Mission Control Box V3.0: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Ahoj všichni!

Toto je aktualizovaná verze mého původního Mission Control Boxu. Tato verze má stejnou základní myšlenku: světla, vypínače, odpočítávací časovač a zábavný LED sloupcový graf „měřič výkonu“, vše s tématem raketoplánu. Hlavní rozdíl v této verzi spočívá v tom, že zde není žádný zvuk, žádné víko krabice a žádná průhledná fotografie raketoplánu. Ale stále je nabitý několika zábavnými funkcemi. Pojďme se na to tedy podívat!

Zde je to, co budete ke stavbě potřebovat.

Materiály:

• MDF pro krabici: 1/2 "a 1/4" kusy

  Použil jsem tyto listy 9x12 pro horní a spodní 1/4 "panely:

• Barva ve spreji (barva podle vašeho výběru pro boky a spodní díly)
• Metalická stříbrná barva ve spreji (nebo jiná světlá barva pro horní panel)
• Stříkací čirý akrylový tmel
• Lepidlo na drevo
• Horká lepicí pistole
• Šrouby #8, 1/2 "a 1"
• Šrouby a matice velikosti M2,5 16 mm
• Lepicí fólie pro inkoustové tiskárny (8,5 x 11)
• Lexan/plexisklo

Elektronika:

• 9V DC napájecí adaptér
• Konektor pro montáž na panel

Různé přepínače. Zde jsou ty, které jsem použil:

• (1) Kovový přepínač

• (2) Osvětlené kolébkové přepínače

  Poznámka: Použil jsem je, ale musel jsem je upravit tak, aby fungovaly s Arduinem, přečtěte si o deetech!)

• (1) Osvětlený přepínač s krytem:
• (2) Osvětlená západková tlačítka:
• (1) Krátké tlačítko:
• (1) Tlačítko Arcade:

Jiné věci

• Čtyř Alfanumerický displej s batohem:
• Lineární potenciometr 10K Ohm + knoflík
• Arduino Uno (použil jsem Adafruit Metro):

• Sparkfun LED bargraph breakout board:

  (Ano, již není k dispozici, ale čtěte dále a zjistěte, jak jej přivést zpět z dálky!)

• Protoboard neboli malé pájitelné prkénko pro napájecí sběrnici
• Drát
• Páječka s pájkou (samozřejmě)
• 5mm LED diody
• Rezistory 220 ohmů

Krok 1: Vyjmout, nasměrovat a namalovat

Krabice je 12 "Lx9" Wx4 "H (3" H vpředu) Spodní stopa krabice je 9x12 ", velikost jednoho z předem vyřezaných 1/4" MDF panelů, které jsem si objednal z Amazonu. Pokud jste velmi přesní, možná budete chtít oříznout nebo obrousit 12palcovou stranu spodního panelu, protože horní část je trochu šikmá. (Neudělal jsem to) Boky jsou vyrobeny z 1/2 "MDF, horní a spodní panely jsou z MDF 1/4 ".

• Zadní díl (1/2 "MDF): 4" x12"
• Přední díl: (1/2 "MDF) 3" x12"
• Úhlové boční díly jsou (1/2 "MDF) 4" klesající na 3 "vysoké o 8" dlouhé.
• Dole: (1/4 "MDF) 9" x12"
• Horní panel (1/4 "MDF) je ořezán na 9x11,5"

Pomocí routeru vyřízněte 1/4 "širokou drážku, 1/4" hlubokou asi 1/2 "dolů od horního (šikmého) okraje bočních dílů. Ujistěte se, že jste vyřízli drážku na * vnitřku * obou stran kousky.

Všechny kusy jsem namaloval jasně oranžovou barvou, kromě horního panelu, který jsem natřel kovovou stříbrnou barvou ve spreji.

Po několika vrstvách stříbrné barvy (lehké broušení mezi vrstvami) jsem umístil průhledný lepicí list se všemi grafikami a štítky. Při pokládání buďte opatrní, abyste předešli tvorbě bublin pod plechem.

K vytvoření rozvržení jsem použil Word, ale můžete také použít Illustrator nebo jiný grafický program. List jsem vytiskl na inkoustové tiskárně, takže jsem potřeboval nálepku natřít těsnícím sprejem, aby inkoust nestékal, kdyby na něj byla vylita voda. Myslím, že jsem na něj nastříkal asi 4-5 vrstev krylonského tmelu a díky tomu byl docela dobře voděodolný (také odolný proti UV záření v závislosti na spreji, který použijete).

Dejte to všechno dohromady, abyste zjistili, zda vše sedí a odpovídá!

Krok 2: Řezání otvorů v horním panelu

Na lepicí list jsem vytiskl několik nitkových křížů, abych usnadnil vycentrování vyvrtaných otvorů pro spínače. Začněte řezáním X do lepicí fólie, aby se vrtáky příliš nerozžvýkaly. Použijte malý kousek, aby se dostal přímo do středu, a poté přejděte do velikosti správného otvoru. Níže uvedené velikosti jsou blízké, ale nejsou přesné. Pořád jsem musel použít kulatý soubor, abych u několika z nich správně otevřel (protože nemám metrickou sadu). Použité vrtáky:

• Přepínače: 1/2"
• LED tlačítka: 5/8"
• Potenciometr: 1/4"
• LED: 1/4"
• Arkádové tlačítko: 1-1/8"
• Také potřebujete: DC konektor (na zadním dílu): 7/16"

Pro delší otvory potřebné pro sloupcový graf LED a displej Quad alfa jsem vyvrtal řadu otvorů v řadě, ale poté jsem pomocí stolu routeru ořízl zbytek. To mi dalo pěkný rovný řez. Kolébkové přepínače také potřebovaly delší řez, tak jsem to spustil jedním otvorem a poté to nasměroval na správnou velikost. Pokud jste dobří s Dremelem, můžete to také udělat, ale nebude to vypadat tak čistě.

• Otevírání sloupcového grafu: 7/16 "x 3"
• Quad alpha displej: 7/8 "x2"
• Kolébkové přepínače: 1 "x3/8"

Po tom všem jsem nalepil horní panel do vyfrézovaných drážek, ale prozatím jsem vynechal boky a dno, abych se mohl dostat do elektronické části projektu.

Krok 3: Elektronika

Nyní, když jsou vyvrtány otvory a jsou vedeny otvory, můžete umístit přepínače a připevnit desky plošných spojů k panelu. Použil jsem spoustu propojovacích vodičů, ale také jsem potřeboval pájet vodiče k některým spínačům a potenciometru. Zde jsem zahrnoval několik výkresů, jak zapojit různé přepínače.

Různé přepínače dělají různé věci, takže je třeba je zapojit odlišně:

• Access Arm Retraction & Hydrogen Burnoff jsou aretační tlačítka, která se při stisknutí rozsvítí.
• Auxiliary Power Units je přepínač, který rozsvítí LED
• Hlavní start motoru je kolébkový spínač, který se po zapnutí rozsvítí
• Booster Ignition je přepínač, který se po převrácení rozsvítí.
• Auto Sequence Start je momentální spínač, který se nerozsvítí, ale aktivuje Quad Alfanumerický displej
• LAUNCH je tlačítko Arcade (momentální přepínač), které spouští odpočítávání

Po zajištění displeje Quad Alpha ke spodní části panelu pomocí velmi malých šroubů jsem také přidal malý kousek plexiskla přes otvor na horní straně panelu a připevnil jej šrouby M2,5. U desky se sloupcovým grafem LED jsem zašrouboval otvory v přední části panelu tak, aby odpovídaly montážním otvorům na desce. Takže je ve skutečnosti připevněn šrouby M2,5 skrz horní část panelu a dalším kusem plexiskla řezaným na míru.

Nemusíte dělat plexisklo, ale myslel jsem si, že to pomůže zabránit tomu, aby zvědavé/hlučné ruce tlačily na součásti a nechávaly je oddělit. (Poučení ze zkušenosti!)

Adafruit má spoustu dokumentace o tom, jak zapojit displej, takže pokud používáte tuto desku, podívejte se na její návody. U displeje Quad alpha a sloupcového grafu LED jsem připájel záhlaví, aby bylo snazší připojení. Jakmile byly všechny na místě, také jsem zalepil všechny záhlaví.

Poznámka: K připevnění potenciometru ke spodní části panelu jsem použil epoxid, protože na původním Mission Control Boxu se hrnec uvolní, pokud je otočen příliš daleko nebo příliš tvrdě. Další ponaučení!

Přerušená obvodová deska? Cha

Sloupcový graf LED je sada, kterou prodala společnost Sparkfun, ale byla ukončena. Jsou však úžasnou společností a zpřístupnily soubory návrhu každému, kdo si je může stáhnout a použít. Natáhl jsem tedy své mentální svaly a naučil jsem se používat software Eagle k převodu souborů do formátu Gerber, aby je bylo možné vyrobit v továrně na plošné spoje. Našel jsem online místo, které slibovalo rychlý obrat, a objednal 10 desek. Byli velmi levní (méně než 1 $ za desku) a dorazili přes DHL (poštovné bylo 25 $) do mého domu v Maine z továrny v čínském Shenzhenu za méně než týden. Bylo to neuvěřitelné.

Poznámka: Nejprve jsem se podíval na některé americké výrobce, ale obrat byl mnohem delší a byli dražší, takže jsem šel s Čínou, protože jsem měl rozpočet a časovou tíseň.

Poté jsem se musel obrátit na pokyny Sparkfun, abych získal všechny komponenty potřebné k tomu, aby deska fungovala. Nebudu je zde uvádět, ale pokyny pro sestavení desky a vše ostatní, co k tomu potřebujete, najdete na tomto odkazu:

github.com/sparkfun/Bar_Graph_Breakout_Kit…

Domácí Power Bus

Všechny přepínače, desky a hrnec vyžadují napájení, ale na Arduinu jsou pouze dva 5voltové výstupy. Použil jsem tedy prázdný protoboard a připájel k němu 2 řady samičích hlaviček. Potom jsem (nedbale) připájel kus holého drátu ke všem kolíkům na spodní straně, aby byly všechny připojeny, jedna řada pro napájení, jedna řada pro uzemnění. Pak jsem mohl zapojit propojovací vodiče ze spínačů atd. Do záhlaví na sběrnici a nechat jeden propojovací vodič jít na výstup Arduino 5V a jeden na zemnící kolík Arduino ze sběrnice.

Hack pro kolébkový přepínač

Kolébkové spínače, které jsem dostal, byly dimenzovány na 120 voltů, takže malá neonová žárovka tam s mými 5 volty z Arduina nic neudělala. Opatrně jsem tedy odpojil vypínač (viz foto) a zjistil jsem, že žárovka byla právě připájena k odporu, a poté omotal vnitřnosti spínače, přičemž kladná strana byla připevněna k pružině na dně a zemi strana (za odpor), jdoucí do zářezu na jedné straně spínače. Vytáhl jsem to a připájel LED k rezistoru 220 Ohmů a omotal dráty zpět tak, jak byly. Po několika pokusech jsem konečně začal pracovat.

Pokud to uděláte, nezapomeňte si pečlivě poznamenat, jakým způsobem se kusy dostanou dovnitř, jak jsou dráty zabaleny a jak sedí v pouzdře. Nebo si hned na začátku pořiďte typ spínače, který pracuje s 5V! Ačkoli to byla bolest v zadku, byl jsem velmi spokojen, že jsem dokázal „hacknout“přepínač (což byl typ, který klient konkrétně požadoval) a zajistit jeho fungování.

Krok 4: Zapojení a programování Arduino

Mnoho přepínačů slouží pouze k ovládání světel/LED, takže potřebují pouze napájení z Arduina přes domácí napájecí sběrnici. Nejprve ale Arduino potřebuje energii.

Krabici jsem zapojil tak, aby měla vypínač (zelený kolébkový spínač), jehož zapojení je uvedeno v předchozím kroku. Vodič z konektoru (který získává energii z 9V adaptéru) jde do přepínače a poté jej přepínač směruje na pin VIN na Arduinu. Tento kolík může přijímat napětí mezi 7-12 volty. Potom, jak jsem již řekl, jsem připojil 5V pin z Arduina na sběrnici, abych napájel LED diody připojené k přepínačům.

Displej i sloupcový graf potřebují několik pinů (viz jejich příslušné návody) a poté arkádové tlačítko a tlačítko automatického spuštění sekvence vezmou pin a potenciometr také jeden.

Zde je pinout, který jsem použil:

• A0 Potenciometr (prostřední kolík z hrnce)
• A4 DAT (quad alpha)
• A5 CLK (quad alpha)
• 4 Spuštění automatické sekvence Okamžitý přepínač
• 8 Tlačítko SPUŠTĚNÍ
• 10 LAT (sloupcový graf)
• 11 SIN (Bar Graf)
• 13 CLK (Bar Graf)

Skica (program)

Hlavní smyčka skici Arduino počítá „nečinné smyčky“tam, kde není nic stisknuto. Pokud dosáhne 10 000 (asi 60 sekund), zobrazí se náhodný „spořič obrazovky“, buď zpráva na displeji, nebo krátká dávka aktivity na sloupcovém grafu LED. Smyčka také čeká na stisknutí tlačítka buď z tlačítka Auto Sequence Start, nebo z tlačítka Launch. Automatické spuštění sekvence spustí na displeji Quad alfa jednu ze 6 náhodných animací, které zhruba odpovídají krokům spouštěcí sekvence. Původně jsem chtěl, aby každé tlačítko spustilo animaci, ale kvůli času a dalším faktorům jsem místo toho nastavil jedno tlačítko, které se nerozsvítí, jako tlačítko „animace“.

Pokud stisknete tlačítko Spustit, začne odpočítávání od T-10 až po nulu. Poté se po displeji posouvá „liftoff“a vypukne malý animovaný „raketoplán“.

Také jsem to (stejně jako v původním Mission Control Boxu) udělal, takže pokud v potu zvýšíte „moc“příliš vysoko, LED světelné chyby převezmou zobrazení sloupcového grafu. Na originálu jste museli počkat 30 sekund, než se zastaví. Pokud v této verzi otočíte napájení zpět pod „kritickou“úroveň, chyby zmizí.

Zbytek náčrtu je věnován tvorbě animací nebo zpráv spořiče obrazovky. Animace mohou být složité, ale našel jsem skvělý online nástroj, který vám vytvoří pole na základě vámi zadaných animací. Podívejte se zde:

Pokud použijete můj náčrtek, můžete změnit animace nebo zprávy na cokoli chcete. Moje verze je postavena na práci mnoha dalších přede mnou, takže si ji přizpůsobte!

Posledním krokem je použití distančních sloupků k připojení Adafruit Metro a napájecí sběrnice ke spodnímu panelu. Poté vše sešroubujte a zapojte!

No, to se týká toho! Případné dotazy položte v níže uvedených komentářích. Děkuji za přečtení!