Φορητός πάγκος εργασίας Arduino Μέρος 2: 7 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Είχα ήδη φτιάξει μερικά από αυτά τα κουτιά που περιγράφονται στο μέρος 1, και αν ένα κουτί για να μεταφέρετε τα πράγματα και να κρατήσετε ένα έργο μαζί είναι το μόνο που απαιτείται, τότε θα λειτουργούν καλά. Wantedθελα να είμαι σε θέση να κρατήσω όλο το έργο αυτόνομο και να το μεταφέρω όπου ήθελα, να το δουλέψω όποτε και να μπορώ να το κλείσω και να προχωρήσω.

Αφού έχτισα αυτό το μέρος, διαπίστωσα ότι ο χώρος για να συμπεριλάβω όλα τα ηλεκτρονικά που ήθελα να βάλω δεν ταιριάζει σε αυτό το σχέδιο, έτσι δημιουργήθηκε ένα part2B το οποίο σας συνιστώ να διαβάσετε καθώς και αυτό αν κάνετε κάτι παρόμοιο. Η πρώτη έκδοση και η δεύτερη έκδοση φαίνονται παραπάνω. Η μεγάλη διαφορά που πρέπει να λάβετε υπόψη είναι τα πάνελ PSU και τα πάνελ οθόνης που έχουν το ίδιο μέγεθος αλλά κόβουν διαφορετικά.

Προμήθειες

Διάφορες αποκοπές από κόντρα πλακέ 9mm από το προηγούμενο έργο, κυρίως πλάτος 20cm.

1 x υποδοχή ανδρικού πλαισίου XLR, ονομαστική για 10-16Α dc

1 x πρίζα IEC με φωτιζόμενο διακόπτη και ασφάλεια

Τροφοδοτικό 1 x 12V mode switch mode

1 x διακόπτης κεντρικής απενεργοποίησης DPDT

1 x διακόπτης SPST με LED

1 x Πρίζα κόκκινης μπανάνας με τιμή τουλάχιστον 10Α

1 x Υποδοχή μαύρης μπανάνας με τιμή τουλάχιστον 10Α

Κοντά χρωματικά κωδικοποιημένα καλώδια με συνδετήρες, δείτε κείμενο

Βήμα 1: Βασική καλωδίωση PSU

Η βασική καλωδίωση είναι να παρέχετε ένα ονομαστικό διακόπτη 12V σε ένα ζευγάρι πρίζες μπανάνας στο βασικό τμήμα του κουτιού.

Υπάρχουν δύο είσοδοι στο κουτί. Μια τυπική πρίζα IEC, λιωμένη και με φωτισμένο διακόπτη παρέχει τοπική σύνδεση δικτύου. Έχω χρησιμοποιήσει το δικό μου ξεχωριστό τροφοδοτικό για πολλά χρόνια και το να μην έχω φωτισμένο διακόπτη ήταν συχνός ερεθισμός, οπότε εκτιμώ την προσθήκη ενός τώρα. Η άλλη είσοδος είναι μια ανδρική πρίζα XLR 3pin, ονομαστική για 16Α, και η οποία θα χρησιμοποιηθεί με καλώδιο για σύνδεση με σύστημα μπαταρίας 12V. Αυτό θα είναι είτε στην καμπίνα μου, προσαρμοσμένο για ηλιακή ενέργεια, είτε στο RV μου όταν βρίσκομαι μακριά.

Η είσοδος δικτύου τροφοδοτεί μια ρύθμιση τροφοδοσίας 12V για την τοπική τάση δικτύου και παρέχει έως και 8,5Α, και ιδιαίτερα μεγέθους ώστε να χωράει στο κουτί. Μεγαλύτερες μονάδες τροφοδοσίας ήταν διαθέσιμες για πολύ περισσότερα χρήματα, αλλά δεν θα ταιριάζουν και οι δύο και επίσης δεν είναι απαραίτητες σε ένα μικρό περιβάλλον πάγκου εργασίας.

Τόσο η μπαταρία όσο και το τροφοδοτικό είναι συνδεδεμένα σε μια κοινή αρνητική ράγα και μεμονωμένα σε δύο πόλους ενός διακόπτη μετάβασης με κεντρική θέση απενεργοποίησης, έτσι ώστε η ισχύς να μπορεί να επιλεγεί είτε από την πηγή είτε να απομονωθεί εντελώς. Οι διακόπτες rocker επιλέχθηκαν για αυτό το ρολό έτσι ώστε να μην παρεμβαίνουν στην καλωδίωση του έργου όταν το καπάκι του κουτιού ήταν κλειστό.

Η θετική τροφοδοσία από το διακόπτη εναλλαγής οδηγείται στην έξοδο μέσω ενός φωτισμένου διακόπτη απομόνωσης, και πάλι για να δώσει ένδειξη ότι η τροφοδοσία είναι ενεργοποιημένη. Η χρήση αναμμένων διακοπτών με διευκολύνει να δω τι συμβαίνει.

Τέλος, η έξοδος από το εξάρτημα PSU εξέρχεται μέσω δύο υποδοχών μπανάνας 4 χιλιοστών, αποδίδοντας ονομαστικά 12V. Ο σκοπός αυτών είναι είτε να παρέχουν 12v απευθείας στα έργα που συναρμολογούνται στο καπάκι είτε στα πρόσθετα κλιμακούμενα τροφοδοτικά και ηλεκτρονικά στο καπάκι, που περιγράφονται στο επόμενο μέρος.

Βήμα 2: Τοποθέτηση εισόδων

Οι μετρήσεις για τις εξόδους κοπής εισόδου εμφανίζονται στο διάγραμμα. Η πρίζα XLR είναι αρκετά τυπική, αλλά οι υποδοχές IEC μπορεί να διαφέρουν, οπότε ενώ είναι οδηγός, ελέγξτε τις μετρήσεις της πραγματικής πρίζας που έχετε.

Η είσοδος XLR κόπηκε με ένα πριόνι τρύπας 21mm, τρέχοντας το απαλά για να μην σκιστεί το ξύλο καθώς βγήκε από την άλλη πλευρά. Η πρίζα XLR που χρησιμοποίησα είχε τρεις προεξοχές θέσης που απαιτούσαν μια μικρή ποσότητα ξύλου για να κόψουν τρεις εγκοπές, όπως φαίνεται στην εικόνα, αλλά αυτή που χρησιμοποιείτε μπορεί να μην είναι.

Η ορθογώνια τρύπα για την υποδοχή IEC σημειώθηκε πρώτα στο κουτί, στη συνέχεια τέσσερις τρύπες των 10 mm που άνοιξαν κοντά στις εσωτερικές γωνίες του σχήματος, χωρίς να διασχίσουν τις γραμμές, για να δώσουν πρόσβαση σε μια λεπίδα παζλ, που χρησιμοποιείται για να κόψει το τελικό ορθογώνιο. Από τις εικόνες που μπορείτε να δείτε δεν ήμουν τέλειος σε αυτήν την τελική εργασία, αλλά η φλάντζα στην πρίζα καλύπτει μικρά λάθη σαν κι αυτό.

Τέλος, και οι δύο πρίζες τοποθετήθηκαν στις περικοπές τους, μικρές τρύπες για τις βίδες στις οπές εντοπισμού και οι πρίζες στερεώθηκαν στη θέση τους με βίδες.

Βήμα 3: Θέση PSU και Boxing In

Το τροφοδοτικό ρεύματος θα βρίσκεται όπως φαίνεται στην εικόνα και θα τοποθετείται ένα κουτί γύρω του για ασφάλεια και για την αποφυγή παρεμβολών χαλαρών εξαρτημάτων στη λειτουργία του.

Εμφανίζεται η διάταξη του κόντρα πλακέ για το κουτί, ένα καπάκι και ένα πλευρικό κομμάτι, μαζί με τρεις μικρές λωρίδες ξύλου που βοηθούν στη στερέωση του καπακιού και της πλευράς στη θέση τους.

Μια λωρίδα ξύλου είναι κολλημένη στο πλάι του κιβωτίου έτσι ώστε το άνω άκρο της να είναι 82 χιλιοστά πάνω από τη βάση σε όλο της το μήκος.

Μια λωρίδα ξύλου είναι κολλημένη στη βάση έτσι ώστε η άκρη της να είναι 140mm σε όλη τη βάση.

Και για τις δύο αυτές λωρίδες είναι μια χρήσιμη ιδέα να σχεδιάσετε μια γραμμή στο κουτί με ένα αιχμηρό μολύβι χρησιμοποιώντας την άκρη και το καπάκι του κουτιού ως οδηγούς.

Τέλος, κολλήστε την τελευταία λωρίδα στη μακριά άκρη του κομματιού. Αυτό θα χρησιμοποιηθεί για να βιδώσετε το καπάκι στη συνέχεια.

Εάν δεν έχετε σφιγκτήρες τότε οι λωρίδες θα πρέπει να τοποθετούνται μία κάθε φορά και το κουτί να τοποθετείται στο πλάι του ενώ η κόλλα θα δέσει.

Έχω σκεφτεί να τοποθετήσω έναν ανεμιστήρα στο κουτί του τροφοδοτικού και θα το κάνω εάν η θερμότητα αποδειχθεί πρόβλημα.

Βήμα 4: PSU και Panel Cutting

Το καπάκι του τροφοδοτικού κόπηκε σύμφωνα με την εικόνα, οι πρίζες και οι διακόπτες μπανάνας προστέθηκαν στη συνέχεια στο μέγεθος δοκιμής. Τα άλλα πάνελ στην εικόνα προορίζονται για την κατασκευή της κονσόλας μέρος του κουτιού στο καπάκι, οπότε αν δεν προχωρήσετε περαιτέρω δεν θα χρειαστείτε. Τα δύο μικρά ορθογώνια ξύλα χρησιμοποιήθηκαν για να στηρίξουν το κουτί τροφοδοσίας όταν ήταν κολλημένο στη θέση του, σύμφωνα με την εικόνα του εσωτερικού πλευρικού τοιχώματος του τροφοδοτικού.

Η πρόθεση είναι να τοποθετηθεί η κονσόλα στο καπάκι, οδηγούμενη από ένα Arduino Mega. Καθώς αυτό το έργο θα είναι σε κατάσταση ροής για τους επόμενους μήνες, έκοψα μια τρύπα στο πλάι του καπακιού του κουτιού για να μπορέσω να προγραμματίσω το Arduino χωρίς να χρειάζεται να το απενεργοποιήσω. Τα δύο τριγωνικά κομμάτια ξύλου υποστηρίζουν το πάνελ της κονσόλας σε γωνία 45 μοιρών, και ένα από αυτά είναι κομμένο για να χωρέσει το χαρτόνι Arduino που προσαρμόζεται στη θήκη.

Η μπροστινή πλευρά της κονσόλας είναι 230mm επί 127mm και κόβεται στις άκρες σε 45 μοίρες για να ταιριάζει όμορφα στο κουτί. Το έκανα στο πριόνι της μπάντας μου, αλλά ένα τριβείο ισχύος ή αεροπλάνο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί με συχνές μετρήσεις της γωνίας κατά την κοπή.

Βήμα 5: Ζωγραφική και συναρμολόγηση PSU

Το γυμνό κόντρα πλακέ δημιουργούσε ήδη πολλά θραύσματα και αρχικά είχα σκοπό να βερνικώσω το κουτί, αλλά αυτό που είχα ήταν πράσινο χρώμα και αυτός είναι ο λόγος που είναι έτσι.

Όλα τα μέρη συναρμολογήθηκαν στο διαμέρισμα του τροφοδοτικού και συνδέθηκαν σύμφωνα με το διάγραμμα. Σε αυτήν την πρώτη έκδοση έχω χρησιμοποιήσει κλιπ, αλλά μπορεί να γίνουν πιο αξιόπιστες συνδέσεις με τη συγκόλλησή τους. Το τροφοδοτικό 12V βιδώθηκε στο εσωτερικό του κουτιού με βίδες μήκους 8mm.

Το τροφοδοτικό ρεύματος έχει μονωμένες συνδέσεις, αλλά ιδανικά θα πρέπει να έχει τοποθετηθεί ένα πλήρως μονωμένο κάλυμμα, το οποίο θα κάνω όταν βρω μια πηγή για αυτό το μέγεθος πρίζας.

Βήμα 6: Αποκοπή κονσόλας

Αυτό είναι απαραίτητο μόνο εάν προχωρήσετε περαιτέρω με το κουτί.

Το πάνελ της κονσόλας κόπηκε για να χωρέσει τα διάφορα χειριστήρια σύμφωνα με την ετικέτα της εικόνας. Οι φωτογραφίες δείχνουν την πρώτη κονσόλα όπου οι πρίζες ήταν αντίθετες μεταξύ τους στη βάση και το καπάκι. Αυτό έχει ένα πρόβλημα ανάλογα με τα βύσματα που χρησιμοποιούνται και σταματά το κλείσιμο του καπακιού. Τα νέα σχέδια διάταξης κονσόλας αλλάζουν τις πρίζες της κονσόλας με έναν από τους διακόπτες, έτσι ώστε όταν το καπάκι είναι κλειστό, να μην συγκρούονται.

Οι δύο υποδοχές μπανάνας είναι η ισχύς στις συνδέσεις από το τροφοδοτικό στη βάση.

Οι διακόπτες είναι ενεργοποιημένοι/απενεργοποιημένοι για πρίζες 12V, 5V και USB, που δεν έχουν τοποθετηθεί ακόμα. Δίπλα τους είναι οι ακίδες και οι πρίζες. Κάθε τροφοδοτικό διαθέτει μια σειρά από πρίζες dupont πάνω από μια διπλή σειρά ακίδων σε μια υποδοχή κεφαλίδας. Αυτό είναι ίσως πολύ περισσότερο από απαραίτητο, αλλά ήταν εύκολο να παρέχεται και δεν καταλαμβάνει πολύ χώρο. Ο τρόπος συγκόλλησης φαίνεται στην πίσω όψη.

Η ιδέα πίσω από τη χρήση των υποδοχών κεφαλίδας PCB σε ρόλο, ήταν να διευκολυνθεί η χρήση ενός βύσματος IDE και πολλαπλών καλωδίων για εύκολη σύνδεση με τις πρίζες με πτερύγια πτήσης, ώστε να μην χρειάζεται να βλέπω καλά τις πρίζες και τα καλώδια θα μπορούσαν να είναι κωδικοποιημένα με χρώμα.

Δίπλα στις πρίζες είναι η κύρια οθόνη, 3,5 ιντσών TFT, η οποία θα οδηγείται από το Arduino, για να εμφανίζει τάσεις, ρεύματα, αντίσταση και κατάσταση ψηφιακού πείρου. Θα περιλαμβάνει επίσης σειριακή οθόνη και σύνδεση I2C.

Κάτω από αυτό είναι οι συνδέσεις εισόδου, και πάλι μια σειρά πριζών dupont πάνω από μια διπλή σειρά ακίδων. Οι πρώτες οκτώ είναι ψηφιακές ακίδες εισόδου, οι επόμενες τέσσερις βασικές μετρήσεις τάσης, οι επόμενες έξι συνδέσεις μέτρησης ρεύματος/τάσης και τέλος σειριακές συνδέσεις εισόδου και συνδέσεις I2C. Ένας από τους στόχους των κονσολών είναι η δυνατότητα υποστήριξης της επέκτασης χρησιμοποιώντας εξωτερικά κυκλώματα συνδεδεμένα με I2C.

Οι άλλες εικόνες δείχνουν το κουτί με το βαμμένο πάνελ της κονσόλας στη θέση του, μια πλακέτα Arduino στη θέση της στο καπάκι με εξωτερικές συνδέσεις και μια δοκιμαστική διάταξη των μονάδων Buck/boost PSU.

Οι πρίζες 3.3V δεν έχουν συμπεριληφθεί ακόμα στον σχεδιασμό, αλλά θα περιμένω να δω πόσο χρειάζονται σε κανονική χρήση.

Βήμα 7: Τελικές μετρήσεις και μετρήσεις αντίστασης

Οι εικόνες δείχνουν την τελική μακέτα του τμήματος της κονσόλας του κουτιού πριν από την καλωδίωση και περιλαμβάνει τις υποδοχές USB και τις συνδέσεις του μετρητή αντίστασης.

Ο σκοπός του μετρητή αντίστασης σε αυτή την περίπτωση είναι να παρέχει έναν γρήγορο έλεγχο της τιμής μιας αντίστασης που δεν μπορώ να δω. Οι συνδέσεις πραγματοποιούνται χρησιμοποιώντας δύο μικρά ελατήρια τα οποία έχουν κοπεί και λυγίσει για να μπορέσουν να στερεωθούν στο μπροστινό μέρος της κονσόλας, χρησιμοποιώντας ένα μπουλόνι και ετικέτα συγκόλλησης, για εύκολη πρόσβαση. Για να ελέγξετε ένα στοιχείο, πρέπει να κρατηθεί μόνο στα δύο ελατήρια και η τιμή θα εμφανιστεί.

Όλα τα κυκλώματα και η συναρμολόγηση για την κονσόλα, καθώς και ο κωδικός Arduino, βρίσκονται στο τρίτο μέρος, αλλά αυτό ολοκληρώνει το PSU και την ξύλινη κατασκευή του έργου. Η τελευταία εικόνα δεν λειτουργεί ακόμα, αλλά προς τα πού κατευθύνεται.