ระดับดิจิตอลด้วยเลเซอร์ข้ามเส้น: 15 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

สวัสดีทุกคน วันนี้ผมจะแสดงให้คุณเห็นถึงวิธีการสร้างระดับดิจิตอลด้วยเลเซอร์กากบาทในตัว ประมาณหนึ่งปีที่แล้ว ฉันได้สร้างเครื่องมืออเนกประสงค์แบบดิจิทัล แม้ว่าเครื่องมือนั้นจะมีโหมดต่างๆ มากมาย แต่สำหรับฉัน โหมดทั่วไปและมีประโยชน์ที่สุดคือโหมดการวัดระดับและมุม ดังนั้น ฉันคิดว่าการสร้างเครื่องมือใหม่ที่มีขนาดกะทัดรัดยิ่งขึ้นโดยมุ่งเน้นที่การตรวจจับมุมเท่านั้นน่าจะได้ผลดี การชุมนุมเป็นไปอย่างตรงไปตรงมา ดังนั้นหวังว่ามันจะเป็นโครงการวันหยุดสุดสัปดาห์ที่สนุกสนานสำหรับผู้คน

ฉันยังออกแบบเลื่อนเพื่อยึดระดับขณะใช้เลเซอร์แบบกากบาท สามารถปรับได้ +/-4 องศาใน y/x เพื่อช่วยปรับระดับเส้นเลเซอร์ สามารถติดตั้งเลื่อนบนขาตั้งกล้องได้

คุณสามารถค้นหาไฟล์ทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับระดับที่ Github ของฉัน: ที่นี่

ระดับมีห้าโหมด:

(คุณสามารถเห็นสิ่งเหล่านี้ในวิดีโอด้านบน การดูพวกเขาน่าจะสมเหตุสมผลกว่าการอ่านคำอธิบาย)

1. ระดับ XY: นี่เป็นระดับฟองอากาศแบบวงกลม เมื่อปรับระดับไว้ที่ด้านหลัง โหมดจะรายงานมุมเอียงเกี่ยวกับใบหน้าบน/ล่างและซ้าย/ขวาของเครื่องมือ
2. ระดับการม้วน: นี่เป็นเหมือนระดับจิตวิญญาณปกติ ด้วยระดับที่ยืนตรงบน/ล่าง/ซ้าย/ขวา รายงานมุมเอียงของใบหน้าด้านบน/ด้านล่างของระดับ
3. ไม้โปรแทรกเตอร์: เช่นเดียวกับระดับม้วน แต่ระดับนอนราบกับด้านล่าง
4. ตัวชี้เลเซอร์: เพียงเลเซอร์จุดตรงไปข้างหน้า ฉายจากด้านขวาของเครื่องมือ
5. Cross-Line Laser: ฉายภาพกากบาทจากด้านขวาของระดับ นอกจากนี้ยังสามารถเปิดใช้งานได้เมื่อใช้ระดับ XY หรือระดับม้วน โดยแตะสองครั้งที่ปุ่ม "Z" ควรจัดตำแหน่งให้ใบหน้าด้านล่างอยู่ในแนวเดียวกับเส้นเลเซอร์

เพื่อให้ระดับมีขนาดกะทัดรัดและประกอบง่ายขึ้น ฉันได้รวมชิ้นส่วนทั้งหมดเข้ากับ PCB แบบกำหนดเอง ส่วนประกอบที่เล็กที่สุดคือขนาด 0805 SMD ซึ่งสามารถบัดกรีด้วยมือได้อย่างง่ายดาย

กรณีของระดับเป็น 3D พิมพ์และมีขนาด 74x60x23.8 มม. ด้วยเลเซอร์แบบกากบาท 74x44x23.8 มม. ไม่มี ทำให้เครื่องมือมีขนาดพกพาที่สะดวกสบายในทั้งสองกรณี

ระดับนี้ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ LiPo แบบชาร์จไฟได้ ฉันควรสังเกตว่า LiPo อาจเป็นอันตรายได้หากจัดการอย่างไม่เหมาะสม สิ่งสำคัญคืออย่าย่อ LiPo แต่คุณควรทำวิจัยด้านความปลอดภัยหากคุณไม่คุ้นเคยกับพวกเขาอย่างสมบูรณ์

สุดท้าย เลเซอร์สองตัวที่ฉันใช้นั้นมีพลังงานต่ำมาก และแม้ว่าฉันจะไม่แนะนำให้ชี้ไปที่ดวงตาของคุณโดยตรง แต่ก็ควรจะปลอดภัย

หากคุณมีคำถามใด ๆ โปรดแสดงความคิดเห็น แล้วเราจะติดต่อกลับไป

เสบียง

พีซีบี:

คุณสามารถค้นหาไฟล์ Gerber สำหรับ PCB ได้ที่นี่: ที่นี่ (กดดาวน์โหลดที่ด้านล่างขวา)

หากคุณต้องการตรวจสอบแผนผังของ PCB คุณสามารถค้นหาได้ที่นี่

เว้นแต่ว่าคุณสามารถสร้าง PCB ในพื้นที่ได้ คุณจะต้องสั่งซื้อจากผู้ผลิต PCB ต้นแบบ หากคุณไม่เคยซื้อ PCB แบบกำหนดเองมาก่อน มันตรงไปตรงมามาก บริษัทส่วนใหญ่มีระบบเสนอราคาอัตโนมัติที่ยอมรับไฟล์ Gerber แบบซิป ฉันสามารถแนะนำ JLC PCB, Seeedstudio, AllPCB หรือ OSH Park ได้ แม้ว่าฉันจะแน่ใจว่าผลิตภัณฑ์อื่นๆ ส่วนใหญ่จะใช้งานได้เช่นกัน ข้อมูลจำเพาะของบอร์ดเริ่มต้นทั้งหมดจากผู้ผลิตเหล่านี้จะทำงานได้ดี แต่อย่าลืมตั้งค่าความหนาของบอร์ดเป็น 1.6 มม. (ควรเป็นค่าเริ่มต้น) สีของบอร์ดคือความชอบของคุณ

ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์:

(โปรดทราบว่าคุณอาจพบชิ้นส่วนเหล่านี้ในราคาที่ถูกกว่าในเว็บไซต์เช่น Aliexpress, Ebay, Banggood เป็นต้น)

• Arduino Pro-mini หนึ่งตัว เวอร์ชั่น 5V โปรดทราบว่ามีการออกแบบบอร์ดที่แตกต่างกันสองสามแบบ ข้อแตกต่างระหว่างพวกเขาคือตำแหน่งของพินอะนาล็อก A4-7 ฉันได้สร้าง PCB ของระดับเพื่อให้ทั้งสองบอร์ดใช้งานได้ พบได้ที่นี่.
• บอร์ดฝ่าวงล้อม MPU6050 หนึ่งอัน พบได้ที่นี่.
• 0.96" SSD1306 OLED หนึ่งตัว สีของจอแสดงผลไม่สำคัญ (แม้ว่ารุ่นสีน้ำเงิน/เหลืองจะทำงานได้ดีที่สุด) สามารถพบได้ในการกำหนดค่าพินสองแบบที่แตกต่างกัน โดยที่หมุดกราวด์/vcc จะกลับด้าน ทั้งสองจะใช้ได้ในระดับ พบที่นี่.
• บอร์ดชาร์จ LiPo TP4056 1s หนึ่งชุด พบได้ที่นี่.
• แบตเตอรี่ LiPo 1s หนึ่งก้อน แบบไหนก็ได้ ตราบใดที่มันพอดีกับปริมาตร 40x50x10 มม. ความจุและกระแสไฟขาออกไม่สำคัญมากนักเนื่องจากระดับการใช้พลังงานค่อนข้างต่ำ คุณสามารถหาอันที่ฉันใช้ได้ที่นี่
• เลเซอร์ไดโอดขนาด 6.5x18 มม. 5 มิลลิวัตต์ 1 ตัว พบได้ที่นี่.
• เลเซอร์ไดโอดแบบกากบาทขนาด 12x40 มม. 5 ม. 1 ตัว พบได้ที่นี่. (ไม่จำเป็น)
• ทรานซิสเตอร์ 2N2222 รูทะลุ 2 ตัว พบได้ที่นี่.
• สวิตช์เลื่อนขนาด 19x6x13 มม. หนึ่งตัว พบได้ที่นี่.
• ตัวต้านทาน 1K 0805 สี่ตัว พบได้ที่นี่.
• ตัวต้านทาน 100K 0805 สองตัว พบได้ที่นี่.
• ตัวเก็บประจุเซรามิกหลายชั้น 1uf 0805 สองตัว พบได้ที่นี่.
• ปุ่มกดสัมผัสรูทะลุ 6x6x10 มม. สองปุ่ม พบได้ที่นี่.
• หัวชาย 2.54 มม.
• สายเคเบิลการเขียนโปรแกรม FTDI พบได้ที่นี่ แม้ว่าจะมีประเภทอื่นๆ ใน Amazon น้อยกว่าก็ตาม คุณยังสามารถใช้ Arduino Uno เป็นโปรแกรมเมอร์ได้ (หากมีชิป ATMEGA328P แบบถอดได้) ดูคำแนะนำได้ที่นี่

ส่วนอื่นๆ:

• แม่เหล็กนีโอไดเมียมทรงกลมขนาด 6x1 มม. จำนวน 20 ชิ้น พบได้ที่นี่.
• อะครีลิคใสขนาด 25x1.5 มม. 1 อัน พบได้ที่นี่.
• เวลโครแบบมีกาวด้านหลังแบบยาวเล็กน้อย
• สกรู M2 ขนาด 4 มม. 4 ตัว

เครื่องมือ/อุปกรณ์

• เครื่องพิมพ์ 3 มิติ
• หัวแร้งพร้อมหัวแร้ง
• กาวพลาสติก (สำหรับติดกาวสี่เหลี่ยมอะคริลิก superglue พ่นหมอกควัน)
• ซุปเปอร์กลู
• ปืนกาวร้อนและกาวร้อน
• เพ้นท์+แปรง (สำหรับเติมป้ายปุ่ม)
• คีมปอก/คัตเตอร์
• แหนบ (สำหรับจัดการชิ้นส่วน SMD)
• มีดงานอดิเรก

ชิ้นส่วนเลื่อน (เป็นทางเลือก หากคุณกำลังเพิ่มเลเซอร์แบบกากบาท)

• ถั่ว M3 สามตัว
• สกรู M3x16mm สามตัว (หรือนานกว่านั้น จะให้ช่วงการปรับมุมที่ใหญ่ขึ้น)
• น็อต 1/4"-20 หนึ่งอัน (สำหรับติดตั้งขาตั้งกล้อง)
• แม่เหล็กกลมขนาด 6x1 มม. สองตัว (ดูลิงค์ด้านบน)

ขั้นตอนที่ 1: บันทึกการออกแบบ (ไม่บังคับ)

ก่อนที่ฉันจะเข้าสู่ขั้นตอนการก่อสร้างของด่าน ฉันจะจดบันทึกสองสามข้อเกี่ยวกับการออกแบบ การสร้าง การเขียนโปรแกรม ฯลฯ สิ่งเหล่านี้เป็นทางเลือก แต่ถ้าคุณต้องการปรับระดับในทางใดทางหนึ่ง สิ่งเหล่านี้อาจมีประโยชน์

• รูปภาพประกอบที่ฉันมีเป็น PCB รุ่นเก่ากว่า มีปัญหาเล็ก ๆ สองสามอย่างที่ฉันแก้ไขด้วย PCB เวอร์ชันใหม่ ฉันได้ทดสอบ PCB ใหม่แล้ว แต่ด้วยความเร่งรีบในการทดสอบ ฉันลืมถ่ายรูปการประกอบไปโดยสิ้นเชิง โชคดีที่ความแตกต่างมีขนาดเล็กมากและการประกอบส่วนใหญ่ไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้นรูปภาพที่เก่ากว่าควรทำงานได้ดี
• สำหรับหมายเหตุเกี่ยวกับ MPU6050, SSD1306 OLED และ TP4056 โปรดดูขั้นตอนที่ 1 ของคำแนะนำเครื่องมือ Digital Multi-tool ของฉัน
• ฉันต้องการทำให้ระดับมีขนาดกะทัดรัดที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ในขณะที่ยังคงง่ายต่อการประกอบโดยผู้ที่มีทักษะการบัดกรีทั่วไป ดังนั้นฉันจึงเลือกใช้ส่วนประกอบที่เป็นรูทะลุเป็นส่วนใหญ่ และแผงฝ่าวงล้อมทั่วไปทั่วไป ฉันใช้ตัวต้านทาน/ตัวเก็บประจุ SMD 0805 เนื่องจากบัดกรีได้ง่าย คุณสามารถทำให้ร้อนมากเกินไปโดยไม่ต้องกังวลมากเกินไป และราคาถูกมากที่จะเปลี่ยนหากคุณพังหรือทำหาย
• การใช้บอร์ดฝ่าวงล้อมที่สร้างไว้ล่วงหน้าสำหรับเซ็นเซอร์/OLED/ไมโครคอนโทรลเลอร์ยังช่วยให้จำนวนชิ้นส่วนโดยรวมอยู่ในระดับต่ำ ดังนั้นจึงง่ายต่อการซื้อชิ้นส่วนทั้งหมดสำหรับบอร์ด
• ในเครื่องมือ Digital Multi-tool ของฉัน ฉันใช้ Wemos D1 Mini เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์หลัก ส่วนใหญ่เกิดจากข้อจำกัดของหน่วยความจำในการเขียนโปรแกรม สำหรับระดับนั้น เนื่องจาก MPU6050 เป็นเซ็นเซอร์เพียงตัวเดียว ฉันจึงเลือกใช้ Arduino Pro-mini แม้ว่าจะมีหน่วยความจำน้อยกว่า แต่ก็มีขนาดเล็กกว่า Wemos D1 Mini เล็กน้อย และเนื่องจากเป็นผลิตภัณฑ์ Arduino ดั้งเดิม การสนับสนุนการเขียนโปรแกรมจึงรวมอยู่ใน Arduino IDE ในท้ายที่สุด ฉันก็เกือบจะได้ใช้หน่วยความจำการเขียนโปรแกรมจนเต็มแล้ว สาเหตุหลักมาจากขนาดของไลบรารีสำหรับ MPU6050 และ OLED
• ฉันเลือกใช้ Arduino Pro-Mini เวอร์ชัน 5v แทนเวอร์ชัน 3.3v สาเหตุหลักเป็นเพราะเวอร์ชัน 5v มีความเร็วนาฬิกาเป็นสองเท่าของเวอร์ชัน 3.3v ซึ่งช่วยให้ระดับตอบสนองได้ดีขึ้น LiPo 1s ที่ชาร์จเต็มแล้วจะเอาต์พุต 4.2v คุณจึงสามารถใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับโปรมินิได้โดยตรงจากพิน vcc การทำเช่นนี้จะข้ามตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า 5v ของออนบอร์ด และโดยทั่วไปแล้วไม่ควรทำ เว้นแต่คุณจะแน่ใจว่าแหล่งพลังงานของคุณจะไม่เกิน 5v
• นอกเหนือจากจุดก่อนหน้า ทั้ง MPU6050 และ OLED ยอมรับแรงดันไฟฟ้าระหว่าง 5-3v ดังนั้น LiPo 1 วินาทีจะไม่มีปัญหาในการจ่ายไฟ
• ฉันสามารถใช้ตัวควบคุมแบบ step-up 5v เพื่อรักษา 5v ให้คงที่ทั่วทั้งกระดาน แม้ว่าจะเป็นการดีที่จะให้แน่ใจว่าความเร็วสัญญาณนาฬิกาคงที่ (จะลดลงเมื่อแรงดันไฟลดลง) และป้องกันไม่ให้เลเซอร์หรี่ลง (ซึ่งไม่สังเกตเห็นได้ชัดจริงๆ) ฉันไม่คิดว่ามันคุ้มกับชิ้นส่วนเพิ่มเติม ในทำนองเดียวกัน LiPo 1s จะคายประจุ 95% ที่ 3.6v ดังนั้นแม้ที่แรงดันไฟฟ้าต่ำสุด 5v pro-mini ก็ควรทำงานเร็วกว่ารุ่น 3.3v
• ปุ่มทั้งสองมีวงจรดีบัก เพื่อป้องกันไม่ให้นับการกดปุ่มเพียงครั้งเดียวหลายครั้ง คุณสามารถ debounce ในซอฟต์แวร์ได้ แต่ฉันชอบที่จะทำในฮาร์ดแวร์ เพราะมันใช้ตัวต้านทานสองตัวและตัวเก็บประจุเพียงตัวเดียว และคุณไม่ต้องกังวลกับมันเลย หากคุณต้องการทำในซอฟต์แวร์ คุณสามารถละเว้นตัวเก็บประจุและประสานสายจัมเปอร์ระหว่างแผ่นของตัวต้านทาน 100K คุณควรรวมตัวต้านทาน 1K ด้วย
• ระดับรายงานเปอร์เซ็นต์การชาร์จ LiPo ปัจจุบันที่มุมบนขวาของจอแสดงผล คำนวณโดยการเปรียบเทียบแรงดันอ้างอิงภายใน 1.1V ของ Arduino กับแรงดันที่วัดที่ขา vcc เดิมทีฉันคิดว่าคุณต้องใช้พินอะนาล็อกเพื่อทำสิ่งนี้ ซึ่งสะท้อนให้เห็นบน PCB แต่สามารถละเลยได้อย่างปลอดภัย

ขั้นตอนที่ 2: การประกอบ PCB ขั้นตอนที่ 1:

ในการเริ่มต้น เราจะประกอบ PCB ของระดับ เพื่อให้การประกอบง่ายขึ้น เราจะเพิ่มส่วนประกอบลงในบอร์ดเป็นขั้นๆ ตามลำดับโดยการเพิ่มความสูง สิ่งนี้ช่วยให้คุณมีพื้นที่มากขึ้นในการวางตำแหน่งหัวแร้งของคุณ เพราะคุณจะต้องจัดการกับส่วนประกอบที่มีความสูงใกล้เคียงกันในแต่ละครั้งเท่านั้น

ก่อนอื่นคุณควรบัดกรีตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ SMD ทั้งหมดที่ด้านบนของบอร์ด ค่าแสดงอยู่บน PCB แต่คุณสามารถใช้รูปภาพที่แนบมาเพื่ออ้างอิงได้ ไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับตัวต้านทาน 10K เนื่องจากไม่มีอยู่บนบอร์ดของคุณ ตอนแรกฉันจะใช้มันเพื่อวัดแรงดันแบตเตอรี่ แต่ฉันพบวิธีอื่นที่จะทำ

ขั้นตอนที่ 3: การประกอบ PCB ขั้นตอนที่ 2:

ถัดไป ตัดและดึงสายไฟของเลเซอร์ไดโอดขนาดเล็กออก คุณอาจต้องดึงพวกมันออกไปจนถึงฐานของเลเซอร์ อย่าลืมติดตามว่าด้านใดเป็นบวก

วางเลเซอร์ในบริเวณที่ตัดออกทางด้านขวาของ PCB คุณอาจต้องการใช้กาวเล็กน้อยเพื่อยึดเข้าที่ บัดกรีเลเซอร์นำไปสู่รู +/- ที่ระบุว่า "Laser 2" ตามภาพ

ถัดไป ประสาน 2N2222 สองตัวเข้าที่มุมบนขวาของบอร์ด ตรวจสอบให้แน่ใจว่าตรงกับแนวการพิมพ์บนกระดาน เมื่อคุณบัดกรีพวกมัน ให้ดันเข้าไปเพียงครึ่งทางในกระดานตามภาพ หลังจากที่บัดกรีแล้ว ให้ตัดลีดส่วนเกินออก แล้วงอ 2N2222 เพื่อให้หน้าแบนราบกับด้านบนของบอร์ดตามภาพ

ขั้นตอนที่ 4: การประกอบ PCB ขั้นตอนที่ 3:

พลิกกระดานและประสานส่วนหัวของชายเดี่ยวเข้ากับรูใกล้กับเลเซอร์ไดโอด ถัดไป ประสานโมดูล TP4056 กับส่วนหัวตามภาพ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ติดตั้งไว้ที่ด้านล่างของบอร์ด โดยให้พอร์ต USB อยู่ในแนวเดียวกับขอบบอร์ด ตัดส่วนหัวที่ยาวเกินออก

ขั้นตอนที่ 5: การประกอบ PCB ขั้นตอนที่ 4:

พลิกกระดานกลับไปด้านบน ใช้ส่วนหัวชายแถวประสานบอร์ด MPU6505 ตามภาพ พยายามให้ MPU6050 ขนานกับ PCB ของระดับให้ได้มากที่สุด ซึ่งจะช่วยให้การอ่านค่ามุมเริ่มต้นใกล้เคียงกับศูนย์ ตัดความยาวส่วนหัวส่วนเกินออก

ขั้นตอนที่ 6: การประกอบ PCB ขั้นตอนที่ 5:

บัดกรีส่วนหัวของ Arduino Pro-Mini ที่ด้านบนของบอร์ด การวางแนวของพวกเขาไม่สำคัญ ยกเว้นแถวส่วนหัวสุดแถวบนสุด นี่คือส่วนหัวของการเขียนโปรแกรมสำหรับบอร์ด ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องวางแนวเพื่อให้ด้านยาวของส่วนหัวชี้ออกมาจากด้านบนของ PCB ระดับ คุณสามารถเห็นสิ่งนี้ในภาพ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณใช้การวางแนวพิน A4-7 ที่ตรงกับ Pro-Mini ของคุณ (ของฉันมีแถวอยู่ที่ด้านล่างของกระดาน แต่บางอันวางเป็นคู่ตามขอบด้านหนึ่ง)

ถัดไป แม้ว่าจะไม่ได้แสดงอยู่ในภาพ แต่คุณสามารถประสาน Arduino Pro-Mini เข้าที่

จากนั้นประสานจอแสดงผล OLED ของ SSD1306 ที่ด้านบนของบอร์ด เช่นเดียวกับ MPU6050 พยายามให้จอแสดงผลขนานกับ PCB ของระดับให้มากที่สุด โปรดทราบว่าบอร์ด SSD1306 ดูเหมือนจะมีการกำหนดค่าที่เป็นไปได้สองแบบ แบบหนึ่งมีหมุด GND และ VCC กลับด้าน ทั้งสองจะใช้งานได้กับบอร์ดของฉัน แต่คุณต้องกำหนดค่าพินโดยใช้จัมเปอร์แพดที่ด้านหลังของ PCB ระดับ เพียงเชื่อมแพดกลางเข้ากับแพด VCC หรือ GND เพื่อตั้งหมุด น่าเสียดายที่ฉันไม่มีรูปภาพสำหรับสิ่งนี้ เนื่องจากฉันไม่พบข้อมูลเกี่ยวกับหมุดกลับด้านจนกระทั่งหลังจากที่ฉันซื้อและประกอบ PCB เริ่มต้น (หมุดของจอแสดงผลของฉันไม่ถูกต้อง ดังนั้นฉันจึงต้องสั่งจอแสดงผลใหม่ทั้งหมด) หากคุณมีคำถามใด ๆ โปรดโพสต์ความคิดเห็น

สุดท้าย ตัดแต่งความยาวพินส่วนเกินออก

ขั้นตอนที่ 7: การประกอบ PCB ขั้นตอนที่ 6:

หากคุณไม่ได้ดำเนินการในขั้นตอนที่แล้ว ให้บัดกรี Arduino Pro-Mini เข้าที่ที่ด้านบนของ PCB

ถัดไป ประสานปุ่มกดสัมผัสทั้งสองและสวิตช์สไลด์เข้าที่ตามภาพ คุณจะต้องตัดแถบยึดของสวิตช์สไลด์ออกด้วยคีม

ขั้นตอนที่ 8: การประกอบ PCB ขั้นตอนที่ 7:

ติดแถบเวลโครเล็กๆ ที่ด้านหลังของ PCB ระดับและแบตเตอรี่ LiPo ตามภาพ โปรดละเว้นเส้นสีแดงพิเศษระหว่าง Arduino และจอแสดงผลในภาพแรก ฉันทำผิดพลาดในการเดินสายเล็กน้อยเมื่อออกแบบ PCB สิ่งนี้ได้รับการแก้ไขแล้วในเวอร์ชันของคุณ

ถัดไป ติดแบตเตอรี่ที่ด้านหลังของ PCB ของระดับโดยใช้เวลโคร จากนั้นตัดและถอดสายไฟบวกและลบของแบตเตอรี่ออก ประสานเข้ากับแผ่น B+ และ B- บน TP4056 ตามภาพ สายบวกของแบตเตอรี่ควรเชื่อมต่อกับ B+ และขั้วลบกับ B- ก่อนบัดกรี คุณควรตรวจสอบขั้วของลวดแต่ละเส้นโดยใช้มัลติมิเตอร์ เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้แบตเตอรี่ลัดวงจร ฉันแนะนำให้ลอกและบัดกรีสายไฟทีละเส้น

ณ จุดนี้ PCB ของระดับเสร็จสมบูรณ์ คุณอาจต้องการทดสอบก่อนที่จะติดตั้งในกรณี ในการดำเนินการดังกล่าว ให้ข้ามขั้นตอนการอัปโหลดโค้ด

ขั้นตอนที่ 9: การประกอบเคส ขั้นตอนที่ 1:

หากคุณกำลังเพิ่มเลเซอร์กากบาท ให้พิมพ์ "Main Base.stl" และ "Main Top.stl" ควรตรงกับชิ้นส่วนในภาพ

หากคุณไม่ได้เพิ่มเลเซอร์กากบาท ให้พิมพ์ "Main Base No Cross.stl" และ "Main Top No Cross.stl" สิ่งเหล่านี้เหมือนกับชิ้นส่วนในภาพ แต่โดยที่ช่องสำหรับเลเซอร์กากบาทถูกถอดออก

คุณสามารถค้นหาส่วนต่างๆ เหล่านี้ได้ที่ Github ของฉัน: ที่นี่

สำหรับทั้งสองกรณี ให้กาวแม่เหล็กทรงกลมขนาด 1x6 มม. ลงในแต่ละรูที่ด้านนอกของเคส คุณจะต้องใช้แม่เหล็กทั้งหมด 20 อัน

จากนั้น นำ "Main Top" และกาวอะคริลิกสี่เหลี่ยมขนาด 25 มม. ลงในช่องเจาะตามภาพ ห้ามใช้กาวซุปเปอร์กาว เพราะจะทำให้อะครีลิคเกิดฝ้า หากคุณวางแผนที่จะตั้งโปรแกรมระดับใหม่เมื่อประกอบแล้ว คุณสามารถตัดสี่เหลี่ยมที่มุมซ้ายบนของ "Main Top" ออกโดยใช้มีดสำหรับงานอดิเรก หลังจากประกอบระดับเรียบร้อยแล้ว คุณจะสามารถเข้าถึงส่วนหัวของโปรแกรมได้ โปรดทราบว่าภาพนี้ถูกตัดออกไปแล้วในรูปภาพของฉัน

สุดท้าย คุณสามารถใช้สีเพื่อลงหมึกในป้ายกำกับปุ่ม "M" และ "Z"

ขั้นตอนที่ 10: การประกอบเคส ขั้นตอนที่ 2:

สำหรับทั้งสองกรณี ให้ใส่ PCB ระดับที่ประกอบแล้วลงในเคส ควรวางราบบนตัวยกภายในของเคสได้ เมื่อคุณพอใจกับตำแหน่งแล้ว ให้กาวร้อนเข้าที่

ขั้นตอนที่ 11: การอัปโหลดโค้ด

คุณสามารถหารหัสได้ที่ Github ของฉัน: ที่นี่

คุณจะต้องติดตั้งไลบรารีต่อไปนี้ด้วยตนเองหรือโดยใช้ตัวจัดการไลบรารีของ Arduino IDE:

• I2C Dev
• ไลบรารี SSD1306 ของ Adafruit
• อ้างอิงแรงดันไฟฟ้า

ฉันให้เครดิตสำหรับงานที่ทำโดย Adafruit, Roberto Lo Giacco และ Paul Stoffregen ในการผลิตห้องสมุดเหล่านี้ หากปราศจากสิ่งนี้ ฉันแทบจะไม่สามารถทำโครงการนี้ได้สำเร็จ

ในการอัปโหลดโค้ด คุณจะต้องเชื่อมต่อสายเคเบิลการเขียนโปรแกรม FTDI กับส่วนหัวหกพินเหนือ Arduino pro-mini สายเคเบิล FTDI ควรมีสายสีดำหรือเครื่องหมายบางชนิดสำหรับการวางแนว เมื่อคุณเสียบสายเคเบิลเข้ากับส่วนหัว ลวดสีดำควรพอดีกับพินที่ระบุว่า "blk" บน PCB ของระดับ หากคุณได้ทางที่ถูกต้อง ไฟ LED บน Arduino จะสว่างขึ้น ไม่เช่นนั้น คุณจะต้องกลับสาย

คุณสามารถอัปโหลดโค้ดโดยใช้ Arduino Uno ตามที่อธิบายไว้ที่นี่

เมื่อใช้วิธีใดวิธีหนึ่ง คุณควรสามารถอัปโหลดโค้ดได้เหมือนกับที่คุณทำกับ Arduino อื่นๆ อย่าลืมเลือก Arduino Pro-Mini 5V เป็นบอร์ดใต้เมนูเครื่องมือเมื่อทำการอัพโหลด ก่อนอัปโหลดรหัสของฉัน คุณควรปรับเทียบ MPU6050 ของคุณโดยเรียกใช้ตัวอย่าง "IMU_Zero" (อยู่ใต้เมนูตัวอย่างสำหรับ MPU6050) เมื่อใช้ผลลัพธ์ คุณควรเปลี่ยนออฟเซ็ตใกล้กับด้านบนสุดของโค้ดของฉัน เมื่อตั้งค่าออฟเซ็ตแล้ว คุณสามารถอัปโหลดโค้ดของฉันได้ และระดับควรเริ่มทำงาน หากคุณไม่ได้ใช้เลเซอร์แบบกากบาท คุณควรตั้งค่า "crossLaserEnable" เป็นเท็จในโค้ด

โหมดของระดับจะเปลี่ยนโดยใช้ปุ่ม "M" การกดปุ่ม "Z" จะทำให้มุมเป็นศูนย์หรือเปิดเลเซอร์ตัวใดตัวหนึ่งขึ้นอยู่กับโหมด เมื่ออยู่ในโหมดม้วนหรือระดับ xy สองครั้งที่กดปุ่ม "Z" จะเป็นการเปิด cross-laser หากเปิดใช้งาน เปอร์เซ็นต์การชาร์จของแบตเตอรี่จะแสดงที่ด้านบนขวาของหน้าจอ

หากคุณไม่สามารถอัปโหลดโค้ดได้ คุณอาจต้องตั้งค่าบอร์ดเป็น Arduino Uno โดยใช้เมนูเครื่องมือ

หากจอแสดงผลไม่เปิดขึ้น ให้ตรวจสอบที่อยู่ I2C กับใครก็ตามที่คุณซื้อมา โดยค่าเริ่มต้นในโค้ดจะเป็น 0x3C คุณสามารถเปลี่ยนได้โดยเปลี่ยน DISPLAY_ADDR ที่ด้านบนของโค้ด หากไม่ได้ผล คุณจะต้องถอด PCB ของระดับออกจากเคสและยืนยันว่าพินของจอแสดงผลตรงกับพินบน PCB ของระดับ หากเป็นเช่นนั้น คุณอาจมีจอแสดงผลที่หัก (ค่อนข้างบอบบางและอาจแตกหักได้ในการขนส่ง) และคุณจะต้องถอดออก

ขั้นตอนที่ 12: การประกอบเลเซอร์แบบข้ามเส้น:

หากคุณไม่ได้ใช้เลเซอร์แบบกากบาท คุณสามารถข้ามขั้นตอนนี้ได้ หากคุณเป็นเช่นนั้น ให้นำโมดูลเลเซอร์แล้วใส่ลงในเคสตามภาพ โมดูลควรติดเข้ากับช่องตัดที่โค้งมนสำหรับเลเซอร์

ต่อไป นำสายไฟของเลเซอร์แล้วงูไว้ใต้จอแสดงผลไปที่พอร์ต Laser 1 บน PCB ของระดับ ปอกและบัดกรีสายไฟไปที่ตำแหน่ง +/- ตามภาพ สายสีแดงควรเป็นบวก

ในตอนนี้ ในการทำให้เลเซอร์แบบกากบาทมีประโยชน์ จำเป็นต้องปรับให้สอดคล้องกับตัวพิมพ์ของระดับในการทำเช่นนี้ ฉันใช้บัตรดัชนีงอเป็นมุมฉาก วางทั้งระดับและบัตรดัชนีบนพื้นผิวเดียวกัน เปิดเครื่องเลเซอร์กากบาทและชี้ไปที่บัตรดัชนี ใช้แหนบหรือคีมหมุนฝาครอบเลนส์ด้านหน้าที่เป็นรอยหยักของเลเซอร์จนกระทั่งกากบาทของเลเซอร์อยู่ในแนวเดียวกับเส้นแนวนอนของการ์ดดัชนี เมื่อคุณพอใจแล้ว ให้ยึดทั้งฝาปิดเลนส์และโมดูลเลเซอร์แบบกากบาทโดยใช้กาวร้อน

ขั้นตอนที่ 13: การประกอบขั้นสุดท้าย

หยิบ "Main Top" ของเคสแล้วกดลงบน "Main Base" ของเคส คุณอาจต้องปรับมุมเล็กน้อยเพื่อให้กลมกลืนกับจอแสดงผล

อัปเดต 2/1/2021 เปลี่ยนด้านบนเพื่อยึดด้วยสกรู M2 ขนาด 4 มม. สี่ตัว ควรจะตรงไปตรงมา

ณ จุดนี้ระดับของคุณเสร็จสมบูรณ์แล้ว! ต่อไปฉันจะอธิบายวิธีสร้างรางเลื่อนที่แม่นยำ ซึ่งคุณสามารถเลือกทำ

หากคุณหยุดที่นี่ ฉันหวังว่าคุณจะพบว่าระดับนี้มีประโยชน์ และฉันขอขอบคุณที่อ่าน หากคุณมีคำถามใด ๆ โปรดแสดงความคิดเห็นและเราจะพยายามช่วย

ขั้นตอนที่ 14: การประกอบเลื่อนที่แม่นยำ ขั้นตอนที่ 1:

ตอนนี้ฉันจะดูขั้นตอนการประกอบสำหรับเลื่อนที่มีความแม่นยำ เลื่อนนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ร่วมกับโหมดระดับ XY ปุ่มปรับสามปุ่มช่วยให้คุณควบคุมมุมของระดับได้อย่างละเอียด ซึ่งมีประโยชน์เมื่อต้องรับมือกับพื้นผิวที่ไม่เรียบ เลื่อนยังมีพื้นที่สำหรับน็อตขนาด 1/4 -20 ซึ่งช่วยให้คุณยึดระดับบนขาตั้งกล้องได้

โดยการพิมพ์ "Precision Sled.stl" หนึ่งอันและสามอันของทั้ง "Adjustment Knob.stl" และ "Adjustment Foot.stl" (ภาพด้านบนไม่มีปุ่มปรับหนึ่งปุ่ม)

ที่ด้านล่างของเลื่อน ให้ใส่น็อต M3 สามตัวตามภาพ แล้วทากาวให้เข้าที่

ขั้นตอนที่ 15: การประกอบเลื่อนที่แม่นยำ ขั้นตอนที่ 2:

ใช้สลักเกลียว M3 ขนาด 16 มม. สามตัว (ไม่ใช่สองตัวตามภาพ) แล้วใส่เข้าไปในปุ่มปรับ ส่วนหัวของสลักเกลียวควรชิดกับด้านบนของลูกบิด สิ่งนี้ควรเป็นแบบเสียดทาน แต่คุณอาจต้องเพิ่ม superglue เล็กน้อยเพื่อผูกลูกบิดและสลักเกลียวเข้าด้วยกัน

ถัดไป ร้อยสลักเกลียว M3 ผ่านน็อต M3 ที่คุณเสียบเข้ากับแคร่เลื่อนในขั้นตอนที่ 1 ตรวจสอบให้แน่ใจว่าด้านที่มีปุ่มปรับอยู่ที่ด้านบนของแคร่เลื่อนตามภาพ

กาวฐานปรับเข้ากับปลายสลักเกลียว M3 แต่ละตัวโดยใช้กาวพิเศษ

หลังจากทำเช่นนี้ทั้งสามฟุต เลื่อนที่แม่นยำก็เสร็จสมบูรณ์!:)

คุณสามารถเลือกใส่น็อตขนาด 1/4 -20 และแม่เหล็กทรงกลมขนาด 1x6 มม. สองตัวลงในรูที่กึ่งกลางของเลื่อนได้ (ตรวจสอบให้แน่ใจว่าขั้วแม่เหล็กอยู่ตรงข้ามกับขั้วที่อยู่ด้านล่างของระดับ) ซึ่งจะช่วยให้คุณติดตั้งเลื่อนได้ และปรับระดับบนขาตั้งกล้อง

หากคุณมาไกลถึงขนาดนี้ ขอบคุณที่อ่าน! ฉันหวังว่าคุณจะพบข้อมูลนี้ / มีประโยชน์ หากคุณมีคำถามใด ๆ โปรดแสดงความคิดเห็น

รองชนะเลิศในการประกวดสร้างเครื่องมือ