Mission Control Box V3.0: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

Ahoj všetci!

Toto je aktualizovaná verzia môjho pôvodného Mission Control Boxu. Táto verzia má rovnakú základnú myšlienku: svetlá, vypínače, odpočítavanie času a zábavný „stĺpový merač“LED stĺpcového grafu, všetky s témou raketoplánu. Hlavný rozdiel v tejto verzii je v tom, že neobsahuje zvuk, veko boxu ani transparentnú fotografiu raketoplánu. Ale stále je nabitý niekoľkými zábavnými funkciami. Poďme sa na to teda pozrieť!

Tu je to, čo budete potrebovať na jeho stavbu.

Materiály:

• MDF pre škatuľu: 1/2 "a 1/4" kusy

  Na horný a dolný panel 1/4 "som použil tieto listy 9x12:

• Farba v spreji (farba podľa vášho výberu pre boky a spodné diely)
• Metalická strieborná farba v spreji (alebo iná svetlá farba pre horný panel)
• Striekací číry akrylový tmel
• Lepidlo na drevo
• Horúca lepiaca pištoľ
• Skrutky č. 8, 1/2 "a 1"
• Skrutky a matice veľkosti M2,5, 16 mm
• Lepiace priehľadné fólie pre atramentové tlačiarne (8,5 x 11)
• Lexan/plexisklo

Elektronika:

• Napájací adaptér 9 V DC
• Konektor pre montáž na panel

Rozmanité prepínače. Tu sú tie, ktoré som použil:

• (1) Kovový prepínač
• (2) Osvetlené kolískové prepínače

  Poznámka: Použil som ich, ale musel som ich upraviť tak, aby fungovali s Arduinom, prečítajte si o deetoch!)

• (1) Osvetlený prepínač s krytom:
• (2) Osvetlené západkové tlačidlá:
• (1) Krátke tlačidlo:
• (1) Arkádové tlačidlo:

Ostatné veci

• Štvornásobný alfanumerický displej s batohom:
• Lineárny potenciometer 10K Ohm + gombík
• Arduino Uno (použil som metro Adafruit):
• Sparkfun LED bargraph breakout board:

  (Áno, už nie je k dispozícii, ale čítajte ďalej a zistite, ako ho dostať späť zvonku!)

• Protoboard alebo malé spájkovateľné nepájivé pole pre napájaciu zbernicu
• Drôt
• Spájkovačka so spájkou (samozrejme)
• 5 mm LED diódy
• Rezistory 220 ohmov

Krok 1: Vystrihnite, nasmerujte a namaľujte

Krabica má 12 "Lx9" Šx4 "H (3" H vpredu) Spodná stopa krabice je 9x12 ", veľkosť jedného z vopred vyrezaných 1/4" MDF panelov, ktoré som si objednal z Amazonu. Ak ste veľmi presní, možno budete chcieť orezať alebo obrúsiť 12 -palcovú stranu spodného panelu, pretože horná časť je trochu šikmá. (Ja som to neurobil) Bočné strany sú vyrobené z 1/2 “MDF, horný a dolný panel sú MDF 1/4 palca.

• Zadný diel (1/2 "MDF): 4" x12"
• Predný diel: (1/2 "MDF) 3" x12"
• Šikmé bočné diely sú (1/2 "MDF) 4" zmenšujúce sa na 3 "vysoké o 8" dlhé.
• Spodok: (1/4 "MDF) 9" x12"
• Horný panel (1/4 "MDF) je orezaný na 9 x 11,5"

Pomocou smerovača vyrežte 1/4 "širokú drážku, 1/4" hlbokú asi 1/2 "nadol od horného (šikmého) okraja bočných dielov. Dbajte na to, aby ste drážku vyrezali na * vnútornej strane * oboch strán. kusov.

Všetky diely som namaľoval jasne oranžovou farbou, okrem horného panelu, ktorý som natrel kovovou striebornou farbou v spreji.

Po niekoľkých vrstvách striebornej farby (mierne prebrúsenej medzi vrstvami) som položil priehľadný lepiaci list so všetkými grafikami a štítkami. Dávajte pozor, aby ste ho položili, aby ste predišli tvorbe bublín pod plechom.

Na vytvorenie rozloženia som použil Word, ale môžete použiť aj Illustrator alebo iný grafický program. Hárok som vytlačil na atramentovej tlačiarni, takže som potreboval nálepku natrieť tesniacim sprejom, aby atrament nestekal, ak naň vyleje voda. Myslím, že som na neho nastriekol asi 4-5 vrstiev krylónskeho tmelu a vďaka tomu bol odolný voči vode (aj voči UV žiareniu v závislosti od použitého spreja).

Dajte všetko dohromady, aby ste zistili, či všetko sedí a je v súlade!

Krok 2: Rezanie otvorov v hornom paneli

Na lepiaci list som vytlačil niekoľko nitkových krížov, aby bolo jednoduchšie vycentrovanie vyvŕtaných otvorov pre vypínače. Začnite odrezaním X v lepiacom hárku, aby nebol vrtákmi príliš rozhrýzaný. Malým kúskom ho umiestnite priamo do stredu a potom prejdite po veľkosti správneho otvoru. Nasledujúce veľkosti sú blízke, ale nie sú presné. Stále som musel použiť okrúhly súbor, aby som otvor otvoril presne pre niekoľko z nich (pretože nemám metrickú sadu). Použité vrtáky:

• Prepínače: 1/2"
• LED tlačidlá: 5/8"
• Potenciometer: 1/4"
• LED dióda: 1/4"
• Arkádové tlačidlo: 1-1/8"
• Tiež potrebujete: DC konektor (na zadnom diely): 7/16"

Pre dlhšie otvory potrebné pre stĺpcový graf LED a displej Quad alpha som vyvŕtal sériu otvorov za sebou, ale potom som pomocou stola smerovača orezal zvyšok. To mi dalo pekný rovný strih. Kolískové prepínače tiež potrebovali dlhší rez, a tak som ho spustil jedným otvorom a potom ho nasmeroval na správnu veľkosť. Ak ste dobrí s Dremelom, môžete to urobiť aj týmto spôsobom, ale nebude to vyzerať tak čisto.

• Otváranie stĺpcového grafu: 7/16 "x 3"
• Quad alpha displej: 7/8 "x2"
• Kolískové prepínače: 1 "x3/8"

Po tom všetkom som prilepil horný panel do vynesených drážok, ale nateraz som vynechal boky a dno, aby som sa mohol dostať do elektronickej časti projektu.

Krok 3: Elektronika

Teraz, keď sú vyvŕtané otvory a sú vedené otvory, môžete umiestniť prepínače a pripevniť dosky plošných spojov k panelu. Použil som veľa prepojovacích vodičov, ale tiež som potreboval spájkovať vodiče s niektorými spínačmi a potenciometrom. Tu som zahrnul niekoľko výkresov, ako zapojiť rôzne prepínače.

Rôzne prepínače robia rôzne veci, preto musia byť zapojené odlišne:

• Zatiahnutie ramena Access & Hydrogen Burnoff sú aretačné tlačidlá, ktoré sa pri stlačení rozsvietia.
• Auxiliary Power Units je prepínač, ktorý zapína diódu LED
• Hlavný štart motora je kolískový spínač, ktorý sa po zapnutí rozsvieti
• Booster Ignition je prepínač, ktorý sa pri preklopení rozsvieti.
• Automatické spustenie sekvencie je chvíľkový spínač, ktorý sa nerozsvieti, ale aktivuje Quad Alfanumerický displej
• LAUNCH je arkádové tlačidlo (chvíľkový prepínač), ktoré spustí odpočítavanie

Po pripevnení displeja Quad Alpha k spodnej časti panelu veľmi malými skrutkami som tiež pridal malý kúsok plexiskla cez otvor na hornej strane panelu a pripevnil ho skrutkami M2,5. V prípade dosky so stĺpcovým grafom LED som zaskrutkoval otvory v prednej časti panelu, aby zodpovedali montážnym otvorom na doske. V skutočnosti je teda pripevnený skrutkami M2,5 cez hornú časť panelu a ďalším kúskom plexiskla narezaným na mieru.

Nemusíte robiť plexisklo, ale myslel som si, že to pomôže zabrániť tomu, aby zvedavé/hlučné ruky tlačili na súčiastky a nechali ich odpojiť. (Poučenie zo skúseností!)

Adafruit má veľa dokumentácie o tom, ako zapojiť displej, takže ak túto dosku používate, určite si pozrite ich návody. V prípade displeja Quad alpha a stĺpcového grafu LED som spájkoval záhlavia, aby sa dalo jednoduchšie pripojiť. Akonáhle boli všetky na svojom mieste, tiež som zalepil všetky hlavičky.

Poznámka: Na pripevnenie potenciometra k spodnej časti panelu som použil epoxid, pretože v pôvodnom boxe Mission Control Box sa hrniec uvoľní, ak je otočený príliš ďaleko alebo príliš tvrdo. Ďalšie ponaučenie!

Prerušená obvodová doska? Hah

LED stĺpcový graf je súprava, ktorú predávala spoločnosť Sparkfun, ale bola ukončená. Sú to však úžasná spoločnosť a sprístupnili súbory návrhu každému, kto si ho môže stiahnuť a používať. Preto som natiahol svoje mentálne svaly a naučil som sa používať softvér Eagle na prevádzanie súborov do formátu Gerber, aby ich mohla vyrábať továreň na obvody. Našiel som miesto online, ktoré sľubovalo rýchly obrat, a objednal som si 10 tabúľ. Boli veľmi lacné (menej ako 1 dolár za dosku) a dorazili cez DHL (poštovné bolo 25 dolárov) do môjho domu v Maine z továrne v čínskom Šen -čene za menej ako týždeň. Bolo to neuveriteľné.

Poznámka: Najprv som sa pozrel na niektorých amerických výrobcov, ale obrat bol oveľa dlhší a boli drahšie, takže som išiel s Čínou, pretože som mal rozpočet a časovú tieseň.

Potom som sa musel riadiť pokynmi Sparkfun, aby som dostal všetky komponenty potrebné na to, aby doska fungovala. Nebudem ich tu uvádzať, ale návod na zostavenie dosky a všetko ostatné, čo k jej výrobe potrebujete, nájdete na tomto odkaze:

github.com/sparkfun/Bar_Graph_Breakout_Kit…

Domáci power bus

Všetky prepínače, dosky a hrniec vyžadujú napájanie, ale na Arduine sú iba dva 5-voltové výstupy. Použil som teda prázdny protoboard a spájkoval som k nemu 2 rady ženských hlavičiek. Potom som (nedbalo) spájkoval kus holého drôtu na všetky kolíky na spodnej strane, aby boli všetky spojené, jeden rad pre napájanie, jeden rad pre uzemnenie. Potom by som mohol zapojiť prepojovacie káble z prepínačov atď. Do hlavičiek na zbernici a nechať jeden prepojovací kábel ísť na výstup Arduino 5V a jeden na uzemňovací kolík Arduino zo zbernice.

Hacker kolískového spínača

Kolískové spínače, ktoré som dostal, boli dimenzované na 120 voltov, takže malá neónová žiarovka tam s mojimi 5 voltmi z Arduina nič neurobila. Opatrne som teda odpojil vypínač (pozri fotografiu) a zistil som, že žiarovka bola práve spájkovaná s odporom, a potom bola obalená vnútornosťami spínača, pričom kladná strana bola prichytená k pružine na dne a zemi. strana (za odporom), idúca do zárezu na jednej strane prepínača. Vytiahol som to a spojil som LED diódu s odporom 220 Ohmov a zapojil drôty tak, ako boli. Po niekoľkých skúškach som konečne začal fungovať.

Ak to urobíte, urobte si starostlivo poznámky o tom, akým spôsobom kusy vstupujú, ako sú drôty zabalené a ako sedia v kryte. Alebo získajte typ prepínača, ktorý pracuje s napätím 5 V, hneď na začiatku! Napriek tomu, že ma to bolelo v zadku, bol som veľmi spokojný, že som dokázal „hacknúť“prepínač (čo bol typ, ktorý klient konkrétne požadoval) a zaistiť, aby fungoval.

Krok 4: Pripojenie a programovanie Arduino

Mnoho prepínačov slúži len na ovládanie svetiel/diód LED, takže potrebujú iba napájanie z Arduina cez domácu napájaciu zbernicu. Arduino však najskôr potrebuje energiu.

Krabicu som zapojil tak, aby mala vypínač (zelené kolískové tlačidlo), pre ktorý je v predchádzajúcom kroku zobrazené zapojenie. Vodič z konektora (ktorý napája 9V adaptér) ide do prepínača a potom ho prepne na pin VIN na Arduine. Tento kolík môže prijímať napätie medzi 7 až 12 voltov. Potom, ako som už povedal, som pripojil 5V pin z Arduina k zbernici, aby som napájal LED diódy pripevnené k prepínačom.

Displej aj stĺpcový graf potrebujú pár kolíkov (pozri ich príslušných sprievodcov zapojením) a potom tlačidlo arkády a tlačidlo automatického spustenia sekvencie zachytia kolík a potenciometer to tiež potrebuje.

Tu je pin, ktorý som použil:

• A0 Potenciometer (stredný kolík z hrnca)
• A4 DAT (quad alfa)
• A5 CLK (quad alfa)
• 4 Spustenie automatickej sekvencie Okamžitý prepínač
• 8 Tlačidlo LAUNCH
• 10 LAT (stĺpcový graf)
• 11 SIN (stĺpcový graf)
• 13 CLK (Bar Graf)

Skica (program)

Hlavná slučka náčrtu Arduino počíta „prázdne slučky“tam, kde nie je nič stlačené. Ak dosiahne 10 000 (asi 60 sekúnd), zobrazí sa náhodný „šetrič obrazovky“, buď správa na displeji, alebo krátka dávka aktivity na stĺpcovom grafe LED. Slučka tiež čaká na stlačenie tlačidiel buď z tlačidla Auto Sequence Start, alebo z tlačidla Launch. Automatické spustenie sekvencie spustí jednu zo 6 náhodných animácií na displeji Quad alfa, ktoré zhruba zodpovedajú krokom sekvencie spustenia. Pôvodne som chcel, aby každé tlačidlo spustilo animáciu, ale kvôli času a ďalším faktorom som namiesto toho nastavil jedno tlačidlo, ktoré sa nerozsvieti, ako tlačidlo „animácie“.

Ak stlačíte tlačidlo Spustiť, odpočítavanie začne od T-10 až po nulu. Potom sa po displeji posunie „liftoff“a vypukne malý animovaný „raketoplán“.

Tiež som to (ako v pôvodnom Mission Control Boxe) vyrobil, takže ak v hrnci zvýšite „výkon“príliš vysoko, LED svetelné chyby prevezmú zobrazenie stĺpcového grafu. Na origináli ste museli čakať 30 sekúnd, kým prestanú. Ak v tejto verzii znížite výkon pod „kritickú“úroveň, chyby zmiznú.

Zvyšok náčrtu je venovaný vytváraniu animácií alebo správ šetriča obrazovky. Animácie môžu byť zložité, ale našiel som skvelý online nástroj, ktorý pre vás vytvorí pole na základe vami zadaných animácií. Pozrite sa sem:

Ak použijete môj náčrt, môžete zmeniť animácie alebo správy na čokoľvek, čo sa vám páči. Moja verzia je založená na práci mnohých ďalších predo mnou, takže si ich prispôsobte!

Posledným krokom je použitie stĺpikov na pripevnenie metra Adafruit Metro a napájacej zbernice k spodnému panelu. Potom to všetko zaskrutkujte a zapojte!

No, to sa týka toho! Akékoľvek otázky položte v nižšie uvedených komentároch. Vďaka za prečítanie!