Mission Control Box V3.0: 4 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Hei kaikki!

Tämä on päivitetty versio alkuperäisestä Mission Control Box -laatikostani. Tämä versio on sama perusidea: valot, kytkimet, ajastin ja hauska LED -pylväskaavio "tehomittari", joissa kaikissa on Space Shuttle -teema. Suurin ero tässä versiossa on se, että laatikossa ei ole ääntä, kantta eikä läpinäkyvää valokuvaa. Se on kuitenkin täynnä hauskoja ominaisuuksia. Joten, tarkistetaan se!

Tässä on mitä tarvitset sen rakentamiseen.

Materiaalit:

• MDF laatikolle: 1/2 "ja 1/4" kappaletta

  Käytin näitä 9x12 arkkia ylä- ja alaosan 1/4 "paneeleissa:

• Ruiskumaali (valitsemasi väri sivuille ja alaosille)
• Metallinen hopeamaali (tai muu vaalea väri yläpaneelille)
• Ruiskutettava kirkas akryylitiiviste
• Puuliima
• Kuuma liimapistooli
• #8 Ruuvit, 1/2 "ja 1"
• M2.5 koko 16 mm pultit ja mutterit
• Liimasäiliöt mustesuihkulle (8,5x11)
• Lexan/pleksi

Elektroniikka:

• 9V DC -virtalähde
• Paneeliin kiinnitettävän liittimen liitin

Erilaisia kytkimiä. Tässä ovat käyttämäni:

• (1) Metallinen vaihtokytkin

• (2) Valaistut keinukytkimet

  Huomautus: Käytin näitä, mutta minun piti muokata niitä toimimaan Arduinon kanssa, lue deets!)

• (1) Valaistu kytkin kannella:
• (2) Valaistut lukituspainikkeet:
• (1) Hetkellinen painike:
• (1) Arcade -painike:

Muu tavara

• Nelinumeroinen aakkosnumeerinen näyttö ja reppu:
• 10 K ohmin lineaarinen potentiometri + nuppi
• Arduino Uno (käytin Adafruit Metroa):

• Sparkfun LED -palkkigrafiikkalevy:

  (Kyllä, se ei ole enää saatavilla, mutta lue lisää saadaksesi tietää, kuinka tuoda se takaisin ulkopuolelta!)

• Protoboard tai pieni juotoskykyinen leipälevy tehoväylälle
• Johto
• Juotosrauta juotoksella (ilmeisesti)
• 5mm LEDit
• 220 ohmin vastukset

Vaihe 1: Leikkaa, reititä ja maalaa

Laatikko on 12 "Lx9" Wx4 "H (3" H edessä) Laatikon pohja jalanjälki on 9x12 ", mikä on yhden Amazonista tilaamani 1/4" MDF -paneelin koko. Jos olet erittäin tarkka, saatat haluta leikata tai hioa pohjapaneelin 12 "-puolen, koska yläosa on hieman kulmassa. (En tehnyt tätä) Sivut on valmistettu 1/2" MDF -levystä, ylä- ja alapaneelit ovat 1/4 "MDF -levyä.

• Takakappale (1/2 "MDF): 4" x12"
• Etuosa: (1/2 "MDF) 3" x12"
• Kulmikkaat sivukappaleet ovat (1/2 "MDF) 4" ja pienenevät 3 "korkeaksi 8" pitkäksi.
• Alaosa: (1/4 "MDF) 9" x12"
• Yläpaneeli (1/4 "MDF) on leikattu 9x11,5"

Leikkaa jyrsimellä 1/4 "leveä ura, 1/4" syvä noin 1/2 "alas sivukappaleiden ylä- (kaltevasta) reunasta. Muista leikata ura molemmin puolin * sisäpuolelta * kappaletta.

Maalasin kaikki palat kirkkaan oranssiksi, paitsi yläpaneeli, jonka maalasin metallisella hopeasuihkumaalilla.

Muutaman kerroksen hopeamaalin jälkeen (hionta kevyesti kerrosten välissä) laitoin läpinäkyvän liima -arkin, jossa oli kaikki grafiikka ja tarrat. Aseta se varovasti, jotta arkin alle ei tule kuplia.

Asettelun luomiseen käytin Wordia, mutta voit käyttää myös Illustratoria tai muuta grafiikkaohjelmaa. Tulostin arkin mustesuihkutulostimellani, joten minun piti päällystää tarra tiivistyssumutteella, jotta muste ei juokse, jos vettä roiskuu sen päälle. Luulen, että ruiskutin siihen noin 4-5 kerrosta Krylon-tiivistysainetta ja se teki siitä melko vedenpitävän (myös UV-kestävä käyttämästäsi sumutteesta riippuen).

Laita kaikki yhteen nähdäksesi, sopivatko kaikki ja sopivatko yhteen!

Vaihe 2: Reikien leikkaaminen yläpaneelista

Tulostin liima -arkille joitakin ristikoita, jotta kytkimien porausreiät olisi helpompi keskittää. Aloita leikkaamalla liima -arkkiin X, jotta poranterät eivät pureskele sitä liikaa. Käytä pientä bittiä saadaksesi sen suoraan keskelle ja nosta sitten koko oikeaan aukkoon. Alla olevat koot ovat lähellä, mutta eivät tarkkoja. Minun piti silti käyttää pyöreää tiedostoa saadakseni aukon juuri muutamille niistä (koska minulla ei ole metrijärjestelmää). Käytetyt poranterät:

• Vaihtokytkimet: 1/2"
• LED -painikkeet: 5/8"
• Potentiometri: 1/4"
• LED: 1/4"
• Arcade-painike: 1-1/8"
• Tarvitaan myös: DC -liitin (takakappaleessa): 7/16"

LED -pylväskaavion ja Quad alfa -näytön edellyttämiin pidempiin aukkoihin porasin sarjan reikiä peräkkäin, mutta leikkasin sitten loput reitittimen pöydän avulla. Se antoi minulle hyvän suoran leikkauksen. Keinukytkimet tarvitsivat myös pidemmän leikkauksen, joten aloitin sen yhdellä reiällä ja reititin sen sitten oikeaan kokoon. Jos olet hyvä Dremelin kanssa, voit tehdä sen myös tällä tavalla, mutta se ei näytä niin puhtaalta.

• Pylväskaavion aukko: 7/16 "x 3"
• Neljän alfa -näyttö: 7/8 "x2"
• Keinukytkimet: 1 "x3/8"

Kaiken tämän jälkeen liimasin yläpaneelin uritettuihin uriin, mutta jäin toistaiseksi sivuilta ja pohjasta pois, jotta voisin päästä projektin elektroniikkaosaan.

Vaihe 3: Elektroniikka

Nyt kun reiät on porattu ja aukot reititetty, voit asettaa kytkimet ja kiinnittää piirilevyt paneeliin. Käytin paljon hyppyjohtoja, mutta jouduin myös juottamaan johdot joihinkin kytkimiin ja potentiometriin. Lisäsin tähän piirustuksia siitä, miten eri kytkimet johdotetaan.

Eri kytkimet tekevät erilaisia asioita, joten ne on kytkettävä eri tavalla:

• Access Arm Retraction & Hydrogen Burnoff ovat lukituspainikkeita, jotka syttyvät painettaessa.
• Apuvoimayksiköt on kytkin, joka sytyttää LED -valon
• Päämoottorin käynnistys on keinukytkin, joka syttyy, kun se kytketään päälle
• Booster Ignition on kytkin, joka syttyy käännettäessä.
• Automaattinen sekvenssin käynnistys on hetkellinen kytkin, joka ei syty, mutta aktivoi nelinumeroisen aakkosnumeerisen näytön
• LAUNCH on arcade -painike (hetkellinen kytkin), joka käynnistää laskennan

Kun olin kiinnittänyt Quad Alpha -näytön paneelin pohjaan hyvin pienillä ruuveilla, lisäsin myös pienen palan pleksilasin paneelin yläpuolella olevan aukon päälle ja kiinnitin sen M2.5 -pultteihin. Ruuvasin LED -pylväskaavioille reikiä paneelin etupuolen läpi, jotta ne sopivat yhteen levyn asennusreikien kanssa. Joten se on todella kiinnitetty M2.5 -pultteilla paneelin yläosan läpi ja toinen plexiglass -kappale leikattu kokoon.

Sinun ei tarvitse tehdä pleksilasia, mutta ajattelin, että se auttaisi estämään uteliaita/röyhkeitä käsiä työntämästä osia ja irrottamasta niitä. (Kokemuksesta opittu!)

Adafruitilla on paljon dokumentaatiota näytön kytkemisestä, joten jos käytät sitä, muista tarkistaa heidän opetusohjelmansa. Quad alfa -näytölle ja LED -pylväsdiagrammille juotin otsikot, jotta kytkentä olisi helpompaa. Liimasin myös kaikki otsikot, kun ne olivat kaikki paikoillaan.

Huomautus: Kiinnitin potentiometrin paneelin pohjaan epoksilla, koska alkuperäisessä Mission Control Boxissa potti irtoaa, jos sitä käännetään liian pitkälle tai liian kovaa. Toinen oppitunti!

Käytöstä poistettu piirilevy? Hah

LED -pylväskaavio on sarja, jonka Sparkfun myi, mutta lopetettiin. He ovat kuitenkin mahtava yritys ja antoivat suunnittelutiedostot kaikkien ladattavaksi ja käytettäväksi. Joten, taivutin henkisiä lihaksiani ja opin käyttämään Eagle -ohjelmistoa tiedostojen muuntamiseen Gerber -muotoon, jotta ne voitaisiin valmistaa piirilevytehtaalla. Löysin netistä paikan, joka lupasi nopean muutoksen, ja tilasin 10 lautaa. Ne olivat likainen halpa (alle $ 1 lauta) ja ne saapuivat DHL: n kautta (toimituskulut 25 dollaria) taloni Maineen tehtaalta Shenzhenistä, Kiinasta, alle viikossa. Se oli uskomatonta.

Huomautus: Tutkin ensin joitain yhdysvaltalaisia valmistajia, mutta käänne oli paljon pidempi ja ne olivat kalliimpia, joten menin Kiinan kanssa, koska minulla oli budjetti ja aikapula.

Minun piti sitten viitata Sparkfun -ohjeisiin saadakseni kaikki levyn toimimiseen tarvittavat komponentit. En luettele niitä täällä, mutta ohjeet levyn kokoamiseen ja kaikki muu tarvittava on tässä linkissä:

github.com/sparkfun/Bar_Graph_Breakout_Kit…

Kotitekoinen Power Bus

Kaikki kytkimet, levyt ja kattila vaativat virtaa, mutta Arduinossa on vain kaksi 5 voltin lähtöä. Joten käytin tyhjää protoboardia ja juotin siihen 2 riviä naarasotsikoita. Juotin sitten (huolimattomasti) paljaan langan palan kaikkiin alapuolella oleviin nastoihin, jotta ne kaikki yhdistettäisiin, yksi rivi teholle, yksi rivi maalle. Voisin sitten kytkeä hyppyjohtimet kytkimistä jne. Väylän otsakkeisiin ja saada yhden hyppyjohdon Arduino 5V -lähtöön ja yhden väylän Arduino -maadoitusnastaan.

Keinukytkimen hakata

Saamani keinukytkimet luokiteltiin 120 voltille, joten pieni neonlamppu siellä ei tehnyt mitään Arduinon 5 voltin kanssa. Joten otin kytkimen varovasti erilleen (katso kuva) ja huomasin, että polttimo oli juuri juotettu vastukseen ja kääritty sitten kytkimen sisäpuolisten sivujen ympärille, positiivinen puoli kiinnitetty pohjassa olevaan jousiin ja maahan puolella (vastuksen jälkeen), menemällä loveen toisella puolella olevaa kytkintä. Joten vedin sen ulos ja juotin LEDin 220 ohmin vastukseen ja käärin johdot takaisin sellaisina kuin ne olivat. Muutaman kokeilun jälkeen sain vihdoin asiat toimimaan.

Jos teet tämän, muista tehdä huolellisia muistiinpanoja siitä, millä tavalla kappaleet menevät sisään, miten johdot on kääritty ja miten ne istuvat kotelossa. Tai hanki 5V: n kanssa toimiva kytkin heti alusta! Vaikka tämä oli kipua takapuolessa, olin erittäin tyytyväinen, että pystyin "hakkeroimaan" kytkimen (joka oli tyyppi, jota asiakas erityisesti pyysi) ja saamaan sen toimimaan.

Vaihe 4: Arduino -kytkennät ja ohjelmointi

Monet kytkimet ovat vain valojen/LEDien ohjaamiseen, joten ne tarvitsevat vain virtaa Arduinosta kotitekoisen tehoväylän kautta. Mutta ensin Arduino tarvitsee virtaa.

Johdotin laatikon on/off -kytkimellä (vihreä keinu), jonka johdotus on esitetty edellisessä vaiheessa. Pistokkeen johto (joka saa virran 9 V: n sovittimesta) menee kytkimeen, ja sitten kytkin reitittää sen Arduinon VIN -nastaan. Tämä nasta hyväksyy 7-12 voltin jännitteet. Sitten, kuten sanoin aiemmin, liitin 5V -nastan Arduinosta väylään virtalähteeksi kytkimiin kiinnitetyille LED -valolle.

Näyttö ja pylväskaavio tarvitsevat molemmat nastat (katso vastaavat kytkentäoppaat), ja sitten arcade -painike ja automaattinen sekvenssin käynnistyspainike ottavat molemmat nastan, ja myös potentiometri tarvitsee yhden.

Tässä on käyttämäni pinout:

• A0 Potentiometri (potin keskimmäinen tappi)
• A4 DAT (quad alpha)
• A5 CLK (quad alpha)
• 4 Automaattinen jakson käynnistys hetkellinen kytkin
• 8 LAUNCH -painike
• 10 LAT (Bar Graf)
• 11 SIN (Bar Graf)
• 13 CLK (Bar Graf)

Luonnos (ohjelma)

Arduinon luonnoksen pääsilmukka laskee "tyhjäkäynnit", joissa mitään ei paineta. Jos se saavuttaa 10 000 (noin 60 sekuntia), näkyviin tulee satunnainen "näytönsäästäjä", joko viesti näytöllä tai lyhyt toimintajakso LED -pylväskaaviossa. Silmukka odottaa myös painikkeita joko automaattisen sekvenssin käynnistyspainikkeesta tai käynnistyspainikkeesta. Automaattinen sekvenssin käynnistys laukaisee yhden kuudesta satunnaisesta animaatiosta Quad alfa -näytössä, jotka vastaavat suunnilleen käynnistysjärjestyksen vaiheita. Halusin alun perin, että jokainen painike käynnistää animaation, mutta ajan ja muiden tekijöiden vuoksi asetin sen sijaan vain yhden painikkeen, joka ei syty, animaatio -painikkeeksi.

Jos käynnistyspainiketta painetaan, lähtölaskenta alkaa T-10: stä nollaan. Sitten "liftoff" vierittää näyttöä ja pieni animoitu "shuttle" räjähtää pois.

Minäkin (kuten alkuperäisessä Mission Control Boxissa) tein sen niin, että jos nostat "tehon" liian suureksi potin kanssa, LED -valovirheet ottavat pylväskaavion näytön haltuunsa. Alkuperäisessä tapauksessa jouduit odottamaan 30 sekuntia, kunnes ne pysähtyvät. Tässä versiossa virheet katoavat, jos kytket virran takaisin "kriittisen" tason alapuolelle.

Loput luonnoksesta on omistettu animaatioiden tai näytönsäästäjäviestien luomiseen. Animaatiot voivat olla hankalia, mutta löysin verkossa hienon apuohjelman, joka tekee sinulle taulukon määrittämiesi animaatioiden perusteella. Katso se täältä:

Jos käytät luonnostani, voit muuttaa animaatiot tai viestit haluamiksesi. Versioni on rakennettu monien muiden ennen minua tekemän työn pohjalta, joten tee siitä oma!

Viimeinen vaihe on käyttää pysäytyksiä Adafruit -metron ja virtalähteen liittämiseksi pohjapaneeliin. Kierrä sitten kaikki yhteen ja liitä se!

No, se kattaa sen! Kaikki kysymykset kysytään alla olevissa kommenteissa. Kiitos lukemisesta!