Arduino Workbench แบบพกพา ตอนที่ 2: 7 ขั้นตอน

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

ฉันได้ทำกล่องเหล่านี้ไว้สองสามกล่องตามที่อธิบายไว้ในตอนที่ 1 แล้ว และถ้ากล่องสำหรับใส่สิ่งของและเก็บโปรเจ็กต์ไว้ด้วยกันก็เพียงพอแล้ว กล่องเหล่านั้นก็ใช้ได้ดี ฉันต้องการที่จะสามารถเก็บโปรเจ็กต์ทั้งหมดไว้ในตัวฉันเองและเคลื่อนย้ายมันไปในที่ที่ฉันต้องการ ทำงานกับมันได้ทุกเมื่อ และสามารถปิดมันและไปต่อได้

หลังจากที่ฉันสร้างส่วนนี้ขึ้นมา ฉันพบว่าพื้นที่สำหรับใส่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดที่ฉันต้องการจะใส่เข้าไปนั้นไม่เข้ากับการออกแบบนี้ ดังนั้นจึงสร้าง part2B ซึ่งฉันแนะนำให้คุณอ่านเช่นกันถ้าจะสร้างสิ่งที่คล้ายกัน เวอร์ชันแรกและเวอร์ชันที่สองแสดงไว้ด้านบน ความแตกต่างใหญ่ที่ต้องคำนึงถึงคือแผง PSU และแผงแสดงผลที่มีขนาดเท่ากัน แต่ตัดต่างกัน

เสบียง

ไม้อัดขนาด 9 มม. แบบต่างๆ จากโครงการที่แล้ว ส่วนใหญ่กว้าง 20 ซม.

ซ็อกเก็ตแชสซีชาย XLR 1 ตัว พิกัดสำหรับ 10-16A dc

1 x เต้ารับหลัก IEC พร้อมสวิตช์และฟิวส์ส่องสว่าง

แหล่งจ่ายไฟสลับโหมดสวิตช์ 1 x 12V

1 x DPDT สวิตช์ปิดตรงกลาง

1 x สวิตช์ SPST พร้อม LED

1 x ซ็อกเก็ตกล้วยแดงที่มีคะแนนอย่างน้อย 10A

1 x ซ็อกเก็ตกล้วยสีดำที่มีคะแนนอย่างน้อย 10A

สายรหัสสีสั้นพร้อมขั้วต่อจอบ ดูข้อความ

ขั้นตอนที่ 1: การเดินสายไฟ PSU ขั้นพื้นฐาน

การเดินสายพื้นฐานคือการจัดหาสวิตช์ 12V เล็กน้อยที่ซ็อกเก็ตกล้วยคู่หนึ่งในส่วนฐานของกล่อง

มีทางเข้าสองช่องบนกล่อง เต้ารับมาตรฐาน IEC แบบหลอมรวมและมีสวิตช์ไฟส่องสว่างให้การต่อสายไฟหลักในพื้นที่ ฉันใช้ PSU หลักแยกของตัวเองมาหลายปีแล้ว และการไม่มีสวิตช์ไฟทำให้เกิดการระคายเคืองบ่อยครั้ง ฉันจึงรู้สึกขอบคุณที่เพิ่มสวิตช์นี้ในตอนนี้ อีกช่องหนึ่งเป็นซ็อกเก็ตชาย XLR 3 พิน พิกัดสำหรับ 16A และจะใช้กับสายเคเบิลเพื่อเชื่อมต่อกับระบบแบตเตอรี่ 12V นี่จะเป็นในห้องโดยสารของฉัน ดัดแปลงสำหรับพลังงานแสงอาทิตย์ หรือใน RV ของฉันเมื่อไม่อยู่

ทางเข้าหลักป้อนการตั้งค่าแหล่งจ่ายไฟสลับโหมด 12V สำหรับแรงดันไฟหลักในพื้นที่และให้สูงถึง 8.5A และขนาดโดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อให้พอดีกับกล่อง PSU ที่ใหญ่ขึ้นมีราคาไม่มากนัก แต่ทั้งคู่ไม่พอดีและไม่จำเป็นในสภาพแวดล้อมโต๊ะทำงานขนาดเล็ก

ทั้งแบตเตอรี่และ PSU เชื่อมต่อกับรางลบทั่วไปและแยกจากกันถึงสองขั้วของสวิตช์เปลี่ยนตำแหน่งโดยมีตำแหน่งปิดตรงกลางเพื่อให้สามารถเลือกพลังงานจากแหล่งใดแหล่งหนึ่งหรือแยกจากกันโดยสิ้นเชิง สวิตช์โยกได้รับเลือกสำหรับม้วนนี้เพื่อไม่ให้รบกวนการเดินสายไฟของโครงการเมื่อปิดฝากล่อง

การจ่ายไฟบวกจากสวิตช์เปลี่ยนเกียร์จะถูกส่งไปยังเอาต์พุตผ่านสวิตช์แยกที่มีไฟส่องสว่าง อีกครั้งเพื่อบ่งชี้ว่าเปิดเครื่องอยู่ การใช้สวิตช์ไฟช่วยให้ฉันเห็นสิ่งที่เกิดขึ้นได้ง่าย

สุดท้าย เอาต์พุตจากส่วนประกอบ PSU จะถูกส่งออกผ่านซ็อกเก็ตกล้วยขนาด 4 มม. สองช่อง ซึ่งในนามจะจ่ายไฟ 12V จุดประสงค์ของสิ่งเหล่านี้คือเพื่อจัดหา 12v ให้กับโครงการที่ประกอบในฝาโดยตรงหรือให้กับ PSU แบบสเต็ปดาวน์เพิ่มเติมและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในฝาตามที่อธิบายไว้ในส่วนถัดไป

ขั้นตอนที่ 2: ติดตั้งทางเข้า

การวัดสำหรับช่องตัดขาเข้าจะแสดงในแผนภาพ ซ็อกเก็ต XLR ค่อนข้างมาตรฐาน แต่ซ็อกเก็ต IEC สามารถเปลี่ยนแปลงได้ ดังนั้นในขณะที่สิ่งเหล่านี้เป็นแนวทาง ให้ตรวจสอบการวัดของซ็อกเก็ตจริงที่คุณมี

ทางเข้า XLR ถูกตัดด้วยเลื่อยเจาะรูขนาด 21 มม. แล้วค่อยๆ เคลื่อนไปเพื่อไม่ให้ไม้ฉีกขณะที่หลุดออกจากอีกด้านหนึ่ง ซ็อกเก็ต XLR ที่ฉันใช้มีตัวเชื่อมตำแหน่งสามจุดซึ่งต้องใช้การขูดไม้เล็กน้อยเพื่อตัดรอยบากสามรอยดังที่แสดงในรูปภาพ แต่อันที่คุณใช้อาจไม่เป็นเช่นนั้น

รูสี่เหลี่ยมสำหรับซ็อกเก็ต IEC ถูกทำเครื่องหมายบนกล่องก่อน จากนั้นจึงเจาะรู 10 มม. สี่รูใกล้กับมุมด้านในของรูปร่าง โดยไม่ต้องข้ามเส้น เพื่อให้เข้าถึงใบเลื่อยจิ๊กซอว์ที่ใช้ตัดสี่เหลี่ยมสุดท้ายออก จากภาพคุณจะเห็นว่าฉันไม่ได้สมบูรณ์แบบในงานสุดท้ายนั้น แต่หน้าแปลนบนซ็อกเก็ตครอบคลุมข้อผิดพลาดเล็กน้อยเช่นนั้น

ในที่สุด ซ็อกเก็ตทั้งสองก็ติดตั้งในร่องลึก รูนำร่องขนาดเล็กที่เจาะสำหรับสกรูในรูระบุตำแหน่ง และซ็อกเก็ตที่ยึดเข้าที่ด้วยสกรู

ขั้นตอนที่ 3: ตำแหน่ง PSU และ Boxing In

PSU หลักจะตั้งอยู่ตามที่แสดงในภาพและกล่องใส่ไว้รอบ ๆ เพื่อความปลอดภัยและเพื่อป้องกันไม่ให้ส่วนประกอบที่หลวมรบกวนการทำงาน

โครงไม้อัดสำหรับกล่องแสดง ฝาและชิ้นข้าง พร้อมแถบไม้เล็กๆ สามแถบเพื่อช่วยยึดฝาและด้านข้างเข้าที่

ไม้แถบหนึ่งติดกาวที่ด้านข้างของกล่อง โดยให้ขอบด้านบนอยู่เหนือฐานทั้งหมด 82 มม.

ไม้แถบหนึ่งติดกาวที่ฐานเพื่อให้ขอบของไม้อยู่เหนือฐาน 140 มม.

สำหรับแถบทั้งสองนี้ เป็นแนวคิดที่มีประโยชน์ในการวาดเส้นข้ามกล่องด้วยดินสอคมๆ โดยใช้ขอบกล่องและฝากล่องเป็นแนวทาง

สุดท้ายติดแถบสุดท้ายกับขอบด้านยาวของชิ้นส่วนขอบ จะใช้ขันสกรูฝาไปในภายหลัง

หากคุณไม่มีที่หนีบ จะต้องติดตั้งแถบนี้ทีละอัน และวางกล่องไว้ด้านข้างขณะที่กาวติด

ฉันได้พิจารณาติดตั้งพัดลมเข้ากับกล่อง PSU แล้วและจะทำเช่นนั้นหากพิสูจน์ได้ว่าความร้อนเป็นปัญหา

ขั้นตอนที่ 4: PSU และการตัดแผง

ฝา PSU ถูกตัดออกตามภาพ ใส่ปลั๊กกล้วยและสวิตช์หลังจากนั้นเพื่อทดสอบขนาด แผงอื่นๆ ในภาพใช้สำหรับทำส่วนคอนโซลของกล่องในฝา ดังนั้นหากคุณไม่ต้องการทำเพิ่มเติม ไม้สี่เหลี่ยมเล็ก ๆ สองอันถูกใช้เพื่อค้ำกล่อง PSU เมื่อติดกาวเข้าที่ ตามภาพผนังด้านในของ PSU

ความตั้งใจคือการใส่คอนโซลลงในฝาซึ่งขับเคลื่อนโดย Arduino Mega เนื่องจากโปรเจ็กต์นี้จะอยู่ในสภาพฟลักซ์ในอีกหลายเดือนข้างหน้า ฉันได้เจาะช่องที่ด้านข้างของฝาปิดกล่องเพื่อให้ Arduino สามารถตั้งโปรแกรมได้โดยไม่ต้องถอนการติดตั้ง ไม้รูปสามเหลี่ยมสองชิ้นรองรับแผงคอนโซลที่มุม 45 องศา และหนึ่งในนั้นถูกตัดออกเพื่อรองรับบอร์ด Arduino ที่พอดีกับเคส

แผงคอนโซลหน้ามีขนาด 230 มม. คูณ 127 มม. และตัดขอบให้เหลือ 45 องศาเพื่อให้พอดีกับกล่อง ฉันทำสิ่งนี้กับเลื่อยวงดนตรีของฉัน แต่สามารถใช้เครื่องขัดกำลังไฟฟ้าหรือระนาบกับการวัดมุมบ่อยครั้งเมื่อตัด..

ขั้นตอนที่ 5: การทาสีและการประกอบ PSU

ไม้อัดตัดเปล่าสร้างเสี้ยนจำนวนมากแล้ว และเดิมทีฉันตั้งใจจะเคลือบเงากล่อง แต่สิ่งที่ฉันมีคือสีเขียว และนั่นเป็นเหตุผลที่มันเป็นเช่นนั้น

ชิ้นส่วนทั้งหมดถูกประกอบเข้าในช่อง PSU และเชื่อมต่อตามแผนภาพ ในเวอร์ชันแรกนี้ ฉันเคยใช้คลิปมาแล้ว แต่การเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้อาจทำได้โดยการบัดกรี ตัวจ่ายไฟ 12V ถูกขันเข้ากับด้านในของกล่องด้วยสกรูยาว 8 มม.

PSU หลักมีจุดต่อหุ้มฉนวน แต่ควรติดตั้งฉนวนหุ้มทั้งตัวไว้ตามหลัก ซึ่งฉันจะทำเมื่อหาแหล่งจ่ายสำหรับเต้ารับขนาดนี้ได้

ขั้นตอนที่ 6: คอนโซลตัดออก

สิ่งนี้จำเป็นก็ต่อเมื่อทำต่อไปพร้อมกับกล่อง

แผงคอนโซลถูกตัดออกเพื่อรองรับการควบคุมต่างๆ ตามภาพที่ติดฉลาก ภาพถ่ายแสดงคอนโซลแรกที่ปลั๊กไฟอยู่ตรงข้ามกันบนฐานและฝาปิด สิ่งนี้มีปัญหาขึ้นอยู่กับปลั๊กที่ใช้ซึ่งหยุดการปิดฝา เค้าโครงคอนโซลแบบใหม่จะสลับซ็อกเก็ตคอนโซลกับสวิตช์ตัวใดตัวหนึ่ง เพื่อที่ว่าเมื่อปิดฝาแล้ว สวิตช์จะไม่ชนกัน

ปลั๊กกล้วยสองอันเป็นพลังงานในการเชื่อมต่อจาก PSU ในฐาน

สวิตช์เปิด/ปิดไฟสำหรับซ็อกเก็ต 12V, 5V และ USB ยังไม่ได้ติดตั้ง ถัดจากนั้นคือหมุดและปลั๊กไฟ แหล่งจ่ายไฟแต่ละตัวมีซ็อกเก็ตดูปองต์หนึ่งแถวเหนือพินสองแถวในซ็อกเก็ตส่วนหัว นี่อาจมากเกินความจำเป็น แต่จัดหาได้ง่ายและไม่ใช้พื้นที่มากนัก วิธีการบัดกรีแสดงในภาพด้านหลัง

แนวคิดเบื้องหลังการใช้ซ็อกเก็ตส่วนหัว PCB ในบทบาทคือการอำนวยความสะดวกในการใช้ปลั๊ก IDE และสายไฟหลายเส้นเพื่อให้เชื่อมต่อกับซ็อกเก็ตได้ง่ายด้วยสายจูงแบบลอยตัว ดังนั้นฉันจึงไม่ต้องมองเห็นซ็อกเก็ตได้ดีและ โอกาสในการขายอาจเป็นรหัสสี

ถัดจากปลั๊กไฟคือจอแสดงผลหลักแบบ TFT ขนาด 3.5 นิ้ว ซึ่งจะขับเคลื่อนโดย Arduino เพื่อแสดงแรงดันไฟฟ้า กระแสไฟ ความต้านทาน และสถานะพินดิจิทัล นอกจากนี้ยังมีจอภาพแบบอนุกรมและการเชื่อมต่อ I2C

ด้านล่างนี้คือการเชื่อมต่ออินพุต อีกแถวของซ็อกเก็ตดูปองท์เหนือพินสองแถว แปดตัวแรกคือขาอินพุตดิจิตอล สี่ตัวถัดไปคือการวัดแรงดันไฟฟ้าพื้นฐาน หกตัวถัดไปคือการเชื่อมต่อการวัดกระแส/แรงดัน และสุดท้ายอินพุตแบบอนุกรมและการเชื่อมต่อ I2C วัตถุประสงค์หนึ่งของคอนโซลคือเพื่อรองรับการขยายโดยใช้วงจรภายนอกที่เชื่อมต่อกับ I2C

รูปภาพอื่น ๆ แสดงกล่องที่มีแผงคอนโซลที่ทาสีไว้ บอร์ด Arduino อยู่ในฝาที่มีการเชื่อมต่อภายนอก และรูปแบบทดลองของโมดูล buck/boost PSU

ซ็อกเก็ต 3.3V ยังไม่ได้รวมอยู่ในการออกแบบ แต่ฉันจะรอดูว่าต้องใช้มากแค่ไหนในการใช้งานปกติ

ขั้นตอนที่ 7: การวัดแบบจำลองและความต้านทานขั้นสุดท้าย

รูปภาพแสดงการจำลองขั้นสุดท้ายของส่วนคอนโซลของกล่องก่อนเดินสาย และรวมซ็อกเก็ต USB และการเชื่อมต่อมิเตอร์วัดความต้านทาน

จุดประสงค์ของเครื่องวัดความต้านทานในกรณีนี้คือเพื่อตรวจสอบอย่างรวดเร็วเกี่ยวกับค่าของตัวต้านทานที่ฉันมองไม่เห็น การเชื่อมต่อทำโดยใช้สปริงขนาดเล็กสองอันที่ถูกตัดและโค้งงอเพื่อให้สามารถต่อเข้ากับคอนโซลหน้าได้ โดยใช้สลักและแท็กบัดกรีเพื่อให้เข้าถึงได้ง่าย ในการตรวจสอบส่วนประกอบ จะต้องจับที่สปริงทั้งสองเท่านั้นและจะแสดงค่า

วงจรและการประกอบสำหรับคอนโซลทั้งหมดรวมถึงรหัส Arduino อยู่ในส่วนที่สาม แต่นี่เป็นการสรุป PSU และโครงสร้างไม้ของโครงการ ภาพสุดท้ายยังไม่ทำงาน แต่นี่คือที่ที่มุ่งหน้าไป