Kannettava Arduino -työpöytä Osa 2: 7 vaihetta

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

Olin jo tehnyt pari näistä osassa 1 kuvatuista laatikoista, ja jos tarvitaan vain laatikko tavaroiden kuljettamiseen ja projektin pitämiseen yhdessä, ne toimivat hyvin. Halusin pystyä pitämään koko projektin itsenäisenä ja siirtämään sitä minne halusin, työskentelemään sen kanssa milloin tahansa ja voimaan vain sulkea sen ja jatkaa eteenpäin.

Kun olen rakentanut tämän osan, huomasin, että tila kaiken elektroniikan sisällyttämiseen, jonka halusin laittaa sisään, ei vain sopinut tähän muotoiluun, joten loin osan 2B, jonka suosittelen lukemaan sekä tämän, jos teet jotain vastaavaa. Ensimmäinen ja toinen versio on esitetty yllä. Huomattava ero on PSU -paneelit ja näyttöpaneelit, jotka ovat samankokoisia, mutta leikattu eri tavalla.

Tarvikkeet

Erilaisia leikkauksia 9 mm vanerista edellisestä projektista, enimmäkseen 20 cm leveitä.

1 x XLR-urospistoke, mitoitettu 10-16A DC

1 x IEC -pistorasia valaistulla kytkimellä ja sulakkeella

1 x 12 V: n kytkentätilan virtalähde

1 x DPDT -keskikytkin

1 x SPST -kytkin LED -valolla

1 x punainen banaanipistorasia vähintään 10A

1 x musta banaanipistorasia, jonka jännite on vähintään 10A

Lyhyet värikoodatut johdot, joissa on lapaliittimet, katso teksti

Vaihe 1: PSU: n perusjohdotus

Perusjohdotus on tarjota nimellinen kytketty 12 V parin banaanipistokkeen parissa laatikon pohjaosassa.

Laatikossa on kaksi tuloaukkoa. Normaali IEC -pistorasia, sulake ja valaistu kytkin, tarjoaa paikallisen verkkoliitännän. Olen käyttänyt omaa erillistä verkkovirtalähdettä monta vuotta, eikä valaistu kytkin ole ollut usein ärsytys, joten arvostan sellaisen lisäämistä nyt. Toinen tuloliitäntä on XLR 3 -nastainen urosliitin, joka on mitoitettu 16 A: lle ja jota käytetään kaapelin kanssa 12 V: n akkujärjestelmän liittämiseen. Tämä on joko mökissäni, joka on sovitettu aurinkoenergiaan, tai asuntoautossani, kun olen poissa.

Verkkotulo syöttää 12 V: n kytketyn virtalähteen kokoonpanon paikallista verkkojännitettä varten ja tarjoaa jopa 8,5 A: n virran, ja se on erityisesti kooltaan sopiva. Suurempia virtalähteitä oli saatavana paljon enemmän rahaa, mutta ne molemmat eivät sovi eivätkä myöskään ole välttämättömiä vain pienessä työpöytäympäristössä.

Sekä akku että virtalähde on kytketty yhteiseen negatiiviseen kiskoon ja erikseen kytkentäkytkimen kahteen napaan, joissa on keskiasento, joten virta voidaan valita joko lähteestä tai eristää kokonaan. Tälle rullalle valittiin keinukytkimet, jotta ne eivät häiritsisi projektin johdotusta, kun laatikon kansi suljettiin.

Vaihtokytkimen positiivinen syöttö ohjataan ulostuloon valaistun eristyskytkimen kautta, mikä osoittaa jälleen, että virta on kytketty. Valaistujen kytkimien avulla on helppo nähdä, mitä tapahtuu.

Lopuksi PSU -komponentin ulostulo lähetetään kahden 4 mm: n banaaniliitännän kautta, nimellisesti 12 V: n jännitteellä. Näiden tarkoituksena on tarjota 12 V: n virta suoraan kannessa koottuihin projekteihin tai kannessa oleviin lisävirtalähteisiin ja elektroniikkaan, jotka on kuvattu seuraavassa osassa.

Vaihe 2: Tuloaukkojen asentaminen

Tuloaukon mitat on esitetty kaaviossa. XLR -pistorasia on melko vakio, mutta IEC -pistorasiat voivat vaihdella, joten vaikka ne ovat ohjeellisia, tarkista nykyisen pistorasian mitat.

XLR -tuloaukko leikattiin 21 mm: n reikäsahalla, jota käytettiin varovasti, jotta puu ei repeytyisi, kun se tuli ulos toiselta puolelta. Käyttämässäni XLR -pistorasiassa oli kolme paikannussilmukkaa, jotka vaativat pienen määrän puun harsomista kolmen loven leikkaamiseksi, kuten kuvassa näkyy, mutta käyttämäsi ei välttämättä.

IEC -pistorasian suorakulmainen reikä merkittiin ensin laatikkoon, sitten neljä 10 mm: n reikää, jotka porattiin lähelle muodon sisäkulmia ilman viivoja, jotta päästäisiin käsiksi palapelin terään, jota käytetään viimeisen suorakulmion leikkaamiseen. Kuvista näet, etten ollut täydellinen viimeisessä tehtävässä, mutta pistorasian laippa peittää sellaiset pienet virheet.

Lopuksi molemmat pistorasiat asennettiin aukkoihinsa, pienet ohjausreiät porattiin ruuveille paikannusreikiin ja pistorasiat kiinnitettiin paikoilleen ruuveilla.

Vaihe 3: Virtalähteen sijainti ja vastaanotto

Verkkovirtalaite sijaitsee kuvan mukaisesti ja sen ympärille on sijoitettu laatikko turvallisuuden ja irtonaisten osien toiminnan estämiseksi.

Kuvassa on laatikon vaneriasetelma, kansi ja sivukappale sekä kolme pientä puuliuskaa, jotka auttavat kiinnittämään kannen ja sivun paikalleen.

Yksi puukaistale on liimattu laatikon sivulle niin, että sen yläreuna on koko pituudeltaan 82 mm pohjan yläpuolella.

Yksi puukaista liimataan pohjaan niin, että sen reuna on 140 mm pohjan poikki.

Molemmille nauhoille on hyödyllinen idea vetää viiva laatikon poikki terävällä kynällä käyttämällä laatikon reunaa ja laatikon kantta oppaina.

Liimaa lopuksi viimeinen nauha reunakappaleen pitkälle reunalle. Tätä käytetään kannen ruuvaamiseen jälkikäteen.

Jos sinulla ei ole puristimia, nauhat on asennettava yksi kerrallaan ja laatikko asetettava kyljelleen liiman kovettuessa.

Olen harkinnut tuulettimen asentamista virtalähteeseen ja teen sen, jos lämpö osoittautuu ongelmaksi.

Vaihe 4: Virtalähteen ja paneelin leikkaaminen

Virtalähteen kansi leikattiin kuvan mukaisesti, banaanipistorasiat ja kytkimet lisättiin testikokoon. Muut kuvassa olevat paneelit on tarkoitettu konsolin osaksi kannessa olevaa laatikkoa, joten jos et mene pidemmälle, sitä ei tarvita. Kaksi pientä puusuorakulmaa käytettiin virtalähteen kotelon kiinnittämiseen, kun se liimattiin paikalleen, kuten PSU: n sisäseinämän kuvassa.

Tarkoituksena on laittaa konsoli kanteen Arduino Megan ohjaamana. Koska tämä projekti on jatkuvassa tilassa kuukausia, olen leikannut reiän laatikon kannen sivulle, jotta Arduino voidaan ohjelmoida ilman asennuksen poistamista. Kaksi kolmion muotoista puukappaletta tukevat konsolipaneelia 45 asteen kulmassa, ja yksi niistä on leikattu Arduino -levyn sovittamiseksi koteloa vasten.

Konsolin etuosa on 230 mm x 127 mm ja se on leikattu reunoista 45 asteen kulmaan, jotta se sopii siististi laatikkoon. Tein tämän vannesahallani, mutta voimahiomakonetta tai tasoa voitaisiin käyttää usein mittaamalla kulmaa leikkaamisen aikana.

Vaihe 5: Maalaus ja virtalähteen asennus

Paljain leikattu vaneri tuotti jo paljon sirpaleita, ja olin alun perin suunnitellut laatikon lakkaamisen, mutta minulla oli vihreä maali, ja siksi se on niin.

Kaikki osat koottiin virtalähteeseen ja liitettiin kaavion mukaisesti. Tässä ensimmäisessä versiossa olen käyttänyt leikkeitä, mutta luotettavampia yhteyksiä voidaan tehdä juottamalla ne. 12 V: n virtalähde ruuvattiin laatikon sisäpuolelle 8 mm: n pituisilla ruuveilla.

Verkkovirtalähteessä on eristetyt liitännät, mutta ihanteellisessa tapauksessa olisi asennettava täysi eristetty kansi, jonka teen, kun löydän tämän kokoisen pistorasian lähteen.

Vaihe 6: Konsoli katkaistaan

Tämä on tarpeen vain, jos siirryt laatikon kanssa pidemmälle.

Konsolipaneeli leikattiin erilaisiin säätimiin merkityn kuvan mukaisesti. Valokuvissa näkyy ensimmäinen konsoli, jossa pistorasiat olivat vastapäätä pohjassa ja kannessa. Tässä on ongelma riippuen käytetyistä tulpista, jotka estävät kannen sulkemisen. Uudet konsoliasettelupiirrokset vaihtavat konsolin pistorasiat johonkin kytkimestä, jotta ne eivät ole ristiriidassa kannen ollessa kiinni.

Kaksi banaaniliitäntää muodostavat virran tukiaseman virtalähteestä.

Kytkimet on valaistu päälle/pois 12V, 5V ja USB -pistorasioille, ei vielä asennettu. Niiden vieressä on pistokkeet ja pistorasiat. Jokaisessa virtalähteessä on rivi dupont -pistorasioita yläpistokkeen kaksoisrivin yläpuolella. Tämä on luultavasti paljon enemmän kuin tarpeen, mutta se oli helppo tarjota eikä vie paljon tilaa. Niiden juottaminen näkyy takanäkymäkuvassa.

PCB -otsikkopistorasioiden käyttämisen ajatuksena roolissa oli helpottaa IDE -pistokkeen ja useiden johtojen käyttöä, jotta liitäntä pistorasioihin olisi helppo tehdä lentävillä johdoilla, joten minun ei tarvinnut nähdä pistorasioita hyvin ja johdot voivat olla värikoodattuja.

Pistorasioiden vieressä on päänäyttö, 3,5 tuuman TFT, jota Arduino ohjaa näyttämään jännitteet, virrat, vastuksen ja digitaalisen nastan tilan. Se sisältää myös sarjamonitorin ja I2C -liitännän.

Tämän alla ovat tuloliitännät, jälleen rivi dupont -pistorasioita kaksoisrivin yläpuolella. Ensimmäiset kahdeksan ovat digitaalitulonappeja, seuraavat neljä ovat perusjännitemittauksia, seuraavat kuusi ovat virran/jännitteen mittausliitäntöjä ja lopuksi sarjatulo- ja I2C -liitännät. Yksi konsolien tavoitteista on tukea laajentamista käyttämällä I2C -liitettyjä ulkoisia piirejä.

Muissa kuvissa on laatikko, jossa on maalattu konsolipaneeli paikallaan, kannessa oleva Arduino -levy ulkoisilla liitännöillä ja buck/boost PSU -moduulien koeasettelu.

3.3 V pistorasioita ei ole vielä sisällytetty suunnitteluun, mutta odotan kuinka paljon niitä tarvitaan normaalissa käytössä.

Vaihe 7: Viimeiset mallit ja vastusmittaukset

Kuvissa näkyy laatikon konsoliosan viimeinen malli ennen johdotusta, ja siinä on USB-liitännät ja vastusmittariliitännät.

Tässä tapauksessa vastusmittarin tarkoitus on tarkistaa nopeasti vastuksen arvo, jota en näe. Liitännät tehdään kahdella pienellä jousella, jotka on leikattu alas ja taivutettu, jotta ne voidaan kiinnittää konsolin etuosaan pultin ja juotosmerkin avulla helpon pääsyn varmistamiseksi. Komponentin tarkistamiseksi sitä on pidettävä vain kahden jousen poikki ja arvo näytetään.

Kaikki konsolin piirit ja kokoonpano sekä Arduino -koodi ovat kolmannessa osassa, mutta tämä päättää projektin virtalähteen ja puurakenteen. Viimeinen kuva ei vielä toimi, mutta tähän se on menossa.