Кутия за управление на мисията V3.0: 4 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:49

Здравейте всички!

Това е актуализирана версия на моята оригинална кутия за управление на мисията. Тази версия е същата основна идея: светлини, превключватели, таймер за обратно броене и забавна LED лентова диаграма „измервател на мощност“, всички с тема Space Shuttle. Основната разлика с тази версия е, че няма аудио, няма капак на кутията и няма прозрачна снимка на совалката. Но все още е пълен с някои забавни функции. Така че, нека проверим!

Ето какво ще ви е необходимо, за да го изградите.

Материали:

• MDF за кутията: 1/2 "и 1/4" парчета

  Използвах тези листове 9x12 за горните и долните 1/4 "панели:

• Спрей боя (цвят по ваш избор за страничните и долните части)
• Метална сребърна спрей боя (или друг светъл цвят за горния панел)
• Прозрачен акрилен уплътнител
• Лепило за дърво
• Пистолет за горещо лепило
• #8 Винтове, 1/2 "и 1"
• Болтове и гайки с размер 16 мм с размер M2.5
• Лепилни мастилено -струйни прозрачни листове (8,5x11)
• Лексан/плексиглас

Електроника:

• 9V DC захранващ адаптер
• Съединител за жак за монтиране на панел

Различни превключватели. Ето тези, които използвах:

• (1) Метален превключвател

• (2) Осветени превключватели

  Забележка: Използвах тези, но трябваше да ги променя, за да работи с Arduino, прочетете за deets!)

• (1) Светещ превключвател с капак:
• (2) Осветени бутони за заключване:
• (1) Моментален бутон:
• (1) Бутон Arcade:

Други неща

• Четири алфавитно -цифров дисплей с раница:
• 10K Ohm Линеен потенциометър + копче
• Arduino Uno (използвах Adafruit Metro):

• Sparkfun LED барграфска дъска:

  (Да, вече не е наличен, но прочетете, за да разберете как да го върнете отвъд!)

• Прото платка или малка макетна платка за захранващата шина
• Тел
• Поялник с спойка (очевидно)
• 5 мм светодиоди
• Резистори 220 ома

Стъпка 1: Изрязване, маршрутизиране и боядисване

Кутията е 12 "Lx9" Wx4 "H (3" H отпред) Долната площ на кутията е 9x12 ", размерът на един от предварително изрязаните 1/4" MDF панели, които поръчах от Amazon. Ако сте много прецизни, може да искате да отрежете или шлайфате 12 -инчовата страна на долния панел, тъй като горната част е малко под ъгъл. (Не направих това) Страните са изработени от 1/2 "MDF, горните и долните панели са 1/4 "MDF.

• Задна част (1/2 "MDF): 4" x12"
• Предна част: (1/2 "MDF) 3" x12"
• Ъгловите странични части са (1/2 "MDF) 4", намаляващи до 3 "високи с 8" дълги.
• Долу: (1/4 "MDF) 9" x12"
• Горният панел (1/4 "MDF) е подрязан до 9x11,5"

Използвайте фреза, за да изрежете 1/4 "широк жлеб, дълбоко 1/4" около 1/2 "надолу от горния (наклонен) ръб на страничните части. Уверете се, че сте отрязали жлеба от * вътрешната страна * от двете страни парчета.

Боядисах всички парчета в ярко оранжево, с изключение на горния панел, който боядисах с метална сребърна спрей боя.

След няколко слоя сребърна боя (шлайфане леко между слоевете), поставих прозрачния залепващ лист с всички графики и етикети върху него. Внимавайте да го поставите, за да избегнете мехурчета под листа.

Използвах Word за създаване на оформление, но можете да използвате и Illustrator или друга графична програма. Отпечатах листа на моя мастилено -струен принтер, така че трябваше да намажа стикера със уплътнителен спрей, така че мастилото да не тече, ако върху него се разлее вода. Мисля, че напръсках около 4-5 слоя уплътнителя Krylon върху него и това го направи доста добре водоустойчив (също UV устойчив в зависимост от спрея, който използвате).

Съберете всичко заедно, за да видите дали всичко се вписва и подрежда!

Стъпка 2: Изрязване на отвори в горния панел

Отпечатах няколко кръста върху лепилния лист, за да улесня центрирането на пробивните отвори за превключвателите. Започнете, като изрежете X в залепващия лист, така че да не се дъвче твърде много от свредлата. Използвайте малко парче, за да го поставите точно в центъра, след което увеличете размера до правилния отвор на отвора. Размерите по -долу са близки, но не са точни. Все още трябваше да използвам кръгъл файл, за да направя отвора точно за няколко от тях (тъй като нямам набор от показатели). Използвани свредла:

• Превключватели: 1/2"
• LED бутони: 5/8"
• Потенциометър: 1/4"
• LED: 1/4"
• Аркаден бутон: 1-1/8"
• Също така се нуждаете от: DC жак (на гърба): 7/16"

За по -дългите отвори, необходими за LED графиката и Quad алфа дисплея, пробих поредица от дупки в един ред, но след това използвах масата на рутера, за да отрежа останалите. Това ми даде хубав прав разрез. Клавишните превключватели също се нуждаеха от по -дълъг разрез, затова започнах с една дупка и след това я насочих към правилния размер. Ако сте добри с Dremel, можете да го направите и по този начин, но той няма да изглежда толкова чист.

• Отваряне на стълбовидна диаграма: 7/16 "x 3"
• Четири алфа дисплей: 7/8 "x2"
• Клавишни превключватели: 1 "x3/8"

След всичко това залепих горния панел в прорезаните канали, но засега оставих отстрани и отдолу, за да мога да вляза в частта на електрониката на проекта.

Стъпка 3: Електроника

След като дупките са пробити и отворите са насочени, можете да поставите ключовете си и да прикрепите платките си към панела. Използвах много джъмперни проводници, но също така трябваше да запоя проводници към някои от превключвателите и потенциометъра. Тук включих някои чертежи как да свържете различните превключватели.

Различните превключватели правят различни неща, така че трябва да бъдат свързани по различен начин:

• Отдръпване на ръката за достъп и изгаряне на водород са заключващи бутони, които светват при натискане.
• Допълнителните захранващи блокове е превключвател, който включва светодиод
• Главният старт на двигателя е бутон, който светва, когато е включен
• Booster Ignition е превключвател, който светва, когато се обърне.
• Auto Sequence Start е моментен превключвател, който не светва, но активира Quad буквено -цифровия дисплей
• LAUNCH е бутон Arcade (моментен превключвател), който стартира отброяването

След като закрепих Quad Alpha дисплея в долната част на панела с много малки винтове, добавих и малко парче плексиглас върху отвора в горната страна на панела и го прикрепих с болтове M2.5. За светодиодната лента с диаграма, завинтвах отвори през предната част на панела, за да съвпаднат с монтажните отвори на дъската. Така че той всъщност е прикрепен с болтовете M2.5 през горната част на панела и друго парче плексиглас, изрязано по размер.

Не е нужно да правите плексиглас, но реших, че това ще помогне да се предотвратят любопитни/груби ръце да натискат компонентите и да ги отделят. (Урок от опит!)

Adafruit има много документация за това как да свържете дисплея, така че ако използвате тази дъска, не забравяйте да проверите техните уроци по нея. За Quad alpha дисплея и LED графиката запоявах заглавки, за да улесня свързването. Също така горещо залепих всички заглавки, след като всички бяха на мястото си.

Забележка: Използвах епоксидна смола, за да прикрепя потенциометъра към долната част на панела, тъй като в оригиналната кутия за управление на мисията, гърнето се разхлабва, ако се обърне твърде далеч или твърде силно. Още един извлечен урок!

Прекратена платка? Хах

Лентовата диаграма с LED е комплект, който се продава от Sparkfun, но е прекратен. Те обаче са страхотна компания и направиха дизайнерските файлове достъпни за всеки да ги изтегли и използва. И така, развих мускулите си и научих как да използвам софтуера Eagle, за да конвертирам файловете във формат Gerber, за да могат да бъдат произведени от фабрика за печатни платки. Намерих място онлайн, което обещаваше бърз обрат, и поръчах 10 дъски. Бяха мръсно евтини (по -малко от 1 долар на борд) и пристигнаха чрез DHL (доставката беше 25 долара) в къщата ми в Мейн от фабриката в Шенжен, Китай, за по -малко от седмица. Беше невероятно.

Забележка: Първо разгледах някои американски производители, но обратът беше много по -дълъг и те бяха по -скъпи, затова отидох с Китай, тъй като имах бюджет и времева криза.

След това трябваше да се обърна към инструкциите на Sparkfun, за да получа всички компоненти, необходими за работата на платката. Няма да ги изброявам тук, но инструкциите за сглобяване на платката и всичко останало, от което се нуждаете, за да я направите, са на тази връзка:

github.com/sparkfun/Bar_Graph_Breakout_Kit…

Домашен Power Bus

Всички ключове, платки и пота изискват захранване, но има само два 5-волтови изхода на Arduino. Затова използвах празен протоборд и запоях 2 реда женски заглавки към него. След това (небрежно) запоявах парче гол кабел към всички щифтове от долната страна, така че всички те да бъдат свързани, един ред за захранване, един ред за земя. След това бих могъл да включа джъмперните проводници от превключвателите и т.н. в заглавките на шината и един джъмпер проводник да премине към изхода на Arduino 5V, а един към заземяващия щифт на Arduino от шината.

Rocker Switch Hack

Клавишните превключватели, които получих, бяха оценени на 120 волта, така че малката неонова крушка там нямаше да направи нищо с моите 5 волта от Arduino. И така, внимателно разглобих превключвателя (вижте снимката) и установих, че крушката е просто запоена към резистор, след което е обвита около вътрешността на превключвателя, като положителната страна е прикрепена към пружина отдолу и земята страна (след резистора), влизайки в прорез от едната страна на превключвателя. Така че извадих това и запоявах светодиод към резистор 220Ohm и увих проводниците обратно такива, каквито бяха. След няколко изпитания най -накрая накарах нещата да работят.

Ако направите това, не забравяйте внимателно да отбележите по какъв начин влизат парчетата, как са опаковани проводниците и как седят в корпуса. Или вземете тип превключвател, който работи с 5V от самото начало! Въпреки че това беше болка в задника, бях много доволен, че успях да „хакна“превключвателя (който беше тип, който клиентът специално поиска), и да го накарам да работи.

Стъпка 4: Свързване и програмиране на Arduino

Много от превключвателите са само за управление на светлини/светодиоди, така че те просто се нуждаят от захранване от Arduino чрез домашната захранваща шина. Но първо Arduino се нуждае от мощност.

Свързах кутията, за да има превключвател за включване/изключване (зелено люлка), за което окабеляването е показано в предишната стъпка. Проводникът от жака (който се захранва от 9V адаптера) влиза в превключвателя и след това превключвателят го насочва към VIN щифта на Arduino. Този щифт може да приема напрежения между 7-12 волта. Тогава, както казах по -рано, свързах 5V щифт от Arduino към шината, за да захранвам тези светодиоди, прикрепени към превключвателите.

Дисплеят и лентовата диаграма се нуждаят от няколко щифта (вижте съответните им ръководства за свързване), а след това и аркадният бутон и бутонът за автоматично стартиране на последователността вземат щифт, а потенциометърът също се нуждае от такъв.

Ето разпечатката, която използвах:

• A0 потенциометър (среден щифт от тенджерата)
• A4 DAT (четириядрен алфа)
• A5 CLK (четириядрен алфа)
• 4 Превключвател за автоматично стартиране на последователността
• 8 Бутон за стартиране
• 10 LAT (Bar Graf)
• 11 SIN (Bar Graf)
• 13 CLK (бар граф)

Скицата (програма)

Основният цикъл на скицата на Arduino брои "празните контури", където нищо не се натиска. Ако достигне 10 000 (около 60 секунди), ще се появи случаен „скрийнсейвър“, или съобщение на дисплея, или кратък изблик на активност на LED лентата. Цикълът също така чака натискане на бутони от бутона за стартиране на автоматичната последователност или от бутона за стартиране. Auto Sequence Start ще задейства една от 6 случайни анимации на Quad alpha дисплея, които приблизително съответстват на стъпките на последователността на стартиране. Първоначално исках всеки бутон да задейства анимация, но поради времето и други фактори вместо това просто зададох един бутон, който не свети като бутон „анимация“.

Ако бутонът Launch е натиснат, отброяването започва от T-10 до нула. След това „liftoff“се превърта по дисплея и малко анимиран „shuttle“се взривява.

Аз също (както в оригиналната кутия за управление на мисията) го направих така, че ако увеличите "мощността" твърде високо с тенджерата, LED светлинните грешки поемат дисплея на лентовата диаграма. В оригинала трябваше да изчакате 30 секунди, за да спрат. В тази версия, ако изключите захранването отново под "критично" ниво, грешките изчезват.

Останалата част от скицата е посветена на създаването на анимации или съобщения на скрийнсейвъра. Анимациите могат да бъдат трудни, но намерих страхотна помощна програма онлайн, която прави масив за вас въз основа на посочените от вас анимации. Вижте тук:

Ако използвате моята скица, можете да промените анимациите или съобщенията на каквото искате. Моята версия е изградена от работата на много други преди мен, така че направете я своя!

Последната стъпка е да използвате стойки, за да прикрепите Adafruit Metro и захранващата шина към долния панел. След това завийте всичко заедно и го включете!

Е, това за това го покрива! Всички въпроси задайте в коментарите по -долу. Благодаря за четенето!