Bàn làm việc Arduino di động Phần 2B: 6 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Đây vừa là sự tiếp nối vừa là sự thay đổi hướng đi so với hai phần trước. Tôi đã xây dựng phần thân chính của hộp và điều đó hoạt động tốt, tôi đã thêm psu và điều đó hoạt động tốt, nhưng sau đó tôi cố gắng đặt các mạch tôi đã xây dựng vào phần còn lại của hộp và chúng không khớp. Trên thực tế, nếu tôi làm cho chúng phù hợp, thì sẽ không có chỗ để đưa vào một dự án. Thỏa hiệp mà tôi đã thực hiện là di chuyển tất cả các công tắc và nguồn điện vào hộp chính ra khỏi nắp, tạo thêm không gian cho hệ thống dây điện.

Toàn bộ đóng thành hộp có thể dễ dàng di chuyển từ nơi này sang nơi khác hoặc cất đi để cất giữ. Không được hiển thị ở đây, nhưng mặt trước của nắp có một bảng riêng biệt khác được gắn vào bảng mạch và có thể được cố định bằng khóa dán. Tôi sẽ sắp xếp các bức ảnh về cái này càng sớm càng tốt.

Quân nhu

Chỉ dành cho giai đoạn sửa đổi này

Ván ép 9mm

14 x 20cm, 13 x 23cm, 2 x 23cm

Tiêu đề nam 40pin

4 x công tắc rocker được chiếu sáng

1 x công tắc bật tắt trung tâm DPDT (có thể chỉ là DPDT)

Hub USB 4 chiều với nguồn cung cấp được chuyển mạch. Một mô hình phổ biến được hiển thị trong các hình ảnh

Ổ cắm gắn bảng điều khiển USB loại B

2 x bộ chuyển đổi giảm điện áp buck / boost, được điều chỉnh thành 5V

1 x bộ chuyển đổi tăng / giảm điện áp buck / boost, được điều chỉnh thành 12V

1 x buck / boost bộ chuyển đổi điện áp lên / xuống đường sắt kép, được điều chỉnh thành 12V

Các bit bảng ma trận khác nhau, tôi đã sử dụng các phím tắt và từ chối thay vì bảng hoàn hảo mới

Rất nhiều dây nhiều tầng, được xếp hạng từ 3A trở lên.

Kết nối thuổng

Máy phát điện áp âm

IC hẹn giờ 555

Điện trở 4k8 và 33K 1 / 4watt

Tụ điện polyester 22n, 10n

Tụ điện 33u và 220u (30V cộng với định mức)

2 x 1N4001 điốt, nhưng bất kỳ điốt chỉnh lưu nhỏ nào cũng được.

Bước 1: Hộp chính PSU

Nguồn điện chính được tích hợp vào nửa dưới của hộp và được tạo thành từ các bộ chuyển mạch trên kệ thương mại, được kết nối cùng với một bộ công tắc và cung cấp điện cho thiết bị điện tử trong nắp hộp thông qua cáp ribbon 40pin và các đầu nối. Nguồn được cung cấp bởi một đầu vào chính và psu chuyển mạch một chiều 12V, hoặc thông qua một ổ cắm XLR được thiết kế để nhận điện từ nguồn cung cấp pin 12V, nếu được sử dụng trong RV nhưng có thể là pin đi kèm trong chính hộp. Nguồn từ một trong hai cách này được chọn thông qua công tắc ba chiều, nguồn điện, pin hoặc vị trí tắt trung tâm.

Nguồn được chuyển bằng một công tắc rocker được chiếu sáng để cho biết đã bật nguồn. Nguồn điện chính được bật cung cấp điện cho các công tắc khác và nguồn điện tăng cường 12V cung cấp năng lượng cho thiết bị điện tử trên nắp. Điều này cũng cấp cho một bộ tạo điện áp âm đơn giản cho các thành phần tương tự trong màn hình.

Mô-đun tăng cường 5V được cung cấp bởi một công tắc điều khiển được chiếu sáng và cung cấp 5V để sử dụng bởi các mạch được xây dựng trong nắp và được định tuyến qua cáp ribbon.

Mô-đun tăng cường buck +/- 12V được cung cấp bởi một công tắc rocker được chiếu sáng và cung cấp cả nguồn cung cấp + 12V và -12V để sử dụng bởi các mạch tương tự và được định tuyến qua cáp ribbon.

Mô-đun tăng cường buck thứ tư được cấp từ công tắc cuối cùng để cung cấp điện cho bộ chia USB. Bộ chia USB 2.0 là một mặt hàng chi phí thấp, cung cấp bốn ổ cắm chuyển đổi nguồn cũng như logic để chạy như một bộ trung tâm. Thêm về điều này sau.

Bước 2: Bảng cơ sở và nắp mới

Để phù hợp với cách bố trí nguồn điện mới, cần phải cắt các tấm mới, bố cục của chúng nằm trong pdf, cũng như phần mở rộng sang một bên của nắp để tạo thêm không gian cho các dây phía sau.

Nguồn điện trong bản gốc là thông qua phích cắm và ổ cắm chuối, nhưng với thiết bị này có nhiều nguồn cấp điện, kết nối giữa nắp và đế thông qua cáp ribbon 40 chiều. Ổ cắm được hàn vào một miếng bảng ma trận được đẩy qua lỗ được tạo cho nó và được vặn vào vị trí. Các ổ cắm có khóa nên khi lắp chúng vào bảng, chúng cần được xếp thẳng hàng để đảm bảo cáp ruy-băng được sử dụng nằm gọn giữa chúng và không bị đảo ngược. Tôi đã sử dụng một dây cáp ruy-băng dài 20cm mà ở các phép đo được sử dụng chỉ gấp lại đẹp mắt khi nắp được đóng lại.

Để xây dựng các mạch PSU, chúng được lắp ráp trên bảng điều khiển và vặn vít tại chỗ, bằng miếng đệm hoặc kẹp pcb. Cả hai đều được in trên máy in 3D trong trường hợp này nhưng điều đó không cần thiết, chỉ cần các bo mạch được bảo vệ. Tôi đã thêm các tệp.stl trong trường hợp bất kỳ ai muốn tạo chúng nhanh chóng.

Tất cả hệ thống dây điện trên bảng điều khiển đã được hàn, ngoại trừ các kết nối với các kết nối PSU đế chính để có thể dễ dàng tháo và thay thế nắp.

Bước 3: Máy phát điện áp âm

Các mạch đồng hồ đo điện trở và đồng hồ đo vôn sử dụng bộ khuếch đại đệm cần cả nguồn cung cấp tích cực và tiêu cực. Nguồn cung cấp tích cực nhận được từ một bộ chuyển đổi buck lên / xuống, cung cấp nguồn + 12V ổn định độc lập với nguồn bên ngoài. Điều này cấp nguồn cho các mạch nắp và bộ tạo điện áp âm. Ban đầu điều này được bao gồm trên cùng một bảng ma trận như các thiết bị điện tử khác nhưng đã được cắt bỏ để được đặt trong đế. Mạch cho điều này được hiển thị và là một mạch hẹn giờ 555 phổ biến cho mục đích này. Nó chỉ cung cấp đủ dòng điện để chạy bộ khuếch đại đệm và không cần thiết cho bất cứ thứ gì khác.

Bước 4: Trung tâm USB

Nguồn cung cấp USB ban đầu là một cặp ổ cắm trên nắp được cấp nguồn từ nguồn 5V riêng biệt và chỉ cung cấp nguồn điện. Bởi vì tôi muốn điều này trở nên di động nhất có thể, tôi quyết định đặt một trung tâm USB trong bản dựng, cố định trong đế và với nguồn điện đã sửa đổi được cấp từ bộ chuyển đổi 5V buck. Hub này cũng có thể được sử dụng với máy tính lập trình như một hub USB giúp đơn giản hóa các kết nối.

Phần đế của bộ chia USB được đánh giá cao và các kết nối được hàn vào bo mạch. Dây dẫn đã được thay thế bằng một ổ cắm USB loại B chỉ có kết nối tín hiệu và 0V được hàn vào bảng mạch bộ chia USB. Không có dấu vết nào bị cắt trong sửa đổi này, chỉ cần nguồn cung cấp 5V được tăng cường bằng dây dày hơn tới các công tắc nguồn USB trong trung tâm và một dây phụ lấy điện trực tiếp đến các chân trên ổ cắm, bỏ qua dấu vết bảng mạch.

Điều này có nghĩa là nguồn cung cấp hiện được giới hạn ở 3A thay vì 500mA thông thường, nhưng sẽ cung cấp năng lượng cho Raspberry Pi.

Để vừa với phần trên cùng của bảng PSU, chân đế của trung tâm đã được vặn xuống với một lỗ được đặt để các dây đi qua và trung tâm được lắp ráp lại ở trên cùng.

Bảng điều khiển PSU hoàn chỉnh được hiển thị trong hình.

Bước 5: Bảng Nắp và Chế độ xem Thiết bị Điện tử

Mã điện tử và mã Arduino được đề cập ở phần cuối nhưng cho mục đích xây dựng được hiển thị một phần ở đây để cho biết mọi thứ sẽ đi đến đâu. Chúng có thể được xây dựng hoàn toàn riêng biệt và không bao giờ được sử dụng trong một hộp dự án như thế này.

Nguồn điện cho bảng hiển thị được kết nối thông qua ổ cắm tiêu đề 40 chiều đã được xếp thẳng hàng với ổ cắm ở đế để đảm bảo cáp ruy-băng gấp gọn gàng.

Bên dưới nó là một nút đặt lại màu đỏ cho Arduino, nó là một sự bổ sung dễ dàng và vì toàn bộ dự kiến sẽ là một dự án đang diễn ra có thể được yêu cầu theo thời gian.

Ở giữa là các bộ nguồn, từ trên cùng là + 12V, -12V, + 5V và 0V

Bên dưới màn hình là các đầu vào khác nhau cho mạch, đầu vào kỹ thuật số, đầu vào điện áp, dòng điện, nối tiếp và các chân I2C

Phía trên màn hình là các đầu nối lò xo để đo điện trở.

Màn hình có một khung bezel đơn giản được đặt xung quanh, hiện có màu trắng nhưng sẽ được thay đổi nếu tôi có nhựa để làm một chiếc.

Trong các bức tranh cũng có hai miếng chêm bằng gỗ và một miếng ngăn cách được đặt trên nắp. Toàn bộ bảng điều khiển phải được di chuyển về phía trước để phù hợp với hệ thống dây điện phía sau. Các hướng cắt cho những thứ này có trong các tệp PDF đính kèm.

Bước 6: Tập tin Stl cho Mounts và Bezels

Dưới đây là các tệp stl dành cho bất kỳ ai muốn tạo hoặc đã thực hiện, các loại giá đỡ khác nhau, giá đỡ PCB và khung bezel.