Преносима станция за електроника: 22 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Това е малка работна станция с електроника, предназначена да се използва по време на пътуване или ако нямате достатъчно място в къщата си за работна станция в пълен размер. Той има вграден компютър, осцилоскоп, Arduino и други функции.

Материали:

Електронни материали:

• Raspberry Pi (1x)
• RCA мъжки конектори (2x)
• USB компютърен вентилатор (1x)
• USB клавиатура (1x)
• USB удължители (3x)
• USB мъжки към мъжки кабел (1x)
• USB женски към женски адаптер (1x)
• USB 1а зарядно за телефон (1x)
• Arduino Uno (1x)
• Платформа (1x)
• Захранване за платка (1x)
• 9v скоба за батерия (2x)
• 2,1 мм конектор за цев (2x)
• Сензорен екран (1x)
• Преносим високоговорител (1x)
• Преносима захранваща банка (1x)
• Аудио сплитер (1x)
• USB звукова карта (1x)
• Micro SD карта, минимум 4 GB (1x)
• HDMI кабел (1x)
• USB концентратор (1x)
• Микро USB кабел с превключвател (1x)
• USB A към USB B кабел (1x)
• 3,5 мм към RCA кабел (1x)
• Девет волтови батерии (2x)

Забележка: USB клавиатурата е необходима за първоначална работа с Raspberry Pi, но няма да се използва в завършената станция. Ако вече имате USB клавиатура, можете да я използвате вместо да я купувате, тъй като тя няма да се използва постоянно в станцията.

Материали за кутия:

• 0,75 x 2 x 22,75 инчови ленти от дървен материал (4x)
• 0,75 x 2 x 17,75 инчови ленти от дървен материал (4x)
• 17,75 x 24 0,25 -инчови листа от масонит (2x)
• 1,25 x 3x 3 инчови блокове от дърво (4x)
• Панти за дупе (2x)
• 1,5 инчови винтове или довършителни пирони
• Лепило за дърво
• Контейнер за съхранение на органайзер (4x)
• Монтажни винтове Arduino (1x)
• Тиксо
• Супер лепило

Свържете се с Цимент

22,75 x 17,125 0,25 лист мазонит (1x)

Фиксатор (1x)

Инструменти:

• Дремел
• Длето
• Маркер с фин накрайник
• Шкурка с едър пясък
• Поялник
• Пробивна машина
• Свредла

Стъпка 1: Изграждане на кутията, първа част

За съжаление кутията, която използвах, за да направя работната станция, вече беше направена, така че нямам снимки на кутията по време на строителството. Имам обаче друга кутия точно, така че разбрах как е направена и включих инструкциите тук.

Завийте или заковайте две от по -късите ленти от дървен материал в краищата на две от двете по -дълги ленти (основна снимка). Завийте или залепете един от листата на мазонита към правоъгълната рамка, която току -що сте направили (снимка горе вдясно). Повторете този процес веднъж. Поставете двете си рамки една до друга, но не съвсем докосващи. Поставете пантите на място (средна дясна снимка). Проследете пантите върху рамките, в позицията, където те ще бъдат настроени. Използвайте длето, за да издълбаете дървото в зоните, които сте проследили, докато върховете на пантите се изравнят с дървото (долната дясна снимка). Завийте пантите в зоните, които сте вдлъбнали с длетото.

Стъпка 2: Конструиране на кутията, втора част

Вземете 22,75 x 17,125 инчов лист масонит и залепете по един от дървените блокове 1,25 x 3 x 3 инча на всеки от ъглите му, както е показано на снимката вляво. Страната на масона с дървените блокове върху него ще бъде долната страна на основния панел. Пробийте решетка от вентилационни отвори отстрани на едната половина на кутията, както е показано на снимката вляво. Използвайте свредло с размер приблизително 1/4 инча.

Стъпка 3: Изграждане на кутията, трета част

В тази стъпка ще монтирате контейнерите за електронните компоненти. Имах ограничен избор от видове контейнери, така че включените снимки няма да отговарят директно на инструкциите. Инструкциите все още трябва да работят и всъщност осигуряват по -ефективно използване на пространството от системата, която имам. Вземете четирите контейнера за съхранение и ги поставете така, че всички да се поберат в половината на кутията без вентилационните отвори в нея и да могат да се отварят в избраното от вас положение. Проследете всеки от контейнерите върху масонита в избраната от вас позиция. Използвайте шкурка, за да изравните зоната вътре в очертаните от вас места и дъната на контейнерите. Покрийте дъното на контейнерите и участъците, които сте обработили върху мазонита с контактни цименти. Изчакайте контактният цимент да изсъхне. След като целият контактен цимент изсъхне, притиснете контактните страни с циментово покритие на контейнерите към съответната им област на контакт с мазонит с циментово покритие. Контейнерите вече могат да се използват за държане на електронни компоненти.

Стъпка 4: Монтиране на сензорния екран

Изрежете правоъгълник от хартия с размери 6,5 х 4,13 инча. Поставете хартията в позицията на сензорния екран в основната снимка. Проследете около снимката с маркер с фин връх. Използвайте Dremel с въртяща се режеща глава, за да изрежете по линиите, които сте начертали. Отстранете правоъгълника на масон, който сте изрязали. Направете малка вдлъбнатина в долната лява част на изреза за лентовия кабел, както е показано в горната лява снимка. Обърнете листа от масонит и поддържайте краищата му върху две кутии. Внимателно поставете сензорния екран в вдлъбнатината, като се уверите, че удълженията на печатната платка с отворите за винтове в тях стоят здраво върху масонския лист. Маркирайте къде дупките за винтове на печатната платка се срещат с масонита. Пробийте малки дупки на местата, които сте маркирали, като използвате постепенно по -големи свредла, докато винтовете, включени в сензорния екран, преминават през пробитите отвори. Поставете сензорния екран обратно в вдлъбнатината. Завийте сензорния екран на място с включените винтове. Свържете HDMI кабела и включения USB кабел към екрана, както е показано в долната лява снимка. Уверете се, че подсветката е във включено положение, както е показано в долната лява снимка.

Стъпка 5: Инсталиране на NOOBS на SD карта

Необходимо е да изтеглите системата NOOBS на празна SD карта. NOOBS означава Нов софтуер извън кутията. Това е по -лесен начин да инсталирате операционната система Raspbian в Raspberry Pi. За да намерите инструкции, както и изтеглянето, щракнете тук.

Стъпка 6: Настройте Raspberry Pi

Свържете HDMI и USB кабелите от сензорния екран към Raspberry Pi. Включете USB концентратора и USB звуковата карта в Raspberry Pi. Поставете SD картата в слота за SD карта на Raspberry Pi.

Стъпка 7: Залепете USB концентратора

Първо изберете мястото, където искате да бъде залепен вашият USB хъб. Ще го залепите към долната страна на основния панел, страната с Raspberry Pi върху него. Това трябва да е място, където може да се свърже с Raspberry Pi, докато Raspberry Pi е свързан със сензорния екран. Опитайте се да се уверите, че нито един от кабелите не е огънат, докато USB концентраторът е в избраното от вас положение. Очертайте USB концентратора в областта, където искате да го залепите. Шлайфайте зоната, която сте очертали с едра шкурка. Шлайфайте долната страна на USB концентратора със същата шкурка. Нанесете слой от цимент за контакт върху двете области, които сте шлифовали, след което ги оставете да изсъхнат. След като и двете области изсъхнат, натиснете здраво покритата страна на USB концентратора към зоната, която сте маркирали. Продължете да натискате за около минута.

Стъпка 8: Монтиране на платката

Почистете зоната над сензорния екран с влажна кърпа, като се уверите, че е чиста и замърсена. Внимателно отлепете защитната лента от задната страна на дъската, като внимавате да не отстраните залепващия слой. Притиснете задната част на дъската към зоната, която току -що сте почистили, докато се залепи плътно. Прикрепете захранващия блок към дъската за хляб, както е показано на основната снимка. Уверете се, че всички щифтове в долната част на платката за захранване се подравняват с релсите на захранващата платка. Пробийте малка дупка в Masonite, в позиция близо до жака на цевта на захранването. Включете мъжкия жак в конектора на женския барел на захранващия блок. Развийте капака от мъжкия вал. Прокарайте проводниците от щипката за 9v батерия през отвора, който сте пробили в масоните, като се уверите, че щипката е от долната страна, а проводниците отгоре. Плъзнете капака на крика на цевта, който сте развивали по проводниците. Запоявайте положителния (червен) проводник от щипката към вътрешния полюс на съединителя на цевта и отрицателния (черен) проводник към външния пръстен на конектора (долната дясна снимка).

Стъпка 9: Монтиране на Powerbank

Поставете вашата powerbank в предната част на кутията (основна снимка). Проследете около powerbank с фин маркер. Използвайте Dremel, за да изрежете дървото в секцията, която сте очертали. Използвайте Dremel, за да направите две вдлъбнатини в дървото до отвора, който току -що сте изрязали, за зареждащите и изходните кабели (снимка горе вдясно). Включете кабела, включен в захранващата банка, в зареждащата страна на захранващата банка и включете кабела с превключвателя върху нея в изходната страна на захранващата банка. Плъзнете захранващата банка в отвора, който сте изрязали за нея. Захранващата банка трябва да се монтира сигурно, без да усуква или огъва кабелите. Ако захранващата банка приляга правилно, фиксирайте я с тиксо. Включете микро USB края на кабела, излизащ от powerbank, в конектора за захранване на micro USB на Raspberry Pi. Проследете превключвателя в кабела, излизащ от powerbank към Masonite, близо до сензорния екран. Изрежете тази област с помощта на Dremel. Плюшете превключвателя през отвора, докато горната част на превключвателя се изравни с масонската (долната лява снимка). Залепете превключвателя на място със суперлепило. Уверете се, че превключвателят е в изключено положение.

Стъпка 10: Зареждане

Изрежете отвор 5/8 x 3/8 инча. Тук ще включите кабела за зареждане на станцията. Поставете USB удължителя от долната страна на масонския лист, така че да можете да видите целия USB порт през отвора (основната снимка). Маркирайте къде ще преминават винтовете през масонните, за да монтирате USB удължителя в това положение. Пробийте отвори от 1/8 инча във всички маркирани позиции. Завийте удължителя на място с помощта на включените винтове. Включете USB женския към женския адаптер в USB кабела, който влиза в powerbank. Включете USB удължителя в другата страна на USB адаптера. Включете USB мъжкия към USB мъжкия кабел в зарядното устройство за USB телефон. За да заредите станцията, включете зарядното устройство за мобилен телефон в USB удължителя с USB кабел към мъжки пол. Може да искате да използвате маркер, за да напишете „зареждане“или някаква друга индикация в близост до USB удължителя, за да направите разлика между него и USB портовете за данни. Забележка: powerbank, използван за този Instructable, не поддържа преминаване през зареждане, което означава, че не можете да зареждате станцията и да използвате компютъра едновременно.

Стъпка 11: Монтиране на Arduino

За съжаление не успях да намеря комплект винтове специално за монтиране на Arduino, затова включих връзка към комплект с някои болтове, гайки и стойки. Първо, позиционирайте вашия Arduino точно над таблото (лявата снимка). Използвайте маркера си, за да маркирате къде ще пробиете дупки за винтовете за монтиране на Arduino. Използвайте 2 мм свредло, за да пробиете отвори във всички позиции, които сте маркирали. Ако болтовете, включени в комплекта, няма да преминат през отворите, използвайте 2,5 мм свредло, за да увеличите отворите. Поставете вашия Arduino така, че отворите за винтове на Arduino да се подравнят с отворите за винтове, които сте пробили в масон. Прокарайте винтовете през отворите за винтове на Arduino и дупките, които сте пробили в масон. Завийте болт в края на всеки от винтовете и затегнете (дясна снимка).

Стъпка 12: Захранване и данни на Arduino

Raspberry Pi няма достатъчно мощност за захранване на Arduino и сензорния екран едновременно, така че Arduino има деветволтово захранване за захранване и USB кабел за пренос на данни. Пробийте малка дупка в Masonite, в позиция близо до крика на цевта на Arduino. Включете мъжкия жак в съединителя на женския барел на Arduino. Развийте капака от мъжкия вал. Прокарайте проводниците от щипката за 9v батерия през отвора, който сте пробили в масоните, като се уверите, че щипката е от долната страна, а проводниците отгоре. Плъзнете капака на крика на цевта, който сте развивали по проводниците. Запоявайте положителния (червен) проводник от щипката към вътрешния полюс на съединителя на цевта и отрицателния (черен) проводник към външния пръстен на съединителя. Завийте капака на крика на цевта обратно към крика на цевта. Пробийте 1/4 инчов отвор в Masonite, приблизително на два инча и половина от USB конектора на Arduino. Нарежете USB кабела USB A към USB B наполовина, след това прокарайте половината с USB B конектора върху него през отвора, който току -що пробихте (лявата снимка). Отстранете сантиметър от външната изолация от двете половини на кабела. Премахнете половин инч изолация от всеки от по -малките проводници в двете половини на кабела. Усучете откритите участъци от кабелите с подобен цвят от двете половини заедно, за да създадете снаждане. Увийте снаждането с електрическа лента, за да го изолирате. Повторете този процес с всички проводници в кабела. Увийте съединената част на кабела с повече електрическа лента, докато не бъде напълно покрита (средна снимка). Включете кабела в USB концентратора (дясна снимка).

Стъпка 13: Инсталиране на Matchbox клавиатура

Matchbox Keyboard е виртуална клавиатура, която може да се използва за въвеждане на Raspberry Pi, без да се нуждаете от външна USB клавиатура. Първо включете USB клавиатурата в Raspberry Pi. След това включете Raspberry Pi. За да включите Raspberry Pi, натиснете бутона на powerbank и включете превключвателя на захранването. Трябва да се появи екран за стартиране на NOOBS. Изберете Raspbian в списъка с опции, които ви дава стартовият екран. Щракнете върху иконата Инсталиране. След като Raspbian се изтегли и се появи главният екран на Raspbian

За да инсталирате Matchbox Keyboard, отидете на терминала Raspbian и въведете тези команди.

sudo apt-get install matchbox-keyboard

sudo рестартиране

След като Raspberry Pi се рестартира, отидете в Меню> Аксесоари и Клавиатурата на кутията за кибрит трябва да е там. Изключете USB клавиатурата от Raspberry Pi и изключете Raspberry Pi. За да изключите Raspberry Pi, отидете в Меню> Изключване> Изключване на захранването. Когато зеленият индикатор на Raspberry Pi спре да мига, можете да изключите захранването.

Стъпка 14: Изработка на осцилоскопа

Първо, включете powerbank. След като Raspberry Pi се стартира, отидете в Меню> Предпочитания> Добавяне/премахване на софтуер. Въведете „цифров осцилоскоп“във вградената търсачка. След като резултатите се появят, изберете софтуера с надпис „цифров осцилоскоп“и щракнете върху бутона за инсталиране. След като екранът покаже, че софтуерът е зареден, прозорецът ще се затвори. Проверете менюто. Трябва да има нова секция с надпис „Ham Radio“. В този раздел трябва да намерите софтуера за осцилоскоп. Отидете в Меню> Предпочитания> Настройки на аудио устройството. Проверете дали можете да зададете USB звуковата карта като аудио изход. Ако не, отидете тук, за да видите страница за инсталиране на необходимите драйвери. Включете кабела 3,5 мм към RCA в конектора за микрофон на звуковата карта. Пробийте две дупки 7/16 инча в Masonite в рамките на шест инча от звуковата карта. Плъзнете RCA конекторите през отворите отдолу, докато пластмасовото покритие се изравни с масонската (лявата снимка).

Стъпка 15: Изработване на сонди за осцилоскоп

Има различни видове сонди за осцилоскоп, като 1x, 5x и 10x. Всеки от тези типове сонда разделя напрежението на числото в началото на името му. За да направите 1х сонда, свържете проводник към всеки от проводниците на мъжки RCA конектор. Свържете черна алигаторна скоба към проводника, свързващ външния пръстен на конектора, и червена алигаторна щипка към проводника, който отива към вътрешния щифт на RCA конектора. Ако искате, можете да замените червения алигаторен клипс за сонда по ваш избор, като пого клип или миниграбер. Сондите, които не са 1x, са по-трудни за изработка, тъй като те трябва да разделят сигналите на фиксиран номер, без да създават никакви изкривявания. Ако искате да направите други видове сонди, отидете тук за ръководство. Забележка: докато ръководството използва BNC конектори, този проект използва RCA конектори.

Стъпка 16: Монтиране на високоговорителя

Първо, позиционирайте листа си с масонит с монтирана на него електроника в половината на кутията с powerbank в него. Поставете високоговорителя до една от страните на кутията (най -лявата снимка). Поставете високоговорителя върху масонската маса и я проследете. Използвайте Dremel, за да изрежете масонита в зоната, която е маркирана. Извадете парчето масонит с електрониката в него от кутията. Използвайте Dremel, за да направите вдлъбнатина отстрани на кутията за кабела за зареждане. Поставете кабела в вдлъбнатината и напълнете останалата част от вдлъбнатината със смес от дървени стърготини от рязане на вдлъбнатината и лепило за дърво (средна лява снимка). Изчакайте лепилото да изсъхне. Направете още една вдлъбнатина за достъп до превключвателя за включване/изключване на високоговорителя отстрани на кутията, като внимавате да не пробиете вдлъбнатината за захранващия кабел (средна дясна снимка). Включете 3,5 -милиметровия кабел, включен в комплекта с високоговорителя, в него. Включете високоговорителя в кабела за зареждане, монтиран в кутията. Включете другия край на 3,5 мм кабела в аудио сплитер. Пробийте дупка отстрани на кутията със същия диаметър като външната страна на една от женските 3,5 мм тапи на сплитера. Избутайте края на сплитера през отвора, докато краят му се изравни с външната страна на кутията (снимка вдясно). Това ще бъде аудио изходът за слушалки на работната станция.

Стъпка 17: USB разширения

Включете двата останали USB удължителя в USB концентратора. Изрежете два отвора 5/8 x 3/8 инча, приблизително два инча един от друг. Поставете USB удължителите от долната страна на масонския лист, така че да можете да видите целия USB порт през отвора (основната снимка). Маркирайте къде винтовете ще преминават през масонните, за да монтирате USB удължителя в това положение. Направете това на двете дупки. Пробийте отвори от 1/8 инча във всички маркирани позиции. Завийте удължителите на място с помощта на включените винтове.

Стъпка 18: Монтиране на вентилатора

Включете вентилатора на USB компютъра в USB концентратора. Поставете вентилатора в позиция близо до Raspberry Pi и възможно най -близо до вентилационните отвори. Проследете кръговата зона с откритите лопатки на вентилатора върху масонита. Използвайте Dremel, за да изрежете тази област (основна снимка). Маркирайте отворите за винтове за монтаж на вентилатора. Пробийте дупки на всички маркирани от вас места с помощта на свредло 9/64 инча. Използвайте включените монтажни винтове, за да завиете вентилатора на място.

Стъпка 19: Инсталиране на Arduino IDE

Инсталирането на Arduino IDE на Raspberry Pi е много просто. Първо се уверете, че вашата Raspbian операционна система е актуална. Можете да направите това, като изпълните следните команди в терминала.

sudo apt-get update

sudo apt-get надстройка

За да инсталирате Arduino IDE, просто изпълнете тази команда.

sudo apt-get install arduino

Стъпка 20: Светлинен индикатор на Raspberry Pi

Ако сте много добри в запояването, можете да премахнете зеления светодиод на Raspberry Pi и да свържете на негово място друг светодиод, който е монтиран на масонския панел. Въпреки това, тъй като не бях много добър в запояването, просто пробих дупка в мазонита, което ми позволи да видя съществуващия светодиоден индикатор (основна снимка).

Стъпка 21: Завършване на електрониката

Ако конекторът на цевта за Arduino е свързан към Arduino, изключете го. Включете деветволтова батерия във всяка от деветволтовите скоби за батерии. Уверете се, че конекторът на цевта е включен в захранващия блок и че превключвателят на захранването е в изключено положение. Поставете листа Masonite с електроника върху него в позиция в кутията (основна снимка). За да използвате Raspberry Pi, натиснете бутона на powerbank и включете превключвателя на захранването, за да го включите. За да го изключите, отидете в Меню> Изключване> Изключване на захранването. Изчакайте, докато зеленият светодиод на Raspberry Pi мига бързо за известно време, след което дава едно дълго мигане и се изключва. След това изключете захранването. За да използвате осцилоскопа, включете Raspberry Pi и отидете в Menu> Ham Radio> Oscilloscope. За да използвате Arduino, първо включете съединителя на цевта в Arduino, след това включете Arduino в Raspberry Pi. Можете да програмирате Arduino от Arduino IDE, инсталиран на Raspberry Pi. За да използвате високоговорителя, използвайте вдлъбнатината отстрани на кутията, за да включите високоговорителя, преди да възпроизведете аудио върху него. Като алтернатива, станцията има Bluetooth възможности и 3.5 мм изход, така че не е нужно да използвате високоговорителя.

Стъпка 22: Заключение и подобрения

Това е всичко, което е необходимо за изграждането на преносима станция за електроника, която ще бъде полезна за повечето проекти по електроника. Включих и RCA монитор и схема за захранване на монитора, но тъй като повечето хора нямаха нужда от това, избрах да не го включа в тази инструкция. За съжаление не успях да намеря начин да накарам високоговорителя да се включи автоматично, така че трябва да използвате вдлъбнатината отстрани на кутията, за да включите и изключите високоговорителя. Трябва също така да бъде възможно да се проектира собствен усилващ високоговорител за станцията. В един момент би било хубаво да надстроите powerbank до по-голяма мощност, такава, която поддържа преминаващо зареждане, но това беше единственото, което успях да намеря, че има измервател на заряда и превключвателя на захранването от същата страна. Бих искал също така да проектирам вентилатора да се включва, когато температурен сензор открие достатъчно висока температура, за да го включи, вместо вентилаторът да е винаги включен. Това са единствените наистина необходими или наложителни промени, които трябва да бъдат направени. Ако някой има някакви други идеи за модификации или подобрения, моля споменете го в секцията за коментари по -долу.