שולחן עבודה נייד Arduino חלק 2B: 6 שלבים

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

זהו גם המשך וגם שינוי כיוון משני ההוראות הקודמות. בניתי את הפגר הראשי של הקופסה וזה עבד בסדר, הוספתי את ה- psu וזה עבד בסדר, אבל אז ניסיתי להכניס את המעגלים שבניתי לשאר התיבה והם לא התאימו. למעשה אם גרמתי להם להתאים, אז לא היה מקום לכלול פרויקט. הפשרה שעשיתי היא להעביר את כל המתגים וספקי הכוח לתוך הקופסה הראשית מחוץ למכסה, ולתת יותר מקום לחיווט.

המכלול נסגר לקופסה הניתנת להעברה בקלות ממקום למקום או לאחסן אותה. לא מוצג כאן, אך החלק הקדמי של המכסה מכיל לוח נפרד נוסף שאליו מחוברים לוחות לחם וניתנים לתיקון בעזרת סקוטש. ארגן תמונות של זה בהקדם האפשרי.

אספקה

רק לשלב המתוקן הזה

דיקט 9 מ מ

14 על 20 ס"מ, 13 על 23 ס"מ, 2 על 23 ס"מ

כותרת גברית 40 סיכות

4 x מתגי נדנדה מוארים

1 x מתג נדנדה במרכז ה DPDT (יכול להיות רק DPDT)

רכזת USB ל -4 כיוונים עם חומרים מתכלים מחליפים. מודל נפוץ מוצג בתמונות

שקע הרכבה ללוח מסוג B

2 x ממירים למטה מתח/דחיפה מתח, מותאם ל- 5V

ממיר מתח למעלה/למטה של מתח דולר/דחיפה, מותאם ל- 12V

ממיר מתח למעלה/מטה של רכבת כפולה/בוסט 1 x buck/boost, מותאם ל- 12V

סיביות שונות של לוח מטריצות, השתמשתי בקיצוצים ודחיות במקום לוח מושלם חדש

הרבה חוטים רב -תחומיים, מדורג עבור 3A או יותר.

מחברי האתרים

מחולל מתח שלילי

555 טיימר IC

נגדים 4k8 ו 33K 1/4 וואט

קבלים פוליאסטר 22n, 10n

קבלים אלקטרוליטיים 33u ו 220u (30V בתוספת דירוג)

2 דיודות 1N4001, אבל כל דיודות מיישר קטנות יספיקו.

שלב 1: PSU המרכזי

ספק הכוח הראשי מובנה בחצי התחתון של הקופסה והוא מורכב מיחידות מיתוג מסחריות מחוץ למדף, המחוברות יחד עם מערכת מתגים ומספקות חשמל לאלקטרוניקה במכסה התיבה באמצעות כבל סרט ומחברים 40 פינים.. הכוח מסופק על ידי כניסת חשמל ו PSU מיתוג 12V DC, או באמצעות שקע XLR שנועד לקבל חשמל מאספקת סוללה של 12V, אם הוא נמצא בשימוש בקרוואן אך יכול להיות סוללה שנשאה בתיבה עצמה. הכוח משניהם נבחר באמצעות מתג תלת -כיווני, רשת חשמל, סוללה או עמדת מרכז כבוי.

הכוח מופעל באמצעות מתג נדנדה מואר כדי להצביע על הפעלה. ההפעלה הראשית מספקת כוח למתגים האחרים ולאספקת 12-בוק-בוסט המספקת כוח לאלקטרוניקה של המכסה. זה מזין גם גנרטור מתח שלילי פשוט עבור הרכיבים האנלוגיים בתצוגה.

מודול 5 V-boost boost מסופק על ידי מתג נדנדה מואר ומספק 5V לשימוש במעגלים בנויים במכסה ומנותב באמצעות כבל הסרט.

מודול +/- 12V באק-בוסט מסופק על ידי מתג נדנדה מואר ומספק אספקה +12V ו- -12V לשימוש במעגלים אנלוגיים ומנותב באמצעות כבל הסרט.

מודול רביעי להגברת הכסף מוזן מהמתג הסופי כדי לספק כוח לרכזת ה- USB. רכזת USB 2.0 היא פריט בעלות נמוכה המספק ארבעה שקעי חשמל כמו גם ההיגיון להפעלה כמרכז. עוד על כך בהמשך.

שלב 2: לוחות בסיס ומכסה חדשים

כדי להתאים את פריסת אספקת החשמל החדשה, יש לחתוך לוחות חדשים, הפריסה של אלה נמצאת ב- PDF, כמו גם הרחבה בצד המכסה כדי לתת יותר מקום לחוטים מאחור.

אספקת החשמל במקור הייתה באמצעות תקעי ובננות של בננות, אך כשלספק זה יש מספר ספקי כוח, החיבור בין המכסה לבסיס הוא באמצעות כבל סרט בעל 40 כיווני. השקע מולחם לחתיכת לוח מטריקס אשר נדחף דרך החור שנועד לה והוברג במקומו. השקעים מחוברים, כך שכאשר הם מתאימים אותם ללוחות, הם צריכים להיות מסודרים בשורה כדי להבטיח שכבל הסרט המשמש מתאים ביניהם בצורה מסודרת ואינו הפוך. השתמשתי בכבל סרט בגודל 20 סנטימטר שבמידות המשמשות פשוט מתקפל יפה כשהמכסה סגור.

כדי לבנות את מעגלי ה- PSU, הם הורכבו על הלוח והוברגו למקומם, עם מרווחים או קליפי PCB. שניהם הודפסו במדפסת תלת מימד במקרה זה אך אין בכך צורך, רק שהלוחות מאובטחים. הוספתי את קבצי.stl למקרה שמישהו ירצה ליצור אותם במהירות.

כל החיווט בלוח מולחם, למעט החיבורים לחיבורי ה- PSU הבסיסיים הראשיים, כך שניתן להסיר ולהחליף את המכסה בקלות.

שלב 3: מחולל מתח שלילי

מעגלי מדי ההתנגדות ומד וולט משתמשים במגברי חיץ הזקוקים לאספקה חיובית ושלילית. ההיצע החיובי מתקבל מממיר דולר למעלה/למטה המספק 12V יציב ללא תלות במקור החיצוני. זה מזין את מעגלי המכסה ואת מחולל המתח השלילי. במקור זה נכלל על אותו לוח מטריקס כמו שאר האלקטרוניקה, אך נותק כדי להניח אותו בבסיס. המעגל לכך מוצג והוא מעגל טיימר 555 נפוץ למטרה זו. הוא מספק רק מספיק זרם להפעלת מגברי החיץ ואינו נחוץ לשום דבר אחר.

שלב 4: רכזת USB

אספקת ה- USB המקורית הייתה זוג שקעים במכסה המוזנים מאספקה נפרדת של 5V ומספקים חשמל בלבד. מכיוון שרציתי שזה יהיה נייד ככל האפשר, החלטתי לשים רכזת USB במבנה, קבוע בבסיס, ועם אספקת חשמל שונה מממיר 5V באק. רכזת זו יכולה לשמש גם עם מחשב התכנות כרכזת USB המפשטת חיבורים.

הבסיס של רכזת ה- USB הוערך והחיבורים המוצגים מולחמו על הלוח. המוליך הוחלף בשקע מסוג USB מסוג B עם רק אותות וחיבורי 0V מולחמים ללוח המעגל של רכזת ה- USB. בשינוי זה לא נחתכו עקבות, רק אספקת 5V משופרת על ידי חוט עבה יותר למתגי החשמל USB ברכזת וחוט נוסף המעביר את הכוח ישירות לפינים בשקעים, ועוקף את עקבות הלוח.

זה אומנם אומר שההיצע מוגבל כעת ל- 3A במקום ל- 500mA הרגיל, אך הוא יניע את ה- Raspberry Pi.

כדי להתאים לחלק העליון של לוח ה- PSU, בסיס הרכזת הוברג עם חור שהונח כדי שהחוטים יעברו והרכבת תורכב מחדש למעלה.

לוח ה- PSU שהושלם מוצג בתמונה.

שלב 5: לוחות מכסה ותצוגת אלקטרוניקה

הקוד האלקטרוניקי והארדואינו מכוסה בחלק האחרון אך לצורכי בנייה מוצג כאן בחלקו כדי להראות לאן הדברים יגיעו. ניתן היה לבנות אותם בנפרד לחלוטין ולעולם לא להשתמש בהם בארגז פרויקטים כזה.

הכוח ללוח התצוגה מחובר באמצעות שקע הכותרת 40 -כיווני אשר בשורה עם השקע בבסיס כדי להבטיח שכבל הסרט יתקפל בצורה מסודרת.

מתחתיו נמצא כפתור איפוס אדום עבור הארדואינו, תוספת קלה שלו וככל שהוא צפוי להיות פרויקט מתמשך מדי פעם.

במרכז ספקי הכוח, מלמעלה שהם +12V, -12V, +5V ו- 0V

מתחת לתצוגה נמצאות הכניסות השונות למעגלים, קלט דיגיטלי, כניסת מתח, זרם, סידורי וסיכות I2C

מעל התצוגה נמצאים מחברי האביב למדידת ההתנגדות.

המסך מכיל מסגרת פשוטה מסביב, כרגע לבן אך ישתנה אם יהיה לי את הפלסטיק שיכין אותו.

בתמונות מוצגות גם שתי חבילות עץ וחתיכת מרווח שהונחה על המכסה. היה צריך להזיז את כל הלוח קדימה כדי להתאים את החיווט מאחור. הוראות החיתוך לאלה נמצאות בקובצי ה- PDF המצורפים.

שלב 6: קבצי Stl עבור הרכבות ובסיסים

להלן קבצי ה- stl לכל מי שרוצה להכין, או עשה, את הסטנד-אפים השונים, התושבות PCB והמסגרת.