Πίνακας ελέγχου διαστημόπλοιου - Laser Cut Arduino Toy: 11 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Έργα Fusion 360 »

Πριν από μερικούς μήνες αποφάσισα να γίνω μέλος του τοπικού κατασκευαστικού χώρου, αφού εδώ και χρόνια θέλω να μάθω τα εργαλεία του εμπορικού κατασκευαστή.

Είχα μια μικρή εμπειρία Arduino και είχα παρακολουθήσει ένα μάθημα Fusion εδώ στο Instructables. Ωστόσο, δεν είχα εμπειρία με λέιζερ, ούτε με οποιοδήποτε είδος ενδιάμεσου προγραμματισμού Arduino ή εξαρτημάτων εκτός από τον τυπικό LED ή απλό αισθητήρα.

Δεδομένου ότι τα γενέθλια των 6 ετών του ανιψιού μου έφταναν σε λίγους μήνες, αποφάσισα ότι ήθελα να του κάνω ένα δώρο. Δεδομένου ότι λατρεύει οτιδήποτε σχετίζεται με τον χώρο (ειδικά αν περιέχει κουμπιά και φώτα) μου ήρθε η αρχική ιδέα να τον κάνω ένα απλό παιχνίδι με βάση το Arduino με μερικά LED, κουμπιά, ηχείο, ρυθμιστικά κλπ.

Έτσι έψαξα στο διαδίκτυο για σεμινάρια για απλά σεμινάρια παιχνιδιών Arduino για να εμπνευστώ, αλλά δεν κατάφερα να βρω ακριβώς αυτό που έψαχνα. Το εκπληκτικό παιχνίδι διαστημόπλοιου του Jeff High Smith και το remix του Duncan Jauncey ήταν εξαιρετική έμπνευση, αλλά ήταν λίγο πολύ μεγάλο για μένα αφού μου έλειπε: α) αρκετή εμπειρία για να το φτιάξω, β) αρκετός χρόνος για να αποκτήσω την εμπειρία και γ) Wantedθελα το έργο να ελέγχεται μόνο από ένα Arduino για να είναι απλούστερο (και φθηνότερο) από το να χρειαστεί να συνδεθώ με π.χ. ένα Raspberry Pi ή παρόμοιο. Το όμορφο μικρό παιχνίδι του πίνακα ελέγχου του Bob Lander, ήταν επίσης μια έμπνευση, αλλά ήθελα να φτιάξω κάτι με λίγο περισσότερη διαδραστικότητα.

Έτσι άρχισα να σχεδιάζω μερικές ιδέες για τον πίνακα ελέγχου μέχρι να φτάσω σε μια εμφάνιση που ήμουν ευχαριστημένη.

Με τον αρχικό σχεδιασμό (καλά σχεδιασμένο αρκετά γρήγορα σε ένα κομμάτι χαρτί τουλάχιστον) ήμουν έτοιμος να προχωρήσω για να υπολογίσω πραγματικά τι θα χρειαζόταν για να κατασκευαστεί αυτό - πόσα και ποια μέρη θα χρειαστώ, ποιο χειριστήριο Arduino για χρήση κ.λπ. ΣΥΜΒΟΥΛΗ…

… Για εκείνους που θέλουν να μπουν στο ταξίδι της κατασκευής αυτού: Η χρήση των μετρητών δεκαετίας 4017 είναι ένας άσκοπα περίπλοκος τρόπος ελέγχου των LED. Εάν θέλετε να δημιουργήσετε τη δική σας έκδοση, θα συνιστούσα ανεπιφύλακτα τη χρήση LED όπως WS2812B (ή παρόμοιων), καθώς θα διευκολύνει πολύ τον έλεγχο των LED (για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας τη βιβλιοθήκη FastLED).

Ένα άλλο μέλος του Instructable ανακάλυψε επίσης ορισμένες αποκλίσεις μεταξύ του σχηματικού και του κώδικα (με ορισμένες ακίδες εισόδου/εξόδου στον κώδικα που δεν αντιστοιχούν στο εμφανιζόμενο σχηματικό). Θα προσπαθήσω να κάνω μια ενημερωμένη έκδοση του σχηματικού μόλις έχω χρόνο. Εν τω μεταξύ, χρησιμοποιήστε τον κώδικα ως βάση για τη ρύθμιση της εισόδου εισόδου/εξόδου (όχι το σχηματικό).

Βήμα 1: Δομή αυτού του σεμιναρίου

Τώρα που είχα μια γενική ιδέα για το πώς πρέπει να φαίνεται ο πίνακας ελέγχου του διαστημόπλοιου, και αφού αποφάσισα να το κάνω σχετικά απλό, ήμουν σίγουρος ότι στην πραγματικότητα η κατασκευή του θα ήταν ένα αεράκι…!

Λοιπόν … αποδείχθηκε ότι το αεράκι έγινε περισσότερο μια, καλά αν όχι μια καταιγίδα, τότε τουλάχιστον μια καταιγίδα! Somewhatταν κάπως πιο δύσκολο από ό, τι αναμενόταν.

Το έργο κατέληξε σε περίπου τρεις μήνες ελεύθερου χρόνου και τελείωσα μόνο το τελευταίο κομμάτι της κωδικοποίησης μια ημέρα πριν από τα γενέθλια του ανιψιού μου!

Ωστόσο, η διαδικασία κατασκευής ήταν μια μεγάλη και διασκεδαστική (και μερικές φορές απογοητευτική) εμπειρία μάθησης με πολλές δοκιμές και λάθη και πράγματα που θα έκανα διαφορετικά, αν έπρεπε να τα ξαναφτιάξω.

Ως εκ τούτου, τα περισσότερα βήματα σε αυτό το σεμινάριο θα έχουν το καθένα δύο ενότητες:

• Μια ενότητα "Long Read" για τον ασθενή αναγνώστη, όπου περιγράφω λεπτομερώς τη διαδικασία, τις σκέψεις και τα (πιθανά) λάθη μου.
• Μια ενότητα "Tl; dr" για τον πιο ανυπόμονο αναγνώστη, όπου φτάνω στο σημείο λίγο πιο γρήγορα και παρουσιάζω μια συνταγή που πρέπει να ακολουθήσω (αναθεωρήθηκε μαθαίνοντας από τα λάθη μου).

Απολαύστε τη διαδρομή και μη διστάσετε να κάνετε ερωτήσεις!

Βήμα 2: Εργαλεία και υλικά

Με το σκίτσο μου στο χέρι, θα μπορούσα να αρχίσω να καταλαβαίνω πόσα LED, κουμπιά και άλλα πράγματα χρειάζομαι.

ΜΑΚΡΟ ΔΙΑΒΑΣΤΕ

Δεδομένου ότι το σκίτσο μου περιείχε πολλά LED (42 συμπεριλαμβανομένων των αναμμένων κουμπιών), ήταν σαφές ότι έπρεπε να πάω για ένα Arduino Mega. Ωστόσο, ακόμη και με τη χρήση του Mega, δεν υπήρχαν ακόμα αρκετοί ακροδέκτες εισόδου/εξόδου για να χωρέσουν όλα τα LED, κουμπιά, πιεζοσταθμιστές και ποτενσιόμετρα.

Έτσι, για άλλη μια φορά ανέτρεξα στο διαδίκτυο για συμβουλές σχετικά με τον τρόπο ελέγχου πολλαπλών LED με λίγες εισόδους I/O και κατέληξα να αποφασίσω για τον "μετρητή δεκαετίας CD4017" αφού διάβασα αυτό το προσεκτικό σεμινάριο.

Αν επρόκειτο να κάνω μια ενημερωμένη έκδοση, σίγουρα θα αντικαθιστούσα τα περισσότερα LED με κάτι σαν τα LED τύπου WS2812B, καθώς είναι πολύ πιο εύκολο να αλυσιδωθούν, να προγραμματιστούν και να παίξουν. Αλλά επειδή δεν ήξερα ότι μέχρι τη στιγμή της κατασκευής, αυτό το σεμινάριο θα εξακολουθήσει να επικεντρώνεται στη χρήση της μεθόδου CD4017.

Επίσης, δεν είχα ακόμη μια σαφή ιδέα για το πώς θα μοιάζει το κύκλωμα, οπότε ήθελα να βεβαιωθώ ότι θα είμαι σε θέση να αποσυνδέσω και να επανασυνδέσω καλώδια και εξαρτήματα στην πορεία. Επομένως, επέλεξα να κάνω (σχεδόν) όλες τις συνδέσεις μεταξύ των εξαρτημάτων και της πλακέτας χρησιμοποιώντας θηλυκά/θηλυκά καλώδια dupont και αρσενικές ακίδες κεφαλής.

Για να διευκολύνω τη σύνδεση των εξαρτημάτων με το arduino μέσω των καλωδίων dupont, αποφάσισα να αγοράσω μια ασπίδα αισθητήρα για το Mega.

Όσο για τα υπόλοιπα εργαλεία και υλικά, μπορείτε να τα βρείτε παρακάτω.

TL; DR

Εργαλεία:

• Κόφτης λέιζερ. Το makerspace μας διαθέτει ένα Universal Laser Systems VLS 3.50 45W το οποίο χρησιμοποίησα για την κοπή και χάραξη του ακρυλικού και ένα μεγάλο κινέζικο λέιζερ 120w το οποίο χρησιμοποίησα για την κοπή του MDF. Θα μπορούσατε πολύ εύκολα να κόψετε το κουτί και το ακρυλικό χρησιμοποιώντας τυπικά ηλεκτρικά εργαλεία, ωστόσο για τη χάραξη στο ακρυλικό/βαφή προτιμάτε το λέιζερ.
• Συγκολλητικό σίδερο.
• Πυροβόλο θερμής κόλλας (προαιρετικό, αλλά ωραίο να το έχετε)
• Σετ κατσαβιδιών.
• Λίγο Countersink.
• Τρυπάνια 2mm-3mm ή παρόμοια.
• Οδηγός τρυπανιού (οποιοσδήποτε θα το κάνει, αλλά ένα τρυπάνι πάγκου θα το κάνει πιο εύκολο).
• Χαρτοταινία
• Σφιγκτήρες
• Διαβήτης
• Ποικιλία από μικρές πένσες
• Adobe Illustrator ($ $) ή Inkscape (δωρεάν) - ή οποιοδήποτε άλλο λογισμικό σχεδίασης με βάση το διάνυσμα.
• Autodesk Fusion 360 (προαιρετικό) - για το σχεδιασμό της θήκης.

Υλικά Για τη θήκη και τη συναρμολόγηση:

• Ακρυλικά φύλλα, πάχους 5mm. Κατά προτίμηση ακρυλικό χυτό (αφού δεν λιώνει και δεν ξανασυμβαίνει τόσο εύκολα όσο το ακρυλικό έλασης όταν κόβεται με λέιζερ).
• Ακρυλικό φύλλο 2mm.
• MDF, πάχος 6mm.

• Χρώμα ψεκασμού, χρησιμοποίησα:

  • Molotow Urban Fine -Art Artist Acrylic - τολμήστε πορτοκαλί. Για τις γραφικές λεπτομέρειες της πρόσοψης και τις λαβές.
  • Molotow Urban Fine -Art Artist Acrylic - σήμα μαύρο. Για τη θήκη και την πρόσοψη.
  • Ένα γενικό μαύρο μη ακρυλικό με βάση για το προστατευτικό ακρυλικό φύλλο 2mm.
• Βίδες - 2,5 x 13mm (ή παρόμοια - η διάμετρος δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 4 mm.)
• Τυπική κόλλα ξύλου (PVA) (για κόλληση της ξύλινης θήκης)
• Κόλλα επαφής ή ακρυλική κόλλα (για κόλληση του προστατευτικού ακρυλικού φύλλου 2 mm στο κάτω μέρος της πρόσοψης).
• Πολύμετρο (προαιρετικό, αλλά εξαιρετικά χρήσιμο για εύρεση σορτς, δοκιμαστικές διόδους και γενική δοκιμή συνέχειας).

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΕΙΔΗ:

• Arduino Mega 2560 R3
• Mega Sensor Shield V2.0 για Arduino Mega
• Καλώδια Dupont γυναικεία/θηλυκά (100 τεμ. Θα πρέπει να είναι αρκετά). Επιλέξτε (τουλάχιστον) μήκος 30 ή 20 cm - τα 10 cm θα είναι πολύ κοντά.
• Μια ολόκληρη δέσμη LED - τόσο 3mm όσο και 5mm.
• Καρφίτσες για ανδρικές κεφαλίδες
• Πλακέτα λωρίδων PCB
• 4x υποδοχή DIP IC 16 ακίδων (για τοποθέτηση μετρητών δεκαετίας)
• 4x τσιπ μετρητή δεκαετίας CD4017BE
• 2x Κόκκινος Φωτιζόμενος διακόπτης LED w. κάλυμμα αναστροφής
• 2x Μονό γραμμικά ποτενσιόμετρα διαφάνειας 10k
• 2x Πράσινο τετράγωνο φωτισμένα στιγμιαία κουμπιά. Σημειώστε !!: Τα κουμπιά που συνδέονται ΔΕΝ ανάβουν από LED. Είναι πυρακτωμένα και δεν ανάβουν όταν συνδέονται. Για να φωτιστούν, θα πρέπει να ξεκολλήσετε τον λαμπτήρα πυρακτώσεως στο εσωτερικό του και να τον αντικαταστήσετε με LED 3 χιλιοστών. Προσπάθησα να παραγγείλω κάποια άλλα παρόμοια κουμπιά που ισχυρίζονταν ότι φωτίζονταν από LED, αλλά δυστυχώς - όταν έφτασαν αποδείχθηκε ότι ήταν επίσης λευκοπυρώμενος.
• 6x 3-pin 2 θέσεων on/on flip switch
• 1x διακόπτης κλειδιού ασφαλείας (τύπου DPST ή DPDT).
• 1x διακόπτης ενεργοποίησης/απενεργοποίησης SPST
• 2x Piezo buzzers
• 1x MAX7219 LED Dot matrix 8-Digit Digital Display Module Control
• 2x Μονό γραμμικά περιστροφικά ποτενσιόμετρα 10k
• 2x περιστρεφόμενο πόμολο για τα ποτενσιόμετρα
• Αντιστάσεις 22x 180 ή 200 ohm
• Αντιστάσεις 11x 150 ohm
• Αντιστάσεις 14x 100 ohm
• 1x καλώδιο σύνδεσης μπαταρίας τύπου "9v" τύπου T "9v"
• 1x υποδοχή μπαταρίας AA με 4 υποδοχές

Βήμα 3: Μέτρηση εξαρτημάτων και δοκιμή τοποθέτησης

ΜΑΚΡΟΣ (-ίς) ΔΙΑΒΑΣΤΕ

Με όλα τα μέρη στο χέρι, θα μπορούσα τώρα να αρχίσω να μετράω κάθε ένα από τα μεμονωμένα εξαρτήματα για να βεβαιωθώ ότι όταν άρχισα να σχεδιάζω το τελικό σχέδιο στο Illustrator ή στο Inkscape, όλα τα μέρη θα ταιριάζουν και κανένα από αυτά δεν θα επικαλύπτεται στην κάτω πλευρά της πρόσοψης.

Ειδικά ο διακόπτης κλειδιού ήταν πολύ βαθύς και έτσι το τελικό βάθος (ή ύψος, όπως θέλετε) το κουτί θα πρέπει να χωρέσει για αυτό και να το λάβετε υπόψη κατά την τοποθέτηση των εσωτερικών εξαρτημάτων στη θήκη (όπως Arduino Mega, οι μετρητές δεκαετίας κ.λπ.).

Στη συνέχεια παρήγαγα ένα απλό διανυσματικό σχέδιο στο Illustrator που απεικονίζει όλες τις διαφορετικές διαμέτρους/πλάτη των εξαρτημάτων, έβαλα ένα ακρυλικό τεμάχιο 5 mm στον κόφτη λέιζερ και το έκοψα.

Έχοντας βεβαιωθεί ότι όλα τα εξαρτήματα ταιριάζουν άνετα στις αντίστοιχες τρύπες/σχισμές τους, συνέχισα να σχεδιάζω καθένα από τα εξαρτήματα στο Illustrator (βλέπε φωτογραφία) για να είναι εύκολο στη χρήση στο τελικό σχέδιο.

TL; DR

• Μετρήστε όλα τα εξαρτήματά σας χρησιμοποιώντας δαγκάνες.
• Χρησιμοποιήστε τις μετρήσεις για να δημιουργήσετε ένα διανυσματικό αρχείο δοκιμής με όλα τα μεγέθη κουμπιών/εξαρτημάτων στο Illustrator.
• Κόψτε το αρχείο δοκιμής σε ακρυλικό 5mm στον κόφτη λέιζερ.
• Χρησιμοποιήστε το δοκιμαστικό κομμάτι για να δείτε αν όλα τα εξαρτήματα ταιριάζουν καλά.
• Εάν είναι απαραίτητο, ρυθμίστε τα μεγέθη οπών στο διανυσματικό αρχείο και δημιουργήστε ένα νέο τεστ με τα αναθεωρημένα μεγέθη.
• Χρησιμοποιώντας τις τελικές μετρήσεις, δημιουργήστε ένα νέο αρχείο Illustrator και σχεδιάστε όλα τα στοιχεία σας στη σωστή κλίμακα.
• OR μην κάνετε τίποτα από τα παραπάνω. Θα δώσω το τελικό διάνυσμα-αρχείο στα επόμενα βήματα, αν θέλετε απλώς να το χρησιμοποιήσετε.

Βήμα 4: Σχεδιασμός της θήκης

Με όλες τις μετρήσεις των εξαρτημάτων στη θέση τους, θα μπορούσα τώρα να αρχίσω να σχεδιάζω τη θήκη του πίνακα ελέγχου.

ΜΑΚΡΟ ΔΙΑΒΑΣΤΕ

Για κάποιο λόγο αποφάσισα να κάνω αυτή τη διαδικασία πολύ πιο δύσκολη για μένα από ό, τι ήταν απαραίτητο και επέλεξα να φτιάξω μια παραμετρικά καθορισμένη θήκη δακτύλων στο Fusion 360. Λοιπόν - για να είμαι ειλικρινής, πραγματικά ήθελα απλώς να μάθω το Fusion 360 καλύτερα, οπότε δεν ήταν » τελείως απόφαση ενός τρελού, αλλά θα μπορούσα πολύ πιο εύκολα να χρησιμοποιήσω το (αρκετά εξαιρετικό) εργαλείο MakerCase και να τελειώσω με αυτό.

Αντ 'αυτού, επέλεξα να ακολουθήσω το παραμετρικό κουτί του The Hobbyist Maker, το οποίο μπορώ να το συστήσω ανεπιφύλακτα, εάν θέλετε να βελτιωθείτε καλύτερα στον τρισδιάστατο παραμετρικό σχεδιασμό. Ωστόσο, το να φτιάξετε ένα πλήρες τρισδιάστατο μοντέλο για ένα σχέδιο τόσο απλό όσο το δικό μου είναι λίγο υπερβολικό, αφού έτσι κι αλλιώς θα πρέπει να εξάγετε κάθε επιφάνεια ως 2D διανυσματικό σχέδιο, οπότε θα μπορούσατε να το κάνετε στο Illustrator για αρχή.

Όπως και να έχει, συνέχισα στο Fusion 360 μέχρι να είμαι ευχαριστημένος με το σχέδιο. Δεδομένου ότι ήξερα (καλά, ήλπιζα τουλάχιστον) ότι ο ανιψιός μου θα κουβαλούσε πολύ αυτό το πράγμα, ήθελα να του το διευκολύνω, προσθέτοντας μερικές λαβές. Οι λαβές είναι μέρος της ξύλινης θήκης και προεξέχουν μέσα από την ακρυλική πρόσοψη, παρέχοντας κράτημα και βοηθώντας το κλείδωμα της θήκης στη θέση της.

Με τον σχεδιασμό που εφαρμόστηκε, εξήγαγα όλα τα μέρη από σε διανυσματικά αρχεία 2D.dxf, χρησιμοποιώντας τη μέθοδο "απλό σκίτσο" που περιγράφεται στο Instructable του Taylor Sharpe.

Τότε τροποποίησα τα αρχεία dxf στο Illustrator και πρόσθεσα μια μικρή καταπακτή για πρόσβαση στο διαμέρισμα της μπαταρίας και οπές για σύνδεση στο Arduino Mega (που είχα μετρήσει και στο προηγούμενο βήμα). Πρόσθεσα επίσης μια τρύπα για διακόπτη on/off για τον ήχο στο πλάι της θήκης και μικρές τρύπες στο κάτω μέρος.

Τα τελικά σχέδια για τη θήκη επισυνάπτονται σε αυτό το βήμα (σε μορφή.ai,.svg και.pdf), ενώ ο σχεδιασμός της πρόσοψης έρχεται στα επόμενα βήματα.

TL: DR

• Χρησιμοποιήστε το MakerCase για να φτιάξετε το βασικό σας κουτί με τα δάχτυλα για τη θήκη.
• Τροποποιήστε τα διανυσματικά αρχεία MakerCase στο Illustrator για να ταιριάζουν στις ανάγκες σας - θυμηθείτε να προσθέσετε ένα στόμιο για την μπαταρία και τρύπες για τις θύρες Arduino.
• OR απλώς κατεβάστε τα σχέδια που επισυνάπτονται σε αυτό το βήμα.

Βήμα 5: Σχεδιασμός της πρόσοψης και χάραξη λέιζερ του χρώματος

ΜΑΚΡΟ ΔΙΑΒΑΣΤΕ

Με το τελικό συνολικό μέγεθος της θήκης και την πρόσοψη στη θέση τους, θα μπορούσα τώρα να φτάσω επιτέλους στο (ακόμη πιο) διασκεδαστικό κομμάτι: Ο σχεδιασμός της πρόσοψης!

Δεδομένου ότι είχα ήδη μετρήσει και σχεδιάσει μια μικρή βιβλιοθήκη όλων των τμημάτων στο Illustrator (στο βήμα 3) και είχα το αρχικό σκίτσο για αναφορά, ήταν "απλώς" θέμα τοποθέτησης των τμημάτων στο καθαρό διάνυσμα της πρόσοψης σχεδίαση (εξήχθη από τη Fusion στο προηγούμενο βήμα) στο Illustrator και προσθήκη γραφικών γραφικών χώρου.

Με τον αρχικό σχεδιασμό του διανύσματος, ήταν ώρα λέιζερ!

Εύρεση της σωστής διαδικασίας:

Για το σχεδιασμό της πρόσοψης, ήθελα το φόντο της πρόσοψης να είναι βαμμένο μαύρο και τα γραφικά του χώρου σε αυτό να ξεχωρίζουν σε χρώμα σήματος (πορτοκαλί στην περίπτωσή μου). Ωστόσο, δεν μπορούσα πραγματικά να βρω κανένα σεμινάριο για αυτή τη διαδικασία χάραξης λέιζερ μέσω χρώματος. Υπήρχαν αρκετά παραδείγματα ενίσχυσης ενός ήδη χαραγμένου κομματιού με μπογιά ή χάραξης μία φορά σε μια μη διαφανή επιφάνεια, ή με χρήση ειδικού χρώματος χάραξης με λέιζερ που κολλάει στην επιφάνεια όταν γίνεται λέιζερ (κάτι που ήταν το αντίθετο από αυτό που ήθελα). Αργότερα βρήκα αυτό το βίντεο που δείχνει λίγο πολύ αυτό που ήθελα να επιτύχω - αλλά μέχρι τότε ήταν πολύ αργά και είχα ήδη περάσει πάρα πολύ χρόνο, δοκιμάζοντας διαφορετικούς τύπους χρωμάτων, διαφορετικές ποσότητες στρώσεων χρώματος και εκατομμύρια διαφορετικές ρυθμίσεις στο λέιζερ ULS: |

Ευτυχώς, δεν θα χρειαστεί να το κάνετε αυτό και θα σας γλιτώσω από τις περισσότερες αγωνιώδεις λεπτομέρειες των πολλών δοκιμών και δοκιμών και σφαλμάτων και θα σας παρουσιάσω τα κύρια ευρήματα:

Η διαδικασία χάραξης λέιζερ - TL; DR:

Η διαδικασία αποκοπής της πρόσοψης και χάραξης του σχεδίου πάνω της, αποτελείται από μερικά ξεχωριστά βήματα, εν συντομία:

1. Κόψτε την ίδια την πρόσοψη και όλες τις οπές και τις υποδοχές για τα κουμπιά και τα εξαρτήματα.
2. Βάψτε το κάτω μέρος της πρόσοψης με ένα στρώμα μαύρου ακρυλικού χρώματος ψεκασμού και αφήστε το να στεγνώσει εντελώς.
3. Τοποθετήστε ξανά τη βαμμένη πρόσοψη στον κόφτη λέιζερ και χαράξτε το σχέδιο στη βαμμένη επιφάνεια.
4. Βάψτε το (τώρα χαραγμένο με λέιζερ) την κάτω πλευρά της πρόσοψης με ένα στρώμα πορτοκαλί ακρυλικό χρώμα σπρέι και αφήστε το να στεγνώσει.

Η διαδικασία χάραξης λέιζερ - ΜΕΓΑΛΟ ΔΙΑΒΑΣΤΕ:

Αναλυτικά η διαδικασία χάραξης λέιζερ:

1. Κόψτε την ίδια την πρόσοψη και όλες τις οπές και τις υποδοχές για τα κουμπιά και τα εξαρτήματα. Στα αρχεία σχεδίασης που επισυνάπτονται σε αυτό το βήμα υπάρχουν τρία διαφορετικά επίπεδα: Α. Το κομμένο στρώμα (κόκκινες γραμμές) Β. Το διανυσματικό στρώμα χάραξης (μπλε γραμμές) Γ. Το στρώμα χαρακτικής ράστερ (μαύρα χαρακτηριστικά) Σε αυτό το βήμα πρέπει μόνο να ζητήσετε από τον κόφτη λέιζερ να κόψει το κόκκινο και το μπλε στρώμα. Το κόκκινο στρώμα πρέπει να κοπεί σε όλη τη διαδρομή, ενώ το μπλε στρώμα πρέπει απλώς να χαράξει σε λεπτή γραμμή στο ακρυλικό. Οι μπλε σταυροί σηματοδοτούν τα σημεία διάτρησης (για αργότερα, όταν πρέπει να τρυπήσουμε τις οπές στερέωσης στην πρόσοψη), ενώ ο μπλε σταυρός πάνω από τον πλανήτη στην κάτω αριστερή γωνία είναι ένας δείκτης ευθυγράμμισης, που θα χρησιμοποιήσουμε όταν χαράζουμε την πρόσοψη βήμα 3 της διαδικασίας.
2. Βάψτε μαύρο το κάτω μέρος της πρόσοψης. Λάβετε υπόψη ότι δεδομένου ότι τα αρχεία σχεδιασμού καθρεφτίζονται, το κάτω μέρος είναι στην πραγματικότητα η πλευρά στραμμένη προς τα πάνω όταν τοποθετείται στον κόφτη λέιζερ. Επίσης, πριν αρχίσετε να ζωγραφίζετε θα πρέπει οπωσδήποτε να χρησιμοποιήσετε κάποια ταινία κάλυψης για να καλύψετε τα μέρη του ακρυλικού που δεν θέλετε να βάψετε! Δοκίμασα δύο διαφορετικούς τύπους μαύρης μπογιάς, αλλά κατέληξα στη χρήση του Molotow Urban Fine- Art Artist Ακρυλικό σήμα μαύρο, γιατί είναι εκπληκτικό! Έχει πολύ υψηλή συγκέντρωση χρωστικής, οπότε χρειάζεται μόνο να εφαρμόσετε ένα στρώμα χρώματος για να καλύψει εντελώς το ακρυλικό (το οποίο θα σας φανεί επίσης χρήσιμο στο επόμενο βήμα). Μόλις βαφτεί το κάτω μέρος μαύρο, αφήστε το να στεγνώσει πλήρως και συνεχίστε στο επόμενο βήμα.
3. Με την κάτω όψη βαμμένη μαύρη, τοποθετήστε την ξανά στον κόφτη λέιζερ και (εάν είναι απαραίτητο) χρησιμοποιήστε τον δείκτη ευθυγράμμισης (που περιγράφεται στο βήμα 1) για να ευθυγραμμίσετε τέλεια το λέιζερ με την πρόσοψη (δείτε τις συνημμένες φωτογραφίες). Για να κάνω την χάραξη, χρησιμοποίησα το λέιζερ VLS 3.50, το οποίο συνοδεύεται από βιβλιοθήκη υλικών με έναν τόνο προεπιλογών. Ωστόσο, δεν συνοδεύεται από προεπιλογές για "χάραξη χρώματος" από ακρυλικό, οπότε έπρεπε να πειραματιστώ λίγο. Για τα πρώτα δοκιμαστικά κομμάτια που έκανα, είχα χρησιμοποιήσει πολλά στρώματα χρώματος, πράγμα που σήμαινε ότι έπρεπε να μπλέξω πολύ με τις προκαθορισμένες ρυθμίσεις για να χαράξω το λέιζερ μέχρι το στρώμα βαφής. Ωστόσο, χρησιμοποιώντας μόνο ένα στρώμα βαφής, η τυπική ρύθμιση "χάραξη ράστερ" για ακρυλικό 5mm στο VLS 3.50 ήταν αρκετή για να χαράξει το στρώμα βαφής! Ωραία! Έτσι, χρησιμοποιώντας το συνημμένο αρχείο σχεδίασης, στείλτε το στρώμα χαρακτικής ράστερ (μαύρες γραμμές) στο λέιζερ και ξεκινήστε να χαράζετε μερικά διαστημικά σχέδια στο χρώμα και το ακρυλικό!
4. Όλα τα διαστημικά χαρακτηριστικά σχεδιασμού της πρόσοψης θα πρέπει τώρα να χαραχτούν στο κάτω μέρος της πρόσοψης - δηλαδή θα πρέπει να μπορείτε να βλέπετε μέσα από το ακρυλικό, όπου έχει χαραχτεί το χρώμα. Αλλά δεν θέλουμε το κείμενο, τα σύμβολα και οι γραμμές στην πρόσοψη να είναι διαφανή! Θέλουμε να φωτιστούν σε έντονο πορτοκαλί! Επομένως, πιάστε το πορτοκαλί ακρυλικό χρώμα σας (χρησιμοποίησα ένα από την ίδια σειρά Molotow με το μαύρο χρώμα στο βήμα 2) και βάψτε ένα ή δύο στρώματα στη μαύρη κάτω πλευρά της πρόσοψης. Και πάλι, καλύψτε τα μέρη στα οποία δεν θέλετε πορτοκαλί χρώμα - ειδικά το τετράγωνο στη μέση της πρόσοψης! Το τετράγωνο πρέπει να παραμείνει διαφανές, καθώς αργότερα θα τοποθετήσουμε μια απλή οθόνη LED σε αυτό. Ενώ είστε σε αυτό, μπορείτε κάλλιστα να βάψετε και τις λαβές της θήκης (δείτε τη συνημμένη εικόνα).

Με το βάψιμο και τη χάραξη με λέιζερ, ήμουν έτοιμος να εφαρμόσω δοκιμαστικά τα μέρη.

Βήμα 6: Δοκιμή θήκης, συναρμολόγηση και βαφή

TL; DR

Η κατασκευή του κυκλώματος ήταν μια διαδικασία πολλαπλών σταδίων:

1. Δοκιμή των εξαρτημάτων χρησιμοποιώντας πολύμετρο.
2. Τοποθέτηση των εξαρτημάτων (LED, κουμπιά, οθόνη κ.λπ.) στην πρόσοψη.
3. Συγκόλληση καρφιτσών ανδρικής κεφαλίδας σε όλα τα (απαραίτητα) εξαρτήματα.
4. Χρησιμοποιώντας το πολύμετρο για δοκιμή σορτς και συνέχειας.
5. Τοποθέτηση του Arduino Mega (με ασπίδα αισθητήρα) στο εσωτερικό του κάτω μέρους της θήκης.
6. Συνδέοντας όλα τα εξαρτήματα (σωστά) στην ασπίδα αισθητήρα Arduino χρησιμοποιώντας καλώδια dupont.
7. Συγκολλήστε τα καλώδια σύνδεσης μπαταρίας στον ακροδέκτη υποδοχής Arduino Mega.

ΜΑΚΡΟ ΔΙΑΒΑΣΤΕ

… Και αν ήμουν πιο έξυπνο άτομο, θα ακολουθούσα τα συγκεκριμένα βήματα με τη συγκεκριμένη σειρά… Ωστόσο, δεν ήμουν έξυπνος άνθρωπος και έτσι έπρεπε να περάσω ώρες αντικατάστασης ελαττωματικών εξαρτημάτων που είχαν ήδη κολληθεί και τοποθετηθεί στο faceplate, shorting LED και άλλες διασκεδαστικές δραστηριότητες!

Αλλά οι αποτυχίες μου δεν πρέπει να σας εμποδίσουν να κάνετε καλύτερη δουλειά, οπότε θα σας δώσω μια λεπτομερή εξήγηση για κάθε βήμα παρακάτω και μπορείτε να βρείτε εικόνες από την παραπάνω διαδικασία.

1. Δοκιμάστε τα εξαρτήματά σας χρησιμοποιώντας ένα πολύμετρο πριν τα τοποθετήσετε. Ελέγξτε αν λειτουργούν όλα τα LED, αν τα κουμπιά ανοίγουν και κλείνουν σωστά, εάν λειτουργούν τα ποτενσιόμετρα κ.λπ. για να βεβαιωθείτε ότι όλα λειτουργούν. Θα σας σώσει πολλούς πονοκεφάλους αργότερα.
2. Τοποθετήστε τα εξαρτήματά σας στην πρόσοψη. Όλα τα κουμπιά μπορούν εύκολα να τοποθετηθούν στην πρόσοψη αφού όλα έχουν παξιμάδια και άξονες με σπείρωμα. Ωστόσο, τα χαλαρά LED πρέπει να κολληθούν στον πίνακα χρησιμοποιώντας θερμή κόλλα (δείτε τις εικόνες).
3. Κολλήστε αρσενικές καρφίτσες κεφαλίδας σε όλα τα εξαρτήματα. Δεδομένου ότι είχα αποφασίσει να χρησιμοποιήσω καλώδια σύνδεσης dupont για όλα τα εξαρτήματά μου, αυτό ειρωνικά σήμαινε ότι έπρεπε να κάνω πολλή συγκόλληση, καθώς κάθε LED και κάθε κουμπί έπρεπε να έχουν κολλημένες αρσενικές ακίδες. Για να το καταστήσω λίγο πιο εύκολο, έκοψα κομμάτια από λωρίδες και κόλλησα τις αρσενικές καρφίτσες κεφαλής και (αν χρειαστεί) αντιστάσεις σε αυτό. Στη συνέχεια, κόλλησα αυτόν τον τελειωμένο πίνακα ταινιών στο αντίστοιχο εξάρτημα στον πίνακα ελέγχου (δείτε εικόνες). Οι τέσσερις μετρητές δεκαετίας 4017 ήταν όλοι τοποθετημένοι σε ένα μπλοκ πλακέτας ταινιών για (αν χρειαστεί) να κάνουν ευκολότερη την εναλλαγή συνδέσεων (δείτε εικόνες).
4. Δοκιμή για σορτς και συνέχεια. Χρησιμοποιήστε το πολύμετρο για να ελέγξετε αν όλες οι αρθρώσεις συγκόλλησης συνδέονται και ελέγξτε αν κάποια από αυτές συνδέει υπερβολικά πολλά πράγματα με τα οποία δεν πρέπει να συνδεθεί!
5. Τοποθετήστε το Arduino Mega στο κάτω μέρος της θήκης έτσι ώστε το βύσμα τροφοδοσίας και το βύσμα usb στον πίνακα να ταιριάζουν με τις οπές στην πίσω πλευρά της θήκης (δείτε εικόνες). Θα πρέπει επίσης να τοποθετήσετε το μπλοκ μετρητή δεκαετίας 4017 στο στο κάτω μέρος της θήκης καθώς και αφού έχετε κόψει, συναρμολογήσει και τοποθετήσει το διαμέρισμα της μπαταρίας (προσαρτημένο σε αυτό το βήμα) (δείτε τις εικόνες).
6. It'sρθε η ώρα να συνδέσετε όλα τα εξαρτήματα χρησιμοποιώντας τα θηλυκά/θηλυκά καλώδια dupont. Ανατρέξτε στο σχηματικό βήμα 8 του παρόντος Εγχειρίδιο για να βεβαιωθείτε ότι έχετε συνδέσει τα πάντα σωστά.
7. Για κάποιο περίεργο λόγο, η θωράκιση του αισθητήρα που αγόρασα δεν είναι εξοπλισμένη με πείρο "Vin" για ρυθμιζόμενη είσοδο 7-12 volt. Έτσι έπρεπε να συγκολλήσω τα καλώδια σύνδεσης μπαταρίας στην υποδοχή τροφοδοσίας του Arduino Mega (δείτε την εικόνα).

Υποθέτω … τώρα ήρθε η ώρα να το συνδέσετε..!

Βήμα 10: Δοκιμή και κωδικοποίηση

Φτάσατε στο τελευταίο βήμα του σεμιναρίου! Μπράβο!

Η κωδικοποίηση του πίνακα ελέγχου ήταν ένα ταξίδι από μόνο του με πολύ googling, δοκιμαστικό προγραμματισμό και επανασύνδεση. Wasμουν τυχερός που μπόρεσα να λάβω μια πιο έμπειρη βοήθεια ανάπτυξης τόσο από τον αδερφό μου όσο και από τον δωματία μου, αλλιώς δεν θα είχα τελειώσει ποτέ εγκαίρως για τα γενέθλια του ανιψιού μου.

Παρ 'όλα αυτά, ο λεγόμενος "τελικός" κώδικας που κατέληξε να μεταφερθεί στο Arduino εξακολουθεί να έχει πολλές ελλείψεις και είναι - ειλικρινά - λίγο χάος. Ευτυχώς δεν αναπτύξαμε κώδικα για ένα πραγματικό διαστημόπλοιο, οπότε στη συγκεκριμένη περίπτωση ο κώδικας θα είναι παραπάνω από επαρκής:)

Ο κώδικας επίσης δεν είναι τεκμηριωμένος ιδιαίτερα καλά, και από τότε που δουλεύαμε τρία άτομα, η προσπάθεια να ξεμπερδέψουμε μπορεί να είναι μια μικρή δοκιμή - ακόμη και για μένα.

Είτε έτσι είτε αλλιώς, ο κώδικας είναι προσαρτημένος και - τα δάχτυλα σταυρωμένα - θα εξακολουθήσει να λειτουργεί, αν και όταν το δοκιμάσετε:)

Σας ευχαριστούμε που ακολουθήσατε - ελπίζω να μπορέσατε να χρησιμοποιήσετε τουλάχιστον μερικά πράγματα σε αυτό το σεμινάριο.

Δεδομένου ότι αυτό είναι το πρώτο μου εκπαιδευτικό, θα χαρώ πολύ να ακούσω τα σχόλιά σας και να λάβω τις συμβουλές σας για το πώς μπορώ να το βελτιώσω (και τυχόν μελλοντικά).

Απολαύστε το βίντεο του τελικού έργου και ευτυχισμένη κατασκευή: D

/ Niels aka. Nilfisken

Βήμα 11: Αναφορές

Κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού του πίνακα ελέγχου, χρησιμοποιούσα διάφορα υλικά ανοιχτού κώδικα - κυρίως γραφικά διαφόρων ειδών. Οι δημιουργοί αυτών πρέπει (και οφείλουν) να αναφέρονται:

Από τον εξαιρετικό ιστότοπο TheNounProject, έχω χρησιμοποιήσει τα ακόλουθα εικονίδια:

• "Boom" από το VectorBakery (CC BY)
• "Sound Vibration" του Symbolon (CC BY)
• "Έκρηξη" της Oksana Latysheva (CC BY)
• "Πεντάγωνο Κίνδυνος" του Blackspike (Public Domain)
• "Γαλαξιακή Αυτοκρατορία" του Φράνκο Περτικάρο (CC BY)
• "Laser Beam" του Ervin Bolat (CC BY)
• "Κρόνος" του Lastspark (CC BY)
• "Electric" από τον Hea Poh Lin (CC BY)

Η γραμματοσειρά που χρησιμοποιείται είναι:

"Oilrig" από καρό μελάνι (δείτε την άδεια εδώ)

Επίσης, ένα τεράστιο ευχαριστώ σε όλους εσάς τους άλλους "εκπαιδευτές" εκεί έξω δίνοντας δωρεάν τις συμβουλές, τα κόλπα και τις εμπειρίες σας και για όλους να το απολαύσουν. Χωρίς εσάς δεν θα μπορούσα ποτέ να φτιάξω ένα τέτοιο έργο.

Δεύτερος συγγραφέας για πρώτη φορά