Přenosný pracovní stůl Arduino Část 2: 7 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

Už jsem vyrobil pár těchto krabic popsaných v části 1, a pokud stačí krabice na přenášení věcí a udržení projektu pohromadě, budou fungovat dobře. Chtěl jsem být schopen udržet celý projekt v soběstačnosti a přesouvat ho, kam chci, pracovat na něm kdykoli a umět ho prostě zavřít a jít dál.

Poté, co jsem postavil tuto část, jsem zjistil, že prostor pro zahrnutí veškeré elektroniky, kterou jsem chtěl vložit, do tohoto designu prostě nezapadal, takže jsem vytvořil part2B, který vám doporučuji přečíst si stejně jako toto, pokud děláte něco podobného. První verze a druhá verze jsou uvedeny výše. Velký rozdíl, který je třeba vzít v úvahu, jsou panely napájecího zdroje a zobrazovací panely, které mají stejnou velikost, ale jsou odlišně řezány.

Zásoby

Různé odřezky 9mm překližky z předchozího projektu, většinou 20 cm široké.

1 x zásuvka XLR samec šasi, dimenzováno na 10-16A dc

1 x zásuvka IEC s osvětleným vypínačem a pojistkou

1 x 12V spínaný napájecí zdroj

1 x hlavní vypínač DPDT

1 x přepínač SPST s LED

1 x zásuvka pro červený banán dimenzovaná na minimálně 10A

1 x zásuvka pro černý banán dimenzovaná na minimálně 10A

Krátké barevně označené vodiče s rýčovými konektory, viz text

Krok 1: Základní zapojení napájecího zdroje

Základním zapojením je zajistit jmenovité spínané napětí 12V na dvojici banánkových zásuvek v základní části krabice.

Na krabici jsou dva vstupy. Standardní zásuvka IEC s pojistkou a osvětleným spínačem poskytuje místní síťové připojení. Mnoho let používám svůj vlastní samostatný napájecí zdroj a to, že nemám osvětlený spínač, je časté podráždění, takže oceňuji přidání jednoho hned. Druhý vstup je XLR 3pin samčí zásuvka, dimenzovaná na 16A, a která bude použita kabelem pro připojení k 12V bateriovému systému. Bude to buď v mé kabině, přizpůsobené solární energii, nebo v mé RV, když budu pryč.

Síťový přívod napájí nastavení spínaného napájecího zdroje 12 V pro místní síťové napětí a poskytuje až 8,5 A a je zvláště dimenzováno tak, aby se vešlo do krabice. Větší zdroje byly k dispozici za mnohem více peněz, ale oba by se nehodily a také nejsou nutné jen v prostředí malého pracovního stolu.

Baterie i napájecí zdroj jsou připojeny ke společné záporné liště a jednotlivě ke dvěma pólům přepínacího přepínače se středovou vypnutou polohou, takže výkon lze vybrat buď ze zdroje, nebo zcela izolovat. Pro tento válec byly vybrány kolébkové přepínače, aby při zavření víka krabice nerušily zapojení projektu.

Kladné napájení z přepínacího spínače je směrováno na výstup pomocí osvětleného izolačního spínače, aby opět poskytl indikaci, že je zapnuto napájení. Používání rozsvícených přepínačů mi usnadňuje vidět, co se děje.

Nakonec je výstup ze zdroje PSU vyveden prostřednictvím dvou 4mm banánkových zásuvek, nominálně dodávajících 12V. Účelem těchto je buď poskytnout 12 V přímo projektům sestaveným ve víku, nebo dodatečným krokovým napájecím zdrojům a elektronice ve víku, popsaným v další části.

Krok 2: Montáž vstupů

Měření vstupních otvorů jsou znázorněna na obrázku. Zásuvka XLR je poměrně standardní, ale zásuvky IEC se mohou lišit, takže i když jsou tyto vodítky, zkontrolujte měření skutečné zásuvky, kterou máte.

Vstup XLR byl řezán pilovou dírou o průměru 21 mm a jemně jím projížděl, aby nedošlo k roztržení dřeva při výstupu z druhé strany. Zásuvka XLR, kterou jsem použil, měla tři lokalizační výstupky, které vyžadovaly malé škrábání dřeva, aby vyřízly tři zářezy, jak je znázorněno na obrázku, ale ten, který používáte, nemusí.

Obdélníkový otvor pro zásuvku IEC byl nejprve vyznačen na krabici, poté byly vyvrtány čtyři 10mm otvory v blízkosti vnitřních rohů tvaru, aniž by byly překročeny čáry, aby byl umožněn přístup k listu skládačky, který se používá k vyříznutí konečného obdélníku. Z obrázků můžete vidět, že jsem nebyl v tomto konečném úkolu dokonalý, ale příruba na zásuvce zakrývá malé chyby, jako je toto.

Nakonec byly do jejich výřezů osazeny obě zásuvky, v polohovacích otvorech byly vyvrtány malé pilotní otvory a zásuvky upevněny na místě šrouby.

Krok 3: Umístění napájecího zdroje a box

Síťový napájecí zdroj bude umístěn tak, jak je znázorněno na obrázku, a kolem něj bude umístěna krabice, aby byla zajištěna bezpečnost a aby se zabránilo volným součástem, které narušují jeho provoz.

Je ukázáno rozložení překližky pro krabici, víko a boční díl, spolu se třemi malými dřevěnými pásy, které pomáhají upevnit víko a stranu na místo.

Jeden proužek dřeva je přilepen k boku krabice tak, aby její horní okraj byl po celé délce 82 mm nad základnou.

Jeden pás dřeva je přilepen k podkladu tak, aby jeho hrana byla přes základnu 140 mm.

U obou těchto proužků je užitečné nakreslit čáru přes krabičku ostrou tužkou pomocí hrany krabice a víka krabice jako vodítek.

Nakonec přilepte poslední pruh k dlouhému okraji okrajového kusu. To bude následně použito k přišroubování víka.

Pokud nemáte svorky, pak pásy budou muset být namontovány jeden po druhém a krabice umístěna na bok, zatímco lepidlo tuhne.

Zvažoval jsem montáž ventilátoru do krabice napájecího zdroje a udělám to, pokud se teplo ukáže jako problém.

Krok 4: PSU a řezání panelů

Víko napájecího zdroje bylo vyříznuto podle obrázku, banánkové zásuvky a přepínače byly přidány poté, aby se otestovala velikost. Ostatní panely na obrázku jsou pro vytvoření konzolové části krabice ve víku, takže pokud nebudete dál, nebude potřeba. Dva malé obdélníky ze dřeva byly použity k vyztužení krabice napájecího zdroje, když byla nalepena na místo, podle obrázku vnitřní boční stěny napájecího zdroje.

Záměrem je vložit konzolu do víka poháněného Arduino Mega. Vzhledem k tomu, že tento projekt bude ve stavu toku několik následujících měsíců, vyřízl jsem otvor na boku víka krabice, aby bylo možné programovat Arduino, aniž bych jej musel odinstalovávat. Dva trojúhelníkové kusy dřeva podepírají panel konzoly pod úhlem 45 stupňů a jeden z nich je vyříznut, aby se do něj vešla deska Arduino proti pouzdru.

Přední strana konzoly má rozměry 230 mm x 127 mm a je na okrajích oříznuta na 45 stupňů, aby se úhledně vešla do krabice. Udělal jsem to na své pásové pile, ale při častém měření úhlu při řezání lze použít elektrickou brusku nebo letadlo.

Krok 5: Malování a montáž napájecího zdroje

Holá řezaná překližka už generovala spoustu třísek a původně jsem měl v úmyslu lakovat krabici, ale to, co jsem měl, byla zelená barva, a proto to tak je.

Všechny části byly sestaveny v oddělení napájecího zdroje a připojeny podle schématu. V této první verzi jsem použil klipy, ale jejich pájením lze vytvořit spolehlivější spojení. Napájení 12V bylo přišroubováno k vnitřní straně krabice pomocí šroubů o délce 8 mm.

Síťový napájecí zdroj má izolovaná připojení, ale v ideálním případě by měl mít plně izolovaný kryt, což udělám, až najdu zdroj pro tuto velikost zásuvky.

Krok 6: Vyjmutí konzoly

To je nutné pouze v případě, že jdete s krabicí dále.

Panel konzoly byl vystřižen, aby pojal různé ovládací prvky podle označeného obrázku. Fotografie ukazují první konzolu, kde byly napájecí zásuvky proti sobě na základně a víku. To má problém v závislosti na použitých zátkách, které brání zavírání víka. Nové výkresy rozložení konzoly zaměňují zásuvky konzoly s jedním z přepínačů tak, aby při zavření víka nedocházelo ke konfliktu.

Dvě banánkové zásuvky představují napájení v napájecích zdrojích v základně.

Přepínače jsou osvětleny zapnuto/vypnuto pro zásuvky 12V, 5V a USB, které ještě nejsou osazeny. Vedle nich jsou napájecí kolíky a zásuvky. Každý napájecí zdroj má řadu dupontních zásuvek nad dvojitou řadou pinů v zásuvkové zásuvce. To je pravděpodobně mnohem více, než je nutné, ale bylo to snadné poskytnout a nezabírá mnoho místa. Jak jsou pájeny, je znázorněno na obrázku zezadu.

Hlavní myšlenkou použití zásuvkových konektorů PCB v roli bylo usnadnit použití konektoru IDE a více vodičů pro snadné připojení k zásuvkám pomocí volných vodičů, takže jsem nemusel dobře vidět zásuvky a svody mohou být barevně odlišeny.

Vedle napájecích zásuvek je hlavní displej, 3,5 TFT, který bude poháněn Arduinem, pro zobrazení napětí, proudů, odporu a stavu digitálních pinů. Bude také obsahovat sériový monitor a připojení I2C.

Pod tím jsou vstupní připojení, opět řada dupontních zásuvek nad dvojitou řadou pinů. Prvních osm jsou digitální vstupní piny, další čtyři jsou základní měření napětí, dalších šest je připojení pro měření proudu/napětí a nakonec připojení sériového vstupu a I2C. Jedním z cílů konzoly je být schopen podporovat expanzi pomocí externích obvodů připojených k I2C.

Na dalších obrázcích je krabice s namalovaným panelem konzoly, deskou Arduino ve víku s externími připojeními a zkušebním rozložením modulů PSU Buck/Boost.

Zásuvky 3,3 V dosud nebyly zahrnuty do návrhu, ale počkám si, jak moc jsou při běžném používání potřeba.

Krok 7: Závěrečná maketa a měření odporu

Obrázky ukazují konečnou maketu konzolové části krabice před zapojením a obsahují zásuvky USB a připojení měřiče odporu.

Účelem měřiče odporu v tomto případě je poskytnout rychlou kontrolu hodnoty odporu, který nevidím. Spojení se provádí pomocí dvou malých pružin, které byly odříznuty a ohnuty tak, aby mohly být připevněny k přední části konzoly pomocí šroubu a pájecího štítku pro snadný přístup. Chcete -li zkontrolovat součást, musí být pouze držena přes dvě pružiny a hodnota se zobrazí.

Všechny obvody a sestava pro konzolu, stejně jako kód Arduino, jsou ve třetí části, ale tím je PSU a dřevěná konstrukce projektu uzavřeno. Poslední obrázek zatím nefunguje, ale směřuje tam.