Генератор на зарове: 12 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Тези инструкции са за моя основен проект, който завърших като част от моя курс по системи и контрол на IGCSE. Той получи оценка A* и аз ще ви насоча как да го направите в тази инструкция. Приличен опит в електрониката, както и опит с Arduino и неговата IDE са необходими, за да завършите този проект.

Заден план

С намаляването на популярността на настолните игри и процъфтяването на електрониката може да изглежда трудно да седнете и да играете без намесата на джаджи. В този конкретен случай моят клиент, преподавател в клуба на Warhammer, би предпочел да използва физически зарове, отколкото онлайн в неговия клуб. Проблемът е, че той не може да има зарове със 100 страни, поради което трябва да прибегне до използване на онлайн симулатор на зарове. Тук се появява възможност за този продукт.

Въпреки че размерът на пазара, към който е насочен този продукт, намалява, необходимостта от него все още съществува. Настолните игри се превръщат в характеристика на миналото, докато се появяват онлайн и електронните игри. В този конкретен случай, моят продукт намалява нуждата от телефони или интернет по време на настолна игра, което кара играчите да се чувстват по -малко откъснати от действителната игра. Системите, които ще използва, са 4511 IC и микроконтролер Arduino Nano. Този проект ще трябва да използва микроконтролер, тъй като без такъв веригата би била твърде неефективна.

Функция

Продуктът позволява на потребителя да избере число между 0 и 100, като използва два въртящи се превключвателя от лявата страна на устройството. Този номер се показва на потребителя чрез двата 7 сегментни дисплея директно над въртящите се превключватели като обратна връзка. След това, когато потребителят натисне бутона за превъртане, произволно число между 0 и избраното число ще бъде превъртено и показано на 7 -сегментните дисплеи от дясната страна на устройството.

Стъпка 1: Веригата

Опростената схема по -горе показва всеки от необходимите входове и изходи на Arduino, които да се използват като отправна точка за по -късни стъпки в проекта.

Как работи веригата?

Потребителят първо въвежда броя на страните, които иска да има заровете им, като използва двата въртящи се превключвателя, от които единият контролира 10 -цифреното място, а другият контролира 1 -цифреното място. Този номер се показва чрез обратна връзка на първата 7 -сегментна печатна платка, което улеснява потребителя да разбере избрания от него номер.

Десетичният вход на потребителя се преобразува в двоичен формат на ротационната платка и се изпраща до Arduino Nano. След това nano ще избере случайно число между 0 и избраното число. След това тази информация ще бъде изпратена в двоичен формат на 2-ра 7-сегментна печатна платка, когато превключвателят Push-To-Make (Roll) е натиснат.

Приложих кода на Arduino за справка по -долу, за да направя разбирането за това как този продукт работи по -лесно.

Стъпка 2: Печатни платки

Сметка за материали:

• 470 ома резистори x28
• 10K ома резистори x22
• CD 4511BE x4
• 7 сегментен дисплей (зелен, CC) x4
• Диод 1N4002 x44
• Ротационен превключвател (1P12T) x2
• Клавиш за превключване (Вкл. / Изкл.) X2
• Натиснете, за да направите x1
• Arduino Nano x1
• LED зелен x2

Използвайки Autodesk Eagle на моя компютър, аз проектирах схемата на всяка печатна платка, както се вижда на снимката по -горе. От схематичния дизайн имах печатни платки (2x 7 сегментна платка, 1x ротационна печатна платка), произведени в Китай и изпратени.

Gerber файлове можете да намерите тук (Eagle файловете са приложени по -долу)

Компоненти за запояване

Преди запояване се уверете, че имате добра вентилация и предпазни очила. Също така трябва да се ориентирате и да поставите всички компоненти в правилните им позиции, преди да ги запоите към дъската. Бъдете бързи с ютията, тъй като задържането й над щифт твърде дълго може да доведе до изгаряне на интегралната схема. Уверете се, че всяка точка на контакт е здраво закрепена към дъската с спойка и че няма сухи фуги.

Изрязване на дупки

Първо маркирах дупките на всяка печатна платка и ги подравних, за да се уверя, че са маркирани правилно. Това беше направено с помощта на квадрат за опитване, маркер и линийка. След маркиране на отворите използвах стоманена скоба, за да задържа печатната платка на място и пробих 4x 2 мм отвори във всяка платка, последвана от необходимите 3 мм отвори, за да предотвратя напукването на материала TRFE.

Тази стъпка е важна, тъй като ще ви позволи по -късно да закрепите правилно платките към корпуса.

Стъпка 3: Схема + Тестване

Задачи

• Проверете всички връзки на печатни платки.
• Настройте цялата верига.
• Пуснете кода през веригата за тестване.
• Ако не работи, отстранете проблема и повторете.

Контрол на качеството: Използвайки настройката за непрекъснатост на мултицета, проверих всяка писта и компонент, за да открия и елиминирам всички къси съединения, които биха могли да повлияят на функцията на веригата. Ако е намерено късо съединение, са предприети следните стъпки, за да се реши проблемът.

1. Определете късото - уверете се, че късото наистина е проблем и съществува ли, тъй като колкото повече пъти топлината се прилага към медните подложки, толкова по -голяма е вероятността те да се стопят, да се повредят или да не проводят.

2. С помощта на смукател за запояване внимателно загрейте фугата и изсмучете течната спойка. Повторете, докато цялата спойка се отстрани. Ако спойката не се отдели, използвайте фитил за запояване, за да опитате да абсорбирате част от нея.

3. И накрая, отново запоявайте двете съединения внимателно и с минимално спояване, но достатъчно, за да бъде съединението сигурно и проводимо.

Качване на кода:

За да качите кода в Arduino Nano, първо изтеглете Arduino IDE. След това изтеглете този Arduino Nano драйвер и този FTDI драйвер.

След това, използвайки кода от Стъпка 1, го качете чрез USB към Micro-USB кабел към Arduino Nano. Сега веригата трябва да е в експлоатация. Ако не работи, започнете отстраняването на неизправности, като проверите двойно всички компоненти и връзки.

Допълнителен светодиод

Ако погледнете внимателно 7 -сегментната печатна платка, ще забележите, че има слот за светодиод. Този светодиод е там, за да светне, когато се покаже числото 100 и двата 7 -сегментни дисплея ще покажат две 0. За да направите тази работа, използвайте две врати НЕ и две врати И в конфигурация, която ще задейства светодиода, когато няма входове в IC 4511.

Стъпка 4: Потребителски интерфейс

Задачи

• Проектирайте потребителския интерфейс с помощта на Adobe illustrator.
• Лазерно изрежете потребителския интерфейс и се уверете, че се вписва в компонентите на веригата. Гравирайте дизайна на орела на Warhammer върху потребителския интерфейс.
• Спрей боя дизайн дизайн сиво/сребристо.

Материал: черен акрил

Използвайки Adobe Illustrator, аз проектирах потребителския интерфейс в съответствие с размерите, посочени на изображението по -горе (щракнете, за да видите още изображения). След това експортирах този дизайнерски файл в лазерния нож и изрязах парчето акрил.

След това, оставяйки пластмасовия лист върху акрила, напръсках спрей гравираните участъци на акрила със сребрист/сив цвят. Това беше направено няколко пъти (4 пъти с 10-минутни интервали), за да се осигури смело и ясно изображение. След като оставих всичко да изсъхне, отлепих пластмасовия слой и се уверих, че няма нередности.

Стъпка 5: Странични плочи

Задачи

• Колекция от ясен дърво.
• Начертайте всички линии на рязане върху парчето дърво за водач при рязане. Изрежете и лявата и дясната страна на корпуса.

Материали

1. Ясен 135 мм (ш) х 300 мм (л) х 10 мм (г)

Следващата стъпка от този проект и може би най -сложната част от корпуса са страничните плочи. Първо, като използвате измерванията, дадени по -горе, маркирайте двете странични части на парче ясен от 10 мм дебелина. С помощта на лентов трион изрежете общата форма на парчетата.

След това, с помощта на рутер (маршрутизираща машина), изрежете жлебовете, показани на диаграмите по -горе. Има два канала с ширина 10 мм и дебелина 5 мм. и един 3 мм (широк) x 150 мм (дълъг) x 5 мм (дълбок) жлеб под ъгъл 50 градуса.

Довършителни работи

За да коригирате всякакви малки грешки в подравняването на повърхността или острите ръбове, използвайте фина шкурка, за да преминете през тези участъци, за да ги изгладите, придавайки им приятна естетическа привлекателност. Професионализмът е от ключово значение.

Стъпка 6: Горни, долни и задни плочи

Задачи

• Изрежете горната лента.
• Изрежете долната плоча.
• Лазерно изрежете задната плоча, след като създадете файла с илюстратор на adobe за лазерния нож.

Горна плоча (материал: пепел)

Горната плоча е сложна за производство, тъй като включва ъгъл от 50 градуса на едната страна. За да изрежете това парче, първо маркирайте общата форма на блока, като използвате посочените по -горе размери и квадрат за опит. След това създайте ъгъла, като зададете ъгъла на наклона на платформата на лентовия трион на 50 градуса. Оттам изрежете по едната страна на правоъгълника, за да се получи наклоненото лице.

Освен това изравнете платформата, за да използвате лентовия трион, за да изрежете другите три страни на правоъгълната горна част.

Долна плоча (материал: пепел)

Долната плоча е лесна за изрязване с помощта на лентов трион, тъй като представлява правоъгълен блок от ясен с размери 220 мм х 145 мм х 10 мм.

Задна плоча (материал: акрил)

Използвайки Adobe Illustrator, проектирах задната плоча (135 мм х 230 мм) заедно със слот за захранващия кабел и превключвателя за включване и изключване заедно с отворите за винтовете, както се вижда на диаграмите по-горе. След това експортирах този файл в лазерния нож и го нарязах.

С помощта на молив и линийка маркирайте 4 дупки (2 от всяка страна) за отворите за винтове (диаметърът зависи от винта, който използвате). Използвайки централен перфоратор и чук, направете вдлъбнатина над всеки от тези отвори и накрая използвайте подходящата бормашина с ръчна бормашина, за да пробиете всичките 4 отвора.

След това последвах същите стъпки за пръскане на букви върху акрил, както в стъпка 4. Накрая, с помощта на свредло за утайка, преминах през всеки от отворите за винтове, за да се уверя, че главите на винтовете ще бъдат изравнени с акрилната повърхност, когато сглобени.

Силова електроника:

Входящото захранване трябва да бъде около 5V. След като бъде направен през отвора за захранване на задната плоча, положителният проводник трябва да бъде направен през превключвателя на захранването, така че потребителят да може да контролира захранването в продукта. След това положителният извод от превключвателя трябва да бъде свързан към V (in) щифта на Arduino, а отрицателният/GND проводник трябва да бъде свързан към GND (in) на Arduino.

Стъпка 7: Лепене и затягане

Сега, след като всички части на корпуса са изрязани, трябва да ги съберем. Всички парчета са изброени по -долу:

• 2x странични плочи
• 1x Горна лента
• 1x Долно място
• 1x потребителски интерфейс
• 1x задна плоча

В тази стъпка парчетата, които ще залепим, са:

• 1x Горна лента
• 2x странични плочи

Много е важно тези парчета и тези парчета да са залепени един за друг. Долната плоча е показана на горните изображения, но НЕ е залепена за страничните плочи. Той се поставя единствено там като водач и за позициониране.

Стъпки:

1. Подредете парчетата в ред и се уверете, че всички те могат да бъдат поставени и монтирани правилно. Ако това не е така, или запишете проблемното парче, докато не работи, или го преработете.

2. Нанесете малък, но разумен слой PVA лепило върху ключовите точки на контакт. В този случай тези точки биха били горната фалцова връзка на двете страни.

3. Комбинирайте всички парчета заедно, като използвате долната плоча като водач, който да ви помогне да задържите страничните плочи и горната лента.

4. Използвайте една или две скоби, за да фиксирате парчето в тази конфигурация, докато лепилото изсъхне и фугите са здрави.

Стъпка 8: Пробиване

Общо има 8 дупки, които трябва да бъдат пробити в Ashwood. Всички отвори трябва да бъдат пробити с помощта на свредло 2,5 мм.

Първо стегнах корпуса, за да се уверя, че той не се движи по време на процеса на пробиване за контрол на качеството. След това с помощта на линийка и молив маркирах всичките 8 дупки, които трябваше да бъдат пробити отзад и отдолу. Използвайки централен перфоратор и чук с химикалка, аз вдлъбнах всяка точка, за да направлявам свредлото. Накрая с помощта на ръчна бормашина и 2,5 мм свредло пробих всяка дупка.

След като пробих отворите през акрилната задна част и дървената дънна част, използвах свредло за зенкер, за да създам зенкер за всяка дупка. Това беше необходимо, тъй като използвах самонарезни винтове за свързване на задната и долната част към корпуса. Това означаваше, че с тези вдлъбнатини за отвора, винтовата глава ще бъде изравнена с повърхността на материала, в който е завинтена, което й придава приятен външен вид и безопасна външност.

Стъпка 9: Шлайфане и довършване

Шлифоване на примеси

След като корпусът беше залепен, за първи път използвах груба шкурка, за да се отърва от излишното лепило или очевидните проблеми с подреждането. След това, за контрол на качеството. Преминах към по -фина шкурка и обиколих всяка повърхност, за да осигуря гладко покритие.

Нанасяне на финиш: Мебелен восък

И накрая, за да придадем на ясеня хубав завършек и усещане, реших да нанасям восък върху повърхността. Използвайки полираща кърпа, нанасях мебелния восък върху всяка външна повърхност на дървото 4 пъти в продължение на 30 минути сушене между тях за контрол на качеството. Това беше за контрол на качеството, който гарантираше, че всеки сантиметър от дървото е покрит правилно и със същата текстура.

Стъпка 10: Закрепете електрониката към жилището

Материали

• 12x M4 болтове
• 12x M4 гайки
• 12x найлонови шайби M4

По -горе прикрепвам платките към потребителския интерфейс с помощта на болтовете, гайките и найлоновите шайби. Използвах найлонови шайби, тъй като те са непроводими и следователно няма да създадат къси панталони при контакт с моята печатна платка. След като платките бяха закачени, използвах бормашина и отвертка, за да прикрепя задната и долната си плочи към крайния корпус. Направете този процес внимателно, тъй като електрониката може да е доста деликатна.

Ако някоя спойка се счупи или се разпадне, задължително е да я фиксирате там и след това b4 да продължи. Не забравяйте да тествате веригата преди и след закрепването й към корпуса, за да сте сигурни, че всичко остава в работно състояние.

Стъпка 11: Съберете жилищата заедно

В тази последна стъпка вземете потребителския интерфейс и го плъзнете нагоре по каналите на страничната плоча в корпуса. След това поставете долната плоча под корпуса между двете странични фуги. Подравнете отворите за винтове и с помощта на отвертка поставете всичките 4 винта (по 2 от всяка страна), за да фиксирате плочата на място.

Последната стъпка е да прикрепите задната плоча към корпуса. Направете това, като подравните отворите за винтове и след това поставете 4-те самонарезни винта за дърво във всяка позиция, за да се уверите, че е плътно и на едно ниво.

И накрая, можете да изгладите всички грешки, като използвате фини шкурки и мебелен восък. Ако има грешки при подравняването, моля, прегледайте предишните стъпки. Ако имате нужда от помощ по време на този процес, моля не се колебайте да публикувате въпросите си в секцията за коментари по -долу.

Стъпка 12: Готови сте

Браво при завършването на проекта! Наслади се!