שולחן עבודה נייד Arduino חלק 2: 7 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

כבר הכנתי כמה מהקופסאות האלה שתוארו בחלק 1, ואם קופסה לסחוב דברים ולשמור על פרויקט זה כל מה שנדרש אז הם יעבדו מצוין. רציתי להיות מסוגל להשאיר את כל הפרויקט עצמאי ולהעביר אותו לאן שרציתי, לעבוד עליו בכל פעם, ולהיות מסוגל פשוט לסגור אותו ולהמשיך הלאה.

לאחר שבניתי את החלק הזה גיליתי שהמרחב לכלול את כל האלקטרוניקה שרציתי להכניס פשוט לא מתאים לעיצוב הזה אז יצרתי part2B שאני ממליץ לך לקרוא כמו גם את זה אם עושים משהו דומה. הגרסה הראשונה והגרסה השנייה מוצגות למעלה. ההבדל הגדול שיש לקחת בחשבון הוא לוחות ה- PSU ולוחות התצוגה בגודל זהה אך חתוכים בצורה שונה.

אספקה

גזרות שונות של דיקט 9 מ"מ מהפרויקט הקודם, ברוחב 20 ס"מ לרוב.

1 x שקע שלדה זכר XLR, מדורג עבור 10-16A DC

1 x שקע חשמל עם מתג מואר ונתיך

1 x 12V מתג מצב מתג

1 x מתג כיבוי מרכז DPDT

1 x מתג SPST עם LED

1 x שקע בננה אדום בדירוג של לפחות 10A

1 x שקע בננה שחור מדורג עד 10A לפחות

לידים מקודדים בצבע קצר עם מחברי כף, ראה טקסט

שלב 1: חיווט PSU בסיסי

החיווט הבסיסי הוא לספק מתג 12V נומינלי בצמד שקעי בננות בחלק הבסיסי של הקופסה.

על הקופסה ישנם שני כניסות. שקע חשמל סטנדרטי, מותך ועם מתג מואר מספק חיבור לרשת החשמל המקומית. השתמשתי ב- PSU נפרד משלי במשך שנים רבות וללא מתג מואר היה גירוי תכוף, אז אני מעריך להוסיף אחד עכשיו. הכניסה השנייה היא שקע זכר 3Rpin XLR, המדורג 16A, ואשר ישמש אותו עם כבל לחיבורו למערכת סוללות 12V. זה יהיה בבקתה שלי, מותאם לאנרגיה סולארית, או בקרוואן שלי כשהוא לא נמצא.

כניסת החשמל מזינה התקנת אספקת חשמל במצב מתח של 12 וולט למתח החשמל המקומי ומספקת עד 8.5A, וגודלה במיוחד כדי להתאים לקופסה. מחשבי PSU גדולים יותר היו זמינים תמורת הרבה יותר כסף אך שניהם לא יתאימו וגם אינם נחוצים בסביבת שולחן עבודה קטנה.

הן הסוללה והן PSU מחוברים למעקה שלילי משותף ובאופן נפרד לשני קטבים של מתג החלפה עם מיקום מרכזי, כך שניתן לבחור את החשמל ממקור או לבודד אותו לחלוטין. מתגי נדנדה נבחרו לגליל זה כדי לא להפריע לחיווט הפרויקט כאשר מכסה התיבה נסגר.

ההיצע החיובי ממתג ההחלפה מנותב אל הפלט באמצעות מתג בידוד מואר, שוב כדי לספק אינדיקציה לכך שהחשמל פועל. השימוש במתגים דולקים מקל עלי לראות מה קורה.

לבסוף, הפלט מרכיב ה- PSU מופץ באמצעות שני שקעי בננה בגודל 4 מ מ, המספקים באופן נומינלי 12V. מטרתם של אלה היא לספק 12V ישירות לפרויקטים המורכבים במכסה או למחשבי ה PSU הנוספים ואלקטרוניקה במכסה, המתוארים בחלק הבא.

שלב 2: התאמת כניסות

המדידות לחתכי הכניסה מוצגות בתרשים. שקע ה- XLR הוא סטנדרטי למדי אך שקעי חברת החשמל יכולים להשתנות, אך למרות שמדובר במדריך, בדוק את מדידות השקע בפועל שיש לך.

כניסת XLR נחתכה בעזרת מסור חור בגודל 21 מ מ, והפעילו אותו בעדינות כדי לא לקרוע את העץ כשהוא יצא מהצד השני. לשקע ה- XLR שהשתמשתי בו היו שלושה זיזי מיקום שדרשו כמות קטנה של העץ כדי לחתוך שלוש חריצים, כפי שמוצג בתמונה, אך זה שאתה משתמש בו עשוי שלא.

החור המלבני לשקע החשמל סומן תחילה על הקופסה, ולאחר מכן נקדחו ארבעה חורים בגודל 10 מ מ קרוב לפינות הפנימיות של הצורה, מבלי לחצות את הקווים, בכדי לתת גישה ללהב פאזל, המשמש לחיתוך המלבן הסופי החוצה. מהתמונות ניתן לראות שלא הייתי מושלם במשימה האחרונה אך האוגן בשקע מכסה טעויות קטנות כאלה.

לבסוף, שני השקעים הותקנו בחיתוכים שלהם, חורי טייס קטנים שנקדחו לברגים בחורי האיתור והשקעים קבועים במקומם בעזרת ברגים.

שלב 3: מיקום PSU ואיגרוף

ספק הכוח החשמלי ימצא כפי שמוצג בתמונה, ותיבה מונחת מסביבו לבטיחות ולמניעת רכיבים רופפים להפריע לפעולתו.

מוצגת פריסת הדיקט לקופסה, מכסה וחתיכת צד, יחד עם שלוש רצועות עץ קטנות כדי לסייע בתיקון המכסה והצד במקום.

רצועה אחת של עץ מודבקת לצד הקופסה כך שהקצה העליון שלה נמצא 82 מ מ מעל הבסיס לכל אורכו.

רצועה אחת של עץ מודבקת לבסיס כך שקצהו הוא 140 מ מ לרוחב הבסיס.

עבור שתי הרצועות הללו רעיון שימושי לצייר קו על פני הקופסה בעזרת עיפרון חד בעזרת קצה הקופסה ומכסה הקופסה כמדריכים.

לבסוף הדבק את הרצועה האחרונה בקצה הארוך של פיסת הקצה. זה ישמש כדי לדפוק את המכסה לאחר מכן.

אם אין לך מהדקים אז יהיה צורך להתאים את הרצועות אחת בכל פעם ולמקם את הקופסה על צדה בזמן שהדבק מתייצב.

שקלתי להתאים מאוורר לקופסת ה- PSU ואעשה זאת אם החום יתגלה כבעיה.

שלב 4: PSU וחיתוך לוח

מכסה ה- PSU נחתך לפי התמונה, שקעי הבננה והמתגים נוספו לאחר מכן לגודל הבדיקה. הלוחות האחרים בתמונה מיועדים להפוך את הקונסולה לחלק מהקופסה במכסה, כך שאם לא תמשיך לא יהיה צורך. שני מלבני העץ הקטנים שימשו לחיזוק קופסת ה- PSU כשהיא הודבקה במקומה, בהתאם לתמונת הקיר הפנימי של ה- PSU.

הכוונה היא להכניס את הקונסולה לתוך המכסה, מונע על ידי מגה ארדואינו. מכיוון שהפרויקט הזה יהיה במצב של שטף במשך החודשים הקרובים, חתכתי חור בצד מכסה הקופסה כדי לאפשר את התכנות של הארדואינו מבלי שתצטרך להסיר אותו. שתי חתיכות העץ המשולשות תומכות בלוח הקונסולה בזווית של 45 מעלות, ואחת מהן נחתכה כך שתתאים ללוח ה- Arduino המתאים למארז.

חזית הקונסולה היא 230 מ"מ על 127 מ"מ ונחתכת בקצוות ל -45 מעלות כך שתתאים בצורה מסודרת לקופסה. עשיתי זאת על מסור הלהקה שלי אך ניתן להשתמש במלטשת כוח או מטוס עם מדידות תכופות של הזווית בעת חיתוך.

שלב 5: ציור והרכבת PSU

הדיקט החשוף כבר יצר הרבה רסיסים ובמקור התכוונתי לכה את הקופסה, אבל מה שהיה לי זה צבע ירוק וזו הסיבה שזה המצב.

כל החלקים הורכבו בתא ה- PSU וחוברו לפי התרשים. בגרסה הראשונה הזו השתמשתי בקליפים אך ניתן לבצע חיבורים אמינים יותר על ידי הלחמתם. ספק הכוח 12V הוברג בחלק הפנימי של הקופסה בעזרת ברגים באורך 8 מ מ.

למחשמל החשמל יש חיבורים מבודדים אך באופן אידיאלי צריך להיות מצויד במכסה מבודד מלא, מה שאעשה כאשר אוכל למצוא מקור לגודל זה של שקע.

שלב 6: גזור את המסוף

זה נחוץ רק אם הולכים רחוק יותר עם התיבה.

לוח הקונסולה נחתך כדי להתאים את הפקדים השונים לפי התמונה המסומנת. התצלומים מראים את הקונסולה הראשונה שבה שקעי החשמל היו זה מול זה על בסיס ומכסה. יש לזה בעיה בהתאם לתקעים המשמשים, שעוצרים את סגירת המכסה. רישומי פריסת הקונסולה החדשים מחליפים את שקעי הקונסולה באחד המתגים כך שכאשר המכסה סגור, הם אינם מתנגשים.

שני שקעי הבננות הם החשמל בחיבורים מה- PSU בבסיס.

המתגים מוארים להפעלה/כיבוי עבור שקעי 12V, 5V ו- USB, עדיין לא מותקנים. לידם פינים ושקעים. לכל ספק כוח יש שורה של שקעי דופונט מעל שורה כפולה של סיכות בשקע כותרת. זה כנראה הרבה יותר מהנדרש אבל היה קל לספק ואינו תופס הרבה מקום. אופן הלחמתם מוצג בתמונת המבט האחורי.

הרעיון מאחורי השימוש בשקעי כותרת ה- PCB בתפקיד, היה להקל על השימוש בתקע IDE ובחוטים מרובים כדי ליצור חיבור קל לשקעים עם מוליכים מעופפים, כך שלא הייתי צריך לראות את השקעים היטב ו הפניות עשויות להיות מקודדות בצבע.

ליד שקעי החשמל נמצאת התצוגה הראשית, 3.5 אינץ 'TFT, שתונע על ידי הארדואינו, להצגת מתחים, זרמים, התנגדות ומצב סיכה דיגיטלית. היא תכלול גם צג טורי וחיבור I2C.

מתחת לזה נמצאים חיבורי הכניסה, שוב שורה של שקעי דופונט מעל שורה כפולה של סיכות. שמונה הראשונות הן סיכות קלט דיגיטליות, ארבע הבאות הן מדידות מתח בסיסיות, ששת הבאות הן חיבורי מדידת זרם/מתח, ולבסוף קלט סידורי וחיבורי I2C. אחת ממטרות הקונסולות היא לתמוך בהרחבה באמצעות מעגלים חיצוניים המחוברים ל- I2C.

התמונות האחרות מציגות את הקופסה עם לוח קונסולה צבוע במקומה, לוח Arduino במקומו במכסה עם חיבורים חיצוניים ופריסת ניסיון של מודולי ה- PSU באק/בוסט.

שקעי 3.3V עדיין לא נכללו בעיצוב אבל אני אחכה לראות כמה הם נחוצים לשימוש קבוע.

שלב 7: מדידות התאמה והתנגדות אחרונות

התמונות מציגות את המייק-אפ הסופי של חלק הקונסולה של התיבה לפני החיווט, וכוללות את שקעי ה- USB וחיבורי מד ההתנגדות.

מטרת מד ההתנגדות במקרה זה היא לספק בדיקה מהירה של ערך הנגד שאינני יכול לראות. החיבורים מבוצעים באמצעות שני קפיצים קטנים שנחתכו וכופפו על מנת לאפשר חיבורם לחזית הקונסולה, בעזרת תג בורג והלחמה, לגישה נוחה. כדי לבדוק רכיב, יש להחזיק אותו רק על פני שני המעיינות והערך יוצג.

כל המעגלים וההרכבה לקונסולה, כמו גם קוד Arduino, נמצאים בחלק השלישי, אך זה מסכם את PSU ואת בניית העץ של הפרויקט. התמונה האחרונה עדיין לא עובדת, אבל לאן זה מועד.