Přenosný pracovní stůl Arduino Část 2B: 6 kroků

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

Jedná se jak o pokračování, tak o změnu směru oproti předchozím dvěma instrukčním tabulkám. Postavil jsem hlavní kostru krabice a fungovalo to dobře, přidal jsem psu a fungovalo to dobře, ale pak jsem se pokusil zapojit obvody, které jsem postavil, do zbývající části krabice a neodpovídaly. Ve skutečnosti, pokud jsem je přizpůsobil, pak nebyl prostor zahrnout projekt. Kompromis, který jsem udělal, je přesunout všechny spínače a napájecí zdroje do hlavního boxu z víka, což dává větší prostor pro kabeláž.

Celé se uzavírá do krabice, kterou lze snadno přesouvat z místa na místo nebo odložit pro skladování. Zde není zobrazen, ale přední část víka obsahuje další samostatnou desku, ke které jsou připevněny prkénka a lze ji upevnit suchým zipem. Co nejdříve uspořádám obrázky tohoto.

Zásoby

Pouze pro tuto revidovanou fázi

9mm překližka

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

40pin mužská hlavička

4 x osvětlené kolébkové spínače

1 x kolébkový přepínač se středovým vypnutím DPDT (může být pouze DPDT)

Rozbočovač USB 4směrný se spínaným napájením. Běžný model je zobrazen na obrázcích

Zásuvka pro montáž na panel USB typu B.

2 x měniče napětí pro zvýšení/zvýšení napětí, upravené na 5V

1 x převodník buck/boost napětí nahoru/dolů, upravený na 12V

1 x převodník buck/boost dual rail napětí nahoru/dolů, upraveno na 12V

Různé bitové maticové desky, místo nové dokonalé desky jsem použil odříznutí a odmítnutí

Spousta víceznačkových vodičů, dimenzováno na 3 A nebo více.

Rýčové konektory

Generátor záporného napětí

555 časovač IC

Rezistory 4k8 a 33K 1/4watt

Polyesterové kondenzátory 22n, 10n

Elektrolytické kondenzátory 33u a 220u (30V plus hodnocení)

2 x 1N4001 diody, ale všechny malé usměrňovací diody budou stačit.

Krok 1: Hlavní box PSU

Hlavní napájecí zdroj je zabudován ve spodní polovině krabice a je tvořen komerčními spínacími jednotkami z regálu, propojenými společně se sadou spínačů a napájející elektroniku ve víku krabice pomocí 40pinového plochého kabelu a konektorů. Napájení je zajištěno buď síťovým přívodem a 12V DC spínaným PSU, nebo prostřednictvím XLR zásuvky určené k příjmu energie ze zdroje 12V baterie, pokud se používá v RV, ale může to být baterie nesená v krabici samotné. Napájení z jednoho z nich se volí pomocí třícestného spínače, síťového napájení, baterie nebo polohy vypnuto uprostřed.

Napájení se přepíná pomocí osvětleného kolébkového spínače, který indikuje zapnutí. Hlavní zapínání zajišťuje napájení ostatních spínačů a napájecího zdroje 12V, který napájí elektroniku víka. To také napájí jednoduchý generátor záporného napětí pro analogové komponenty na displeji.

Modul 5-buck-boost je napájen osvětleným kolébkovým spínačem a poskytuje 5V pro použití konstruovanými obvody ve víku a je veden přes plochý kabel.

A +/- 12V modul buck-boost je napájen osvětleným kolébkovým spínačem a poskytuje jak napájení +12V, tak -12V pro použití v analogových obvodech a je veden přes plochý kabel.

Čtvrtý modul pro zvýšení výkonu je napájen z posledního přepínače pro napájení USB rozbočovače. Rozbočovač USB 2.0 je levná položka, která poskytuje čtyři zásuvky s přepínáním napájení a logiku provozu jako rozbočovač. Více o tom později.

Krok 2: Nové panely základny a víka

Aby se přizpůsobilo novému rozložení napájecích zdrojů, bylo nutné oříznout nové panely, jejich rozvržení je v pdf, stejně jako rozšíření na boční stranu víka, aby byl větší prostor pro vodiče za nimi.

Napájecí zdroj v originále byl přes banánkové zástrčky a zásuvky, ale u tohoto s více napájecími zdroji je spojení mezi víkem a základnou pomocí 40páskového plochého kabelu. Zásuvka je připájena na kus maticové desky, který je protlačen otvorem pro ni vytvořeným a přišroubován na místo. Zásuvky jsou opatřeny klíčem, takže když je připevňujete k deskám, je třeba je zarovnat, aby se zajistilo, že použitý plochý kabel mezi ně úhledně zapadne a není převrácen. Použil jsem 20 cm plochý kabel, který se při použitých měřeních pěkně zavírá a zavírá víko.

Pro stavbu obvodů napájecího zdroje byly sestaveny na panel a přišroubovány na místo, buď pomocí distančních podložek nebo svorek desky plošných spojů. Oba byly v tomto případě vytištěny na 3D tiskárně, ale to není nutné, pouze jsou desky zajištěny. Přidal jsem soubory.stl pro případ, že by je někdo chtěl rychle vytvořit.

Veškerá kabeláž na panelu byla pájena, kromě připojení k hlavním základním přípojkám PSU, aby bylo možné víko snadno sejmout a vyměnit.

Krok 3: Generátor záporného napětí

Obvody měřiče odporu a voltmetru používají vyrovnávací zesilovače, které potřebují kladné i záporné napájení. Kladné napájení se získává z převodníku nahoru/dolů, který dodává stabilní +12V nezávisle na externím zdroji. Tím se napájí obvody víka a generátor záporného napětí. Původně to bylo zahrnuto na stejné maticové desce jako ostatní elektronika, ale bylo odříznuto, aby bylo umístěno v základně. Obvod pro toto je zobrazen a je pro tento účel běžným časovacím obvodem 555. Dodává pouze dostatek proudu pro provoz vyrovnávacích zesilovačů a není potřeba pro nic jiného.

Krok 4: Rozbočovač USB

Původní USB zdroj tvořila dvojice zásuvek ve víku napájená ze samostatného 5V zdroje a poskytující pouze napájení. Protože jsem chtěl, aby to bylo co nejvíce přenosné, rozhodl jsem se dát do rozbočovače USB rozbočovač, upevněný v základně a s upraveným napájecím zdrojem napájeným z převodníku 5V buck. Tento rozbočovač lze také použít s programovacím počítačem jako rozbočovač USB zjednodušující připojení.

Základna rozbočovače USB byla oceněna a znázorněná připojení připájena k desce. Kabel byl nahrazen zásuvkou USB typu B, přičemž na desku s rozbočovačem USB byl připájen pouze signál a 0V připojení. V této úpravě nebyly žádné stopy, pouze 5V napájení je vylepšeno silnějším vodičem k napájecím spínačům USB v rozbočovači a dalším vodičem, který odebírá energii přímo do kolíků na zásuvkách a obchází stopy obvodové desky.

To znamená, že napájení je nyní omezeno na 3A místo obvyklých 500mA, ale bude napájet Raspberry Pi.

Aby se vešel do horní části panelu napájecího zdroje, byla základna náboje přišroubována otvorem pro průchod vodičů a náboj znovu smontován nahoře.

Dokončený panel napájecího zdroje je zobrazen na obrázku.

Krok 5: Panely víka a pohled na elektroniku

Elektronika a kód Arduino jsou zahrnuty v poslední části, ale pro stavební účely je zde částečně ukázáno, aby se ukázalo, kam věci půjdou. Mohly být konstruovány zcela samostatně a nikdy nebyly použity v takovémto projektovém boxu.

Napájení panelu displeje je připojeno prostřednictvím 40cestné zásuvkové lišty, která byla zarovnána se zásuvkou v základně, aby bylo zajištěno úhledné skládání plochého kabelu.

Pod ním je červené resetovací tlačítko pro Arduino, jeho snadné doplnění, a protože se očekává, že celý bude probíhajícím projektem, může být čas od času vyžadováno.

Uprostřed jsou napájecí zdroje, ze shora +12 V, -12 V, +5 V a 0 V.

Pod displejem jsou různé vstupy do obvodů, digitální vstup, napěťový vstup, proudový, sériový a I2C piny

Nad displejem jsou pružinové konektory pro měření odporu.

Displej má kolem sebe jednoduchý rámeček, v současné době bílý, ale bude změněn, pokud budu mít plast na jeho výrobu.

Na obrázcích jsou také zobrazeny dvě dřevěné podložky a mezikus na víku. Celý panel se musel posunout dopředu, aby se do něj vešlo zapojení. Pokyny k řezání jsou v přiložených souborech PDF.

Krok 6: Soubory STL pro úchyty a lunety

Zde jsou soubory stl pro každého, kdo chce vytvořit nebo si nechal vyrobit různé stojánky, úchytky na desky plošných spojů a čelní kryt.