Kannettava Arduino -työpöytä, osa 2B: 6 vaihetta

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

Tämä on sekä jatkoa että suunnanmuutosta kahdesta edellisestä ohjeesta. Rakensin laatikon päärungon ja se toimi ok, lisäsin psun ja se toimi ok, mutta sitten yritin laittaa sisäänrakennetut piirit muuhun laatikkoon, mutta ne eivät sopineet. Itse asiassa, jos saisin ne sopiviksi, ei ollut tilaa sisällyttää projektia. Kompromissi, jonka olen tehnyt, on siirtää kaikki kytkimet ja virtalähteet päälaatikkoon kannen ulkopuolelta, jolloin johdotukselle on enemmän tilaa.

Koko sulkeutuu laatikkoon, joka voidaan helposti siirtää paikasta toiseen tai sijoittaa säilytettäväksi. Ei esitetty tässä, mutta kannen etupuolella on toinen erillinen levy, johon kiinnitetään leipälaudat ja jotka voidaan kiinnittää tarranauhalla. Järjestän kuvat tästä mahdollisimman pian.

Tarvikkeet

Vain tätä tarkistettua vaihetta varten

9 mm vaneria

Koko 14 x 20 cm, 13 x 23 cm, 2 x 23 cm

40pin urosliitin

4 x valaistu keinukytkin

1 x DPDT -keskikytkin (voi olla vain DPDT)

USB-keskitin, 4-suuntainen, vaihdetuilla tarvikkeilla. Yhteinen malli näkyy kuvissa

USB -tyypin B paneeliliitäntä

2 x buck/boost jännite alasmuuntimet, säädetty 5V: ksi

1 x buck/boost jännite ylös/alas -muunnin, säädetty 12 V: iin

1 x buck/boost dual rail -jännite ylös/alas -muunnin, säädetty 12 V: iin

Erilaisia matriisilevyjä, olen käyttänyt katkaisuja ja hylkäyksiä uuden täydellisen levyn sijasta

Paljon monisäikeistä johtoa, mitoitettu 3A tai enemmän.

Spade -liittimet

Negatiivinen jännitegeneraattori

555 ajastimen IC

Vastukset 4k8 ja 33K 1/4 wattia

Polyesterikondensaattorit 22n, 10n

Elektrolyyttikondensaattorit 33u ja 220u (30V plus luokitus)

2 x 1N4001 -diodia, mutta pienet tasasuuntausdiodit sopivat.

Vaihe 1: Päälaatikon virtalähde

Päävirtalähde on sisäänrakennettu laatikon alaosaan, ja se koostuu kaupallisista hyllykytkinyksiköistä, jotka on yhdistetty kytkinsarjaan ja jotka syöttävät virtaa laatikon kannessa olevaan elektroniikkaan 40 -nastaisen nauhakaapelin ja liittimien kautta. Virta saadaan joko verkkovirrasta ja 12 V: n tasavirtakytkimestä tai XLR -pistorasiasta, joka on tarkoitettu vastaanottamaan virtaa 12 V: n akkuvirrasta, jos sitä käytetään RV: ssä, mutta se voi olla paristo, joka kuljetetaan itse laatikossa. Virta jompaankummasta näistä valitaan kolmitiekytkimestä, verkkovirrasta, akusta tai keskiasennosta.

Virta kytketään valaistulla keinukytkimellä virran kytkemiseksi. Päävirta kytkee virran muille kytkimille ja 12 V: n buck-boost-virtalähteelle, joka tuottaa virtaa kannen elektroniikalle. Tämä syöttää myös yksinkertaisen negatiivisen jännitteen generaattorin näytön analogisille komponenteille.

5 V: n buck-boost-moduuli toimitetaan valaistulla keinukytkimellä, ja se tarjoaa 5 V: n käytettäväksi kannessa olevissa virtapiireissä ja reititetään nauhakaapelin kautta.

+/- 12V buck-boost-moduuli toimitetaan valaistulla keinukytkimellä, ja se tarjoaa sekä +12V että -12V jännitteensyötön analogisten piirien käyttöön ja reititetään nauhakaapelin kautta.

Neljäs buck-boost-moduuli syötetään viimeisestä kytkimestä virran syöttämiseksi USB-keskittimeen. USB 2.0 -keskitin on edullinen tuote, joka tarjoaa neljä virtakytkentäistä pistorasiaa sekä logiikan toimia keskittimenä. Tästä lisää myöhemmin.

Vaihe 2: Uudet pohja- ja kansipaneelit

Uuden virtalähteen asettelun mukaan uudet paneelit on leikattava, niiden asettelut ovat pdf -tiedostoissa ja jatke kannen sivulle, jotta takana olevat johdot saavat enemmän tilaa.

Alkuperäisen virransyöttö tapahtui banaanipistokkeiden ja -pistorasioiden kautta, mutta tässä virtalähteessä on useita virtalähteitä, kansi ja pohja yhdistetään 40 -napaisella kaapelilla. Pistorasia on juotettu matriisilevyyn, joka työnnetään sille tehdyn reiän läpi ja ruuvataan paikalleen. Pistorasiat on kiinnitetty avaimilla, joten kun ne asennetaan levyihin, ne on asetettava riviin, jotta varmistetaan, että käytetty nauhakaapeli sopii siististi niiden väliin eikä ole käänteinen. Olen käyttänyt 20 cm: n nauhakaapelia, joka käytettyjen mittojen mukaan vain taittuu mukavasti ylös, kun kansi on kiinni.

Virtalähdepiirien rakentamiseksi ne koottiin paneeliin ja ruuvattiin paikoilleen joko välikappaleilla tai piirilevypidikkeillä. Molemmat tulostettiin tässä tapauksessa 3D -tulostimella, mutta se ei ole välttämätöntä, vain että levyt on kiinnitetty. Olen lisännyt.stl -tiedostot, jos joku haluaa tehdä ne nopeasti.

Kaikki paneelin johdotukset on juotettu, paitsi liitännät päävirtalähteen virtaliitäntöihin, jotta kansi voidaan helposti irrottaa ja vaihtaa.

Vaihe 3: Negatiivisen jännitteen generaattori

Vastusmittari- ja voltimittaripiireissä käytetään puskurivahvistimia, jotka tarvitsevat sekä positiivisia että negatiivisia virtalähteitä. Positiivinen syöttö saadaan ylös/alas -buck -muuntimesta, joka syöttää tasaisen +12 V: n ulkoisesta lähteestä riippumatta. Tämä syöttää kannen piirit ja negatiivisen jännitteen generaattorin. Alunperin tämä sisältyi samaan matriisilevyyn kuin muu elektroniikka, mutta se on katkaistu irrotettavaksi. Piiri tätä varten on esitetty ja on yleinen 555 ajastinpiiri tähän tarkoitukseen. Se syöttää vain tarpeeksi virtaa puskurivahvistimien käyttämiseen, eikä sitä tarvita mihinkään muuhun.

Vaihe 4: USB -keskitin

Alkuperäinen USB -virtalähde oli pari kantapistoketta, jotka syötettiin erillisestä 5 V: n virtalähteestä ja jotka tuottivat vain virtaa. Koska halusin tämän olevan mahdollisimman kannettava, päätin laittaa USB -keskittimen kokoonpanoon, joka on kiinnitetty pohjaan ja muokatulla virtalähteellä, joka syötetään 5 V: n buck -muuntimesta. Tätä keskitintä voidaan käyttää myös ohjelmointitietokoneen kanssa USB -keskittimenä, joka yksinkertaistaa yhteyksiä.

USB -keskittimen pohja arvostettiin ja kuvatut liitännät juotettiin piirilevyyn. Johto korvattiin USB -tyypin B -liittimellä, jossa vain signaali- ja 0V -liitännät juotettiin USB -keskittimen piirilevyyn. Tässä muunnoksessa ei katkaistu jälkiä, vain 5 V: n syöttöä tehostavat paksummat johdot keskittimen USB -virtakytkimiin ja ylimääräinen johto, joka vie virran suoraan pistorasioiden nastoihin ohittamalla piirilevyn jäljet.

Tämä tarkoittaa, että syöttö on nyt rajoitettu 3A: iin tavallisen 500 mA: n sijasta, mutta se käyttää Raspberry Pi -laitetta.

Sovitakseen virtalähteen paneelin yläosaan navan pohja ruuvattiin alas aukolla, joka asetettiin johtimien läpivientiin ja napa koottiin uudelleen päälle.

Valmis PSU -paneeli näkyy kuvassa.

Vaihe 5: Kannen paneelit ja näkymä elektroniikasta

Elektroniikka- ja Arduino -koodi on käsitelty viimeisessä osassa, mutta rakennustarkoituksiin on osittain esitetty tässä osoittamaan, mihin asiat menevät. Ne voitaisiin rakentaa täysin erikseen, eikä niitä koskaan käytetä tällaisessa projektilaatikossa.

Näyttöpaneelin virta kytketään 40 -suuntaisen pistorasian kautta, joka on vuorattu jalustan pistorasiaan, jotta nauhakaapeli taittuu siististi.

Sen alla on punainen nollauspainike Arduinolle, se on helppo lisätä ja koska koko odotetaan olevan käynnissä oleva projekti, saatetaan tarvita ajoittain.

Keskellä ovat virtalähteet, ylhäältä +12V, -12V, +5V ja 0V

Näytön alapuolella on piirien eri tulot, digitaalitulo, jännitetulo, virta-, sarja- ja I2C -nastat

Näytön yläpuolella on jousiliittimet vastusmittausta varten.

Näytön ympärille on asetettu yksinkertainen kehys, tällä hetkellä valkoinen, mutta se vaihdetaan, jos minulla on muovia sellaisen tekemiseen.

Kuvissa näkyy myös kaksi puulevyä ja kannessa oleva väliosa. Koko paneeli oli siirrettävä eteenpäin, jotta johdotus mahtuu taakse. Niiden leikkausohjeet ovat liitteenä olevissa PDF -tiedostoissa.

Vaihe 6: Stl -tiedostot telineille ja kehyksille

Tässä ovat stl-tiedostot kaikille, jotka haluavat tehdä tai ovat tehneet erilaisia stand-off-laitteita, PCB-kiinnikkeitä ja kehys.