Prenosný pracovný stôl Arduino, časť 2: 7 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Už som vyrobil niekoľko týchto škatúľ popísaných v časti 1, a ak stačí krabica na prenášanie vecí a udržanie projektu spolu, budú fungovať dobre. Chcel som byť schopný udržať celý projekt samostatný a pohybovať sa tam, kde chcem, pracovať na ňom kedykoľvek a byť schopný ho jednoducho zavrieť a pokračovať.

Potom, čo som postavil túto časť, zistil som, že priestor na zahrnutie všetkej elektroniky, ktorú som chcel vložiť, jednoducho nezapadal do tohto dizajnu, takže som vytvoril part2B, ktorý vám odporúčam prečítať si aj tento, ak robíte niečo podobné. Prvá verzia a druhá verzia sú uvedené vyššie. Veľký rozdiel, ktorý je potrebné vziať do úvahy, sú panely PSU a zobrazovacie panely, ktoré sú rovnako veľké, ale majú odlišný strih.

Zásoby

Rôzne odrezky 9 mm preglejky z predchádzajúceho projektu, väčšinou 20 cm široké.

1 x zásuvka XLR male, dimenzovaná na 10-16A DC

1 x elektrická zásuvka IEC s podsvieteným vypínačom a poistkou

1 x 12V spínaný zdroj

1 x stredný vypínač DPDT

1 x prepínač SPST s LED

1 x červená banánová zásuvka dimenzovaná najmenej na 10A

1 x Čierna banánová zásuvka dimenzovaná najmenej na 10A

Krátke farebne označené vodiče s konektormi rydla, pozri text

Krok 1: Základné zapojenie zdroja

Základné zapojenie je zabezpečiť menovité spínané napätie 12V na dvojici banánových zásuviek v spodnej časti škatule.

Na krabici sú dva vstupy. Štandardná zásuvka IEC s poistkou a podsvieteným vypínačom poskytuje lokálne sieťové pripojenie. Mnoho rokov používam svoj vlastný samostatný sieťový zdroj a nemať podsvietený vypínač je častým podráždením, takže oceňujem, že som ho teraz pridal. Druhým vstupom je 3 -kolíková zásuvka XLR s výkonom 16 A, ktorá sa použije pomocou kábla na pripojenie k 12 V batériovému systému. Bude to buď v mojej kabíne, prispôsobenej na slnečnú energiu, alebo v mojej obytnej karavane, keď budem preč.

Sieťový prívod napája 12 V spínaný režim napájania pre miestne sieťové napätie a poskytuje až 8,5 A, obzvlášť veľký, aby sa zmestil do škatule. Väčšie zdroje boli k dispozícii za oveľa viac peňazí, ale obidva sa nezmestia a nie sú potrebné iba v prostredí malého pracovného stolu.

Batéria aj zdroj sú pripojené na spoločnú zápornú koľajnicu a jednotlivo na dva póly prepínacieho prepínača so stredovou vypnutou polohou, takže výkon je možné zvoliť buď zo zdroja, alebo úplne izolovať. Pre tento kotúč boli zvolené kolískové spínače tak, aby nerušili zapojenie projektu, keď bolo veko boxu zatvorené.

Kladné napájanie z prepínacieho spínača je vedené na výstup pomocou osvetleného izolačného spínača, aby opäť poskytol indikáciu, že je zapnuté napájanie. Použitie rozsvietených spínačov mi uľahčuje vidieť, čo sa deje.

Nakoniec je výstup z komponentu zdroja napájaný z dvoch 4 mm banánkových zásuviek, nominálne dodávajúcich 12 V. Účelom týchto je poskytnúť 12 V priamo do projektov zostavených vo veku alebo do ďalších stupňovitých napájacích zdrojov a elektroniky vo veku, popísaných v ďalšej časti.

Krok 2: Inštalácia vstupov

Merania vstupných otvorov sú znázornené na diagrame. Zásuvka XLR je pomerne štandardná, ale zásuvky IEC sa môžu líšiť, takže aj keď sú tieto pokyny, skontrolujte merania skutočnej zásuvky, ktorú máte.

Vstup XLR bol vyrezaný pílou s priemerom 21 mm a jemne ním bežal, aby neroztrhlo drevo pri výstupe z druhej strany. Zásuvka XLR, ktorú som použil, mala tri lokalizačné oká, ktoré vyžadovali malé rachotanie dreva na vyrezanie troch zárezov, ktoré sú znázornené na obrázku, ale ten, ktorý používate, nemusí.

Obdĺžnikový otvor pre zásuvku IEC bol najskôr vyznačený na škatuli, potom boli vyvŕtané štyri 10 mm otvory v blízkosti vnútorných rohov tvaru bez prekročenia línií, aby sa umožnil prístup k listu skladačky, ktorý sa používa na vyrezanie konečného obdĺžnika. Z obrázkov môžete vidieť, že som nebol pri tejto záverečnej úlohe dokonalý, ale príruba na zásuvke zakrýva malé chyby, ako sú tieto.

Nakoniec boli obe objímky osadené vo svojich výrezoch, do otvorov boli vyvŕtané malé pilotné otvory pre skrutky a zásuvky boli upevnené skrutkami.

Krok 3: Umiestnenie zdroja a box

Sieťový napájací zdroj bude umiestnený tak, ako je to znázornené na obrázku, a okolo neho bude umiestnená krabica, aby sa zaistila bezpečnosť a aby sa zabránilo uvoľneniu komponentov, ktoré by prekážali jeho činnosti.

Je zobrazené rozloženie preglejky v krabici, veko a bočný diel spolu s tromi malými pásikmi dreva, ktoré pomáhajú upevniť veko a stranu na svojom mieste.

Jeden pás dreva je prilepený k boku škatule tak, aby bol jej horný okraj po celej dĺžke 82 mm nad základňou.

Jeden pás dreva je prilepený k základni tak, aby jeho okraj bol 140 mm naprieč základňou.

U oboch týchto pásikov je užitočný nápad nakresliť čiaru cez škatuľu ostrou ceruzkou pomocou okraja škatule a veka škatule.

Nakoniec prilepte posledný pás k dlhému okraju okrajového kusu. To sa potom použije na zaskrutkovanie veka.

Ak nemáte svorky, pásy sa budú musieť pripevniť naraz a škatuľka sa položí na bok, kým sa lepidlo vytvrdí.

Zvážil som montáž ventilátora do skrinky PSU a urobím to, ak sa ukáže, že teplo je problém.

Krok 4: Zdroj PSU a rezanie panelov

Veko zdroja bolo vyrezané podľa obrázku, banánové zásuvky a prepínače boli následne pridané na testovanie veľkosti. Ostatné panely na obrázku slúžia na to, aby bola konzola súčasťou škatule vo veku, takže ak nebudete ďalej, nebude potrebná. Dva malé obdĺžniky z dreva boli použité na vystuženie skrinky PSU, keď bola nalepená na miesto, podľa obrázku vnútornej bočnej steny zdroja.

Zámerom je vložiť konzolu do veka poháňaného Arduino Mega. Keďže tento projekt bude v stave prúdenia niekoľko mesiacov, vyrezal som otvor na boku veka skrinky, aby bolo možné Arduino naprogramovať bez toho, aby ste ho museli odinštalovať. Dva trojuholníkové kusy dreva podopierajú panel konzoly pod uhlom 45 stupňov a jeden z nich je vyrezaný tak, aby doň zapadol dosku dosky Arduino a puzdro.

Predná strana konzoly má rozmery 230 mm x 127 mm a je na okrajoch orezaná na 45 stupňov, aby sa úhľadne zmestila do škatule. Urobil som to na svojej pásovej píle, ale pri častom meraní uhla pri rezaní je možné použiť elektrickú brúsku alebo rovinu.

Krok 5: Maľovanie a zostava zdroja napájania

Holá rezaná preglejka už generovala veľa triesok a pôvodne som mal v úmysle lakovať škatuľu, ale to, čo som mal, bola zelená farba, a preto je to tak, ako to je.

Všetky diely boli zostavené v oddelení PSU a zapojené podľa schémy. V tejto prvej verzii som použil klipy, ale ich spájkovaním je možné vytvoriť spoľahlivejšie spojenia. Napájací zdroj 12 V bol priskrutkovaný na vnútornú stranu skrinky skrutkami dlhými 8 mm.

Sieťový zdroj napájania má izolované spoje, ale v ideálnom prípade by mal mať namontovaný úplný izolovaný kryt, čo urobím, keď nájdem zdroj pre túto veľkosť zásuvky.

Krok 6: Vyrezaná konzola

Je to potrebné iba vtedy, ak pôjdete s krabicou ďalej.

Panel konzoly bol vyrezaný, aby vyhovoval rôznym ovládacím prvkom podľa označeného obrázku. Fotografie zobrazujú prvú konzolu, kde boli zásuvky na základni a veku oproti sebe. Toto má problém v závislosti od použitých zástrčiek, ktoré zastavujú zatváranie veka. Nové výkresy rozloženia konzoly vymieňajú zásuvky konzoly za jeden z prepínačov tak, aby pri zatvorenom veku nekolidovali.

Dve banánkové zásuvky sú napájaním z PSU v základni.

Prepínače sú osvetlené zapnutím/vypnutím pre zásuvky 12V, 5V a USB, ktoré ešte nie sú nainštalované. Vedľa nich sú napájacie kolíky a zásuvky. Každý zdroj napájania má rad dupontných zásuviek nad dvojitým radom kolíkov v zásuvke záhlavia. To je pravdepodobne oveľa viac, ako je potrebné, ale bolo ľahké ho poskytnúť a nezaberá veľa miesta. Ako sú spájkované, je znázornené na obrázku zozadu.

Myšlienkou použitia zásuvkových zásuviek DPS v tejto úlohe bolo uľahčiť používanie IDE konektora a viacerých vodičov na ľahké pripojenie k zásuvkám pomocou volných káblov, takže som nemusel dobre vidieť zásuvky a zvody môžu byť farebne označené.

Vedľa napájacích zásuviek je hlavný displej, 3,5 TFT, ktorý bude poháňať Arduino, na zobrazenie napätí, prúdov, odporu a stavu digitálnych pinov. Jeho súčasťou bude aj sériový monitor a pripojenie I2C.

Pod tým sú vstupné pripojenia, opäť rad dupontných zásuviek nad dvojitým radom kolíkov. Prvých osem sú digitálne vstupné piny, ďalšie štyri sú základné merania napätia, ďalších šesť je zapojenie na meranie prúdu/napätia a nakoniec sériový vstup a pripojenie I2C. Jedným z cieľov konzoly je byť schopný podporovať rozšírenie pomocou externých obvodov pripojených k I2C.

Na ďalších obrázkoch je krabica s natretým panelom konzoly, doskou Arduino umiestnenou vo veku s vonkajšími pripojeniami a skúšobným rozložením modulov Buck/boost PSU.

Zásuvky 3,3 V ešte neboli zahrnuté v dizajne, ale počkám si na to, koľko sú potrebné pri bežnom používaní.

Krok 7: Konečné makety a merania odporu

Obrázky ukazujú konečný model konzolovej časti krabice pred zapojením a obsahujú zásuvky USB a pripojenia merača odporu.

Účelom merača odporu v tomto prípade je poskytnúť rýchlu kontrolu hodnoty odporu, ktorý nevidím. Pripojenia sa vykonávajú pomocou dvoch malých pružín, ktoré boli odrezané a ohnuté tak, aby bolo možné ich pripevniť na prednú stranu konzoly pomocou skrutky a spájkovacej značky, aby bol ľahký prístup. Ak chcete skontrolovať komponent, musí byť držaný iba cez dve pružiny a zobrazí sa hodnota.

Všetky obvody a zostava pre konzolu, ako aj kód Arduino, sú v tretej časti, ale tým sa končí zdroj a drevená konštrukcia projektu. Posledný obrázok ešte nefunguje, ale smeruje tam.