美微单的拍摄水平。
(由于目前全网无347等类似物的开源,后续考虑仅出售成品,但可承诺不会赚取暴利)
目前两款硬件已完工,347在linux下驱动完工,283还在调 25.04.19
电控方面:
使用瑞芯微rv1106,适配imx347+7寸720P LCD屏 低成本方案。前期开发板开源在大号 瑞芯微RV1106开发板 - 立创开源硬件平台 目前板子到了还没空焊。25.04.10
使用树莓派CM4,适配imx283+13寸2K LCD屏 方案,预留1*HDMI1.2可组双屏。目前硬件调通,正在调283驱动。25.04.19
电机控制均考虑使用GUI+无线鼠标点击方式,v1在使用高倍率镜头时,按动按钮产生的整体震动会使对焦模糊,低倍率无影响。
结构方面:
优化底座设计,增加钢管的侧边抗震,增加侧边7-13.3寸屏的扩展支持。目前还未动工。25.04.10
注意,打印前确保完整看完装配打印说明,打印时间较长注意安全。
实物展示:



让我们看看实际使用效果 (注意cmos处需要用黑色打印,避免漏光,尽量不要去除红外截止片,否则会导致画面四角发红) :
1x目镜 0.7x物镜 观察物 某大量0402阻容的PCBA



1x目镜 1x物镜 观察物 4.2寸三色墨水屏


1x目镜 4.5x物镜(放大倍率最高) 观察物 小米5 LCD屏



PS:能清晰看到屏上有一层电容触摸层?的纹路,导致米5显示效果并不是很好
1x目镜 4.5x物镜(放大倍率最高) 观察物 华星光电2712*1220 6.67寸 amoled屏


PS:典型的TCL珍珠排列

装配说明:
1.使用白色PETG打印底座,需提前购买1kg哑铃,在暂停层放入哑铃。特别注意,某些商家给的哑铃大小有偏差,打印前用卡尺测量确定能放入打印件中,哑铃表面是类似橡胶的材质,可以手动加热切除。正常可严丝合缝塞入打印件中,不会有晃动,同时需要打胶固定,这里用工业粘合剂填充。
!!这里至关重要,打印前彻底清洗打印板,熨烫时需要盯着防止溢料,必要时手工干预打印(暂停切割打磨),底座需要30h+打印和熨烫,同时需要消耗800g+耗材,失败了很浪费。


2.购买钢管*1,规格和图一样,旋入底座中,打胶拧紧

3.打印剩余盘,首先将线轨卡入安装槽内,拧入所有m3*8螺丝,锁紧。将丝杆上的消隙螺母取下,反向装入丝杆,安装镜头移动支架。



4.安装摄像头板底座,用m2*8+3 铜柱螺丝固定cmos板(需要用m2套筒),连接LED转接板,打入导热胶固定散热片

连接LED板3p连接线,焊接顶盖触摸,用m2*8+3 铜柱螺丝固定转接板

5.连接镜头:可以购买一个c/cs转接口,也可以直接拧上去,注意别让cmos进灰。
6.准备电机控制板,烧录好固件后取掉排针,焊接步进电机赠送的排线,可以在PCB背面TMC2209位置固定一个28*28*5.6的散热片,立创编号C286194,导热胶固定

7.安装、通电(电机驱动板 需要PD20V供电,板上集成诱骗,建议拿充电宝)

按钮功能分别为:快速下降 - 下降 - (BOOT 上电按住进烧录) - 上升 - 快速上升
8.安装照明灯板,需要一根30mm mx1.25 同向连接线,或者自行拼接导线,连接转接板→灯板,灯珠朝下安装,从底下打入4枚m2*6螺丝固定,照明安装件用m8*15 手拧螺丝固定
