Polje za nadzor misij V3.0: 4 koraki

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Zdravo vsi!

To je posodobljena različica moje prvotne škatle Mission Control Box. Ta različica je ista osnovna ideja: luči, stikala, odštevalnik in zabaven LED stolpčni grafikon "merilnik moči", vse s temo Space Shuttle. Glavna razlika pri tej različici je, da ni zvoka, pokrova na škatli in prozorne fotografije shuttlea. Vendar je še vedno opremljen z nekaterimi zabavnimi funkcijami. Torej, poglejmo!

Tukaj je tisto, kar boste potrebovali, da ga zgradite.

Materiali:

• MDF za škatlo: 1/2 "in 1/4" kosov

  Za zgornje in spodnje 1/4 "plošče sem uporabil te liste 9x12:

• Razpršilna barva (barva po vaši izbiri za stranice in spodnje dele)
• Kovinsko srebrna pršilna barva (ali druga svetla barva za zgornjo ploščo)
• Akrilna tesnilna masa, razpršena
• Lepilo za les
• Pištola za vroče lepilo
• #8 Vijaki, 1/2 "in 1"
• Vijaki in matice velikosti 16 mm velikosti M2,5
• Lepilne prosojnice za brizgalne tiskalnike (8,5 x 11)
• Lexan/pleksi steklo

Elektronika:

• 9V DC napajalnik
• Priključek za priključitev na ploščo

Različna stikala. Tukaj so tiste, ki sem jih uporabil:

• (1) Kovinsko stikalo
• (2) Osvetljena zibalna stikala

  Opomba: Uporabil sem jih, vendar sem jih moral spremeniti za delo z Arduinom, preberite za deets!)

• (1) Osvetljen preklop s pokrovom:
• (2) Osvetljeni zapiralni gumbi:
• (1) Trenutni gumb:
• (1) Arkadni gumb:

Druge stvari

• Štiri alfanumerični zaslon z nahrbtnikom:
• Linearni potenciometer 10K Ohm + gumb
• Arduino Uno (uporabljal sem Adafruit Metro):
• Sparkfun LED bargrafska plošča:

  (Da, ni več na voljo, vendar preberite, če želite izvedeti, kako ga vrniti od zunaj!)

• Protoboard ali majhna lemljiva plošča za napajalno vodilo
• Žica
• Spajkalnik s spajkom (očitno)
• 5 mm LED
• 220 ohmski upori

Korak: Izrežite, usmerite in barvajte

Škatla je 12 "Lx9" Wx4 "H (3" H spredaj) Spodnji odtis škatle je 9x12 ", velikost ene od vnaprej narezanih 1/4" MDF plošč, ki sem jih naročil pri Amazonu. Če ste zelo natančni, boste morda želeli obrezati ali pobrusiti 12 -palčno stran spodnje plošče, saj je vrh nekoliko nagnjen. (Jaz tega nisem storil) Strani so narejene iz 1/2 "MDF -ja, zgornja in spodnja plošča sta 1/4 "MDF.

• Zadnji del (1/2 "MDF): 4" x12"
• Sprednji del: (1/2 "MDF) 3" x12"
• Kotni stranski deli (1/2 "MDF) 4" se zmanjšajo na 3 "visoko za 8".
• Spodaj: (1/4 "MDF) 9" x12"
• Zgornja plošča (1/4 "MDF) je obrezana na 9x11,5"

Z usmerjevalnikom izrežite 1/4 "širok utor, globoko 1/4" približno 1/2 "navzdol od zgornjega (poševnega) roba stranskih kosov. Prerežite utor na * notranji strani * na obeh straneh kosov.

Vse kose sem pobarval v svetlo oranžno barvo, razen zgornje plošče, ki sem jo pobarval s kovinsko srebrno barvo.

Po nekaj slojih srebrne barve (rahlo brušenje med plastmi) sem položil prozorno lepilno folijo z vsemi slikami in nalepkami. Bodite previdni pri polaganju, da se izognete mehurčkom pod rjuho.

Za ustvarjanje postavitve sem uporabil Word, lahko pa uporabite tudi Illustrator ali drug grafični program. List sem natisnila na brizgalni tiskalnik, zato sem morala nalepko premazati s pršilom za tesnjenje, da črnilo ne bi steklo, če bi se po njem razlila voda. Mislim, da sem nanjo poškropil približno 4-5 slojev krylonskega tesnilnega sredstva, zaradi česar je bil precej dobro vodoodporen (tudi UV odporen, odvisno od razpršila, ki ga uporabljate).

Vse skupaj združite in preverite, ali se vse ujema in ujema!

2. korak: Rezanje lukenj na zgornji plošči

Natisnil sem nekaj križev na lepilni list, da sem lažje centriral vrtalne luknje za stikala. Začnite z rezanjem X v lepilni listi, da ga svedri ne prežvečijo. Uporabite majhen košček, da ga postavite na sredino, nato pa se povečajte do pravilne odprtine luknje. Spodnje velikosti so blizu, vendar niso natančne. Še vedno sem moral uporabiti okroglo datoteko, da sem odprtino za nekatere od njih naredil ravno prav (ker nimam nabora meritev). Uporabljeni svedri:

• Preklopna stikala: 1/2"
• LED gumbi: 5/8"
• Potenciometer: 1/4"
• LED: 1/4"
• Arkadni gumb: 1-1/8"
• Potrebujete tudi: DC priključek (na hrbtni strani): 7/16"

Za daljše odprtine, potrebne za LED grafikon in zaslon Quad alpha, sem izvrtal vrsto lukenj zapored, nato pa sem z mizo usmerjevalnika odrezal preostale. To mi je dalo lep naravnost. Tudi gugalnice so potrebovale daljši rez, zato sem jih začel z eno luknjo in jo nato preusmeril v pravo velikost. Če ste dobri z Dremelom, lahko to storite tudi tako, vendar ne bo videti tako čisto.

• Odpiranje stolpčnega grafa: 7/16 "x 3"
• Quad alfa zaslon: 7/8 "x2"
• Preklopna stikala: 1 "x3/8"

Po vsem tem sem zgornjo ploščo prilepil v razrezane utore, zaenkrat pa puščal stranice in dno, tako da sem lahko prišel v elektronski del projekta.

3. korak: Elektronika

Zdaj, ko so izvrtane luknje in so odprtine napeljane, lahko postavite stikala in pritrdite svoja vezja na ploščo. Uporabil sem veliko mostičnih žic, vendar sem moral spajati tudi žice na nekatera stikala in potenciometer. Sem sem vključil nekaj risb, kako ožičiti različna stikala.

Različna stikala opravljajo različne stvari, zato jih je treba ožičiti drugače:

• Umik ročice za dostop in izgorevanje vodika sta zaskočna gumba, ki se pri pritisku prižgeta.
• Pomožne enote za napajanje so stikalo, ki vklopi LED
• Glavni zagon motorja je stikalo, ki zasveti, ko je vklopljeno
• Ojačevalnik vžiga je stikalo, ki zasveti, ko ga obrnete.
• Samodejni zagon zaporedja je trenutno stikalo, ki se ne prižge, ampak aktivira Quad alfanumerični zaslon
• LAUNCH je arkadni gumb (trenutno stikalo), ki zažene odštevanje

Ko sem zaslon Quad Alpha pritrdil na dno plošče z zelo drobnimi vijaki, sem čez odprtino na zgornji strani plošče dodal še majhen kos pleksi stekla in ga pritrdil z vijaki M2.5. Za LED ploščico sem na sprednji strani plošče privil luknje, da se ujemajo z montažnimi luknjami na plošči. Torej je dejansko pritrjen z vijaki M2.5 skozi vrh plošče in še en kos pleksi stekla, narezan na velikost.

Ni vam treba delati pleksi stekla, vendar sem mislil, da bo to pomagalo preprečiti, da bi radovedne/nerodne roke pritisnile na komponente in jih odlepile. (Lekcija, pridobljena iz izkušenj!)

Adafruit ima veliko dokumentacije o tem, kako priključiti zaslon, zato, če uporabljate to ploščo, obvezno preverite njihove vaje. Za zaslon Quad alpha in LED stolpčni graf sem nataknil glave, da sem jih olajšal. Prav tako sem vroče zlepil vse glave, ko so bile vse na svojem mestu.

Opomba: Uporabil sem epoksid za pritrditev potenciometra na dno plošče, saj se na prvotni omarici Mission Control Box lonec zrahlja, če se obrne predaleč ali preveč močno. Še ena naučena lekcija!

Prekinjeno vezje? Hah

LED stolpčni grafikon je komplet, ki ga je prodal Sparkfun, vendar je bil prekinjen. So pa super podjetje in so oblikovalske datoteke omogočile vsakomur za prenos in uporabo. Tako sem raztegnil svoje miselne mišice in se naučil uporabljati programsko opremo Eagle za pretvorbo datotek v format Gerber, da bi jih lahko izdelala tovarna vezja. Na spletu sem našel mesto, ki je obljubljalo hiter preobrat, in naročil 10 desk. Bili so poceni (manj kot 1 dolar na krovu) in so prispeli prek DHL -a (pošiljka je bila 25 dolarjev) v mojo hišo v Maineu iz tovarne v Shenzhenu na Kitajskem v manj kot enem tednu. Bilo je neverjetno.

Opomba: Najprej sem pregledal nekatere proizvajalce v ZDA, vendar je bil preobrat veliko daljši in so bili dražji, zato sem šel na Kitajsko, ker sem imel proračun in časovno stisko.

Nato sem se moral obrniti na navodila za Sparkfun, da sem dobil vse komponente, potrebne za delovanje plošče. Tukaj jih ne bom našteval, vendar so navodila za sestavljanje plošče in vse ostalo, kar potrebujete za izdelavo, na tej povezavi:

github.com/sparkfun/Bar_Graph_Breakout_Kit…

Domači Power Bus

Vsa stikala, plošče in lonec potrebujejo napajanje, vendar sta na Arduinu le dva 5-voltna izhoda. Zato sem uporabil prazno protoboard in vanj spajkal 2 vrsti ženskih glav. Nato sem (nerodno) kos gole žice spajkal na vse zatiče na spodnji strani, da bi bili vsi povezani, ena vrsta za napajanje, ena vrsta za ozemljitev. Nato bi lahko priključil mostične žice iz stikal itd. V naslove na vodilu in dal bi eno skakalno žico na izhod Arduino 5V, eno pa na ozemljitveni zatič Arduino z vodila.

Rocker Switch Hack

Stikala, ki sem jih dobila, so bila ocenjena na 120 voltov, zato majhna neonska žarnica tam ne bo naredila nič z mojimi 5 volti iz Arduina. Zato sem stikalo previdno razstavil (glej fotografijo) in ugotovil, da je žarnica samo spajkana na upor, nato pa ovita okoli notranjosti stikala, pri čemer je pozitivna stran pritrjena na vzmet na dnu in tla stran (za uporom), gre na zarezo na eni strani stikala. Zato sem to izvlekel in spajal LED na upor 220Ohm ter zavil žice nazaj takšne, kot so bile. Po nekaj poskusih sem končno začel delati.

Če to storite, natančno upoštevajte, v katero smer gredo kosi, kako so ovite žice in kako sedijo v ohišju. Ali pa si od začetka priskrbite vrsto stikala, ki deluje s 5V! Čeprav je bila to bolečina v zadnjici, sem bil zelo zadovoljen, da sem lahko "vdrl" v stikalo (to je bil tip, ki ga je naročnik posebej zahteval), in ga naredil delujočega.

4. korak: Priključitev in programiranje Arduina

Mnoga stikala so samo za nadzor luči/LED, zato potrebujejo samo napajanje iz Arduina prek domačega napajalnega vodila. Toda najprej Arduino potrebuje moč.

Škatlo sem ožičil tako, da ima stikalo za vklop/izklop (zelena gugalnica), za katero je ožičenje prikazano v prejšnjem koraku. Žica iz vtičnice (ki se napaja iz 9 -voltnega adapterja) gre v stikalo, nato pa ga stikalo usmeri na pin VIN na Arduinu. Ta pin lahko sprejme napetosti med 7-12 voltov. Potem sem, kot sem že rekel, priključil 5V pin iz Arduina na vodilo, da bi napajal tiste LED, pritrjene na stikala.

Zaslon in stolpčni grafikon potrebujeta nekaj zatičev (glej ustrezna vodila za priključitev), nato pa tudi arkadni gumb in gumb za samodejni zagon zaporedja vzamejo nožico, potenciometer pa tudi enega.

Tukaj je pinout, ki sem ga uporabil:

• A0 Potenciometer (srednji zatič iz lonca)
• A4 DAT (quad alpha)
• A5 CLK (quad alpha)
• 4 Stikalo Auto Sequence Start Momentary
• 8 Gumb za zagon
• 10 LAT (bar graf)
• 11 SIN (Bar Graf)
• 13 CLK (bar graf)

Skica (program)

Glavna zanka skice Arduino šteje "proste zanke", kjer nič ne pritisnete. Če doseže 10 000 (približno 60 sekund), se prikaže naključni "ohranjevalnik zaslona", bodisi sporočilo na zaslonu, bodisi kratek niz aktivnosti na stolpčnem grafikonu LED. Zanka čaka tudi na pritisk gumbov s tipke za samodejni zagon zaporedja ali gumba za zagon. Samodejni zagon zaporedja bo sprožil eno od 6 naključnih animacij na zaslonu Quad alpha, ki približno ustrezajo korakom zaporedja zagona. Sprva sem želel, da bi vsak gumb sprožil animacijo, vendar sem zaradi časa in drugih dejavnikov namesto tega samo gumb, ki ne sveti, nastavil kot gumb "animacija".

Če pritisnete gumb Zagon, se odštevanje začne od T-10 navzdol do ničle. Nato se po zaslonu pomakne "liftoff" in malo animirani "shuttle" odleti.

Tudi jaz sem (tako kot v izvirnem okencu za nadzor misij) naredil tako, da če z loncem previsoko povečate "moč", LED lučke prevzamejo prikaz luči. Na izvirniku ste morali počakati 30 sekund, da se ustavijo. V tej različici, če znova izklopite napajanje pod "kritično" raven, hrošči izginejo.

Preostali del skice je namenjen ustvarjanju animacij ali sporočil ohranjevalnika zaslona. Animacije so lahko težavne, vendar sem na spletu našel kul pripomoček, ki za vas naredi matriko na podlagi animacij, ki jih določite. Preverite tukaj:

Če uporabljate mojo skico, lahko animacije ali sporočila spremenite v karkoli želite. Moja različica je zgrajena iz dela mnogih drugih pred mano, zato si naredite svojo!

Zadnji korak je uporaba izklopov za pritrditev Adafruit Metro in napajalnega vodila na spodnjo ploščo. Nato vse skupaj privijte in priključite!

No, to zajema vse! Vsa vprašanja postavite v spodnjih komentarjih. Hvala za branje!