Okvir za kontrolu misije V3.0: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Pozdrav svima!

Ovo je ažurirana verzija moje izvorne Mission Control Box. Ova je verzija ista osnovna ideja: svjetla, prekidači, odbrojavanje i zabavni LED stupčasti grafikon "mjerač snage", sve s temom Space Shuttle. Glavna razlika s ovom verzijom je što nema zvuka, nema poklopca kutije i nema prozirne fotografije shuttlea. No, i dalje je prepun zabavnih značajki. Pa provjerimo!

Evo što će vam trebati za izgradnju.

Materijali:

• MDF za kutiju: 1/2 "i 1/4" komada

  Koristio sam ove listove 9x12 za gornje i donje 1/4 "ploče:

• Boja u spreju (boja po vašem izboru za stranice i donje dijelove)
• Metalik srebrna boja u spreju (ili druga svijetla boja za gornju ploču)
• Akrilna brtvila u spreju
• Ljepilo za drvo
• Pištolj za vruće ljepilo
• #8 Vijci, 1/2 "i 1"
• Vijci i matice veličine 16 mm veličine M2,5
• Ljepljivi inkjet prozirni listovi (8,5x11)
• Lexan/pleksiglas

Elektronika:

• 9V DC adapter za napajanje
• Konektor za utičnicu za montažu na ploču

Različiti prekidači. Evo onih koje sam koristio:

• (1) Metalni prekidač

• (2) Osvijetljeni prekidači za navigaciju

  Napomena: Koristio sam ih, ali morao sam ih izmijeniti za rad s Arduinom, čitajte dalje za detalje!)

• (1) Osvijetljeni prekidač s poklopcem:
• (2) Osvijetljeni gumbi za zaključavanje:
• (1) Trenutačni gumb:
• (1) Arkadni gumb:

Druge stvari

• Četvero alfanumerički zaslon s ruksakom:
• Linearni potenciometar 10K Ohm + gumb
• Arduino Uno (koristio sam Adafruit Metro):

• Sparkfun LED bargrafska ploča:

  (Da, više nije dostupan, ali čitajte dalje kako biste saznali kako ga vratiti izvana!)

• Protoboard ili mala matična ploča za sabirnicu napajanja
• Žica
• Lemilica s lemljenjem (očito)
• 5 mm LED diode
• Otpornici od 220 ohma

Korak 1: Izrežite, usmjerite i obojite

Kutija je 12 "Lx9" Wx4 "H (3" H sprijeda) Donji otisak kutije je 9x12 ", veličine jedne od prethodno izrezanih 1/4" MDF ploča koje sam naručio od Amazona. Ako ste vrlo precizni, možda ćete htjeti obrezati ili obrusiti 12 "stranu donje ploče, budući da je gornji dio malo nagnut. (Nisam to učinio) Stranice su izrađene od 1/2" MDF -a, gornja i donja ploča su 1/4 "MDF.

• Stražnji dio (1/2 "MDF): 4" x12"
• Prednji dio: (1/2 "MDF) 3" x12"
• Ugaoni bočni komadi (1/2 "MDF) 4" smanjuju se na 3 "visoko za 8".
• Donja: (1/4 "MDF) 9" x12"
• Gornja ploča (1/4 "MDF) obrezana je na 9x11,5"

Upotrijebite glodalicu da izrežete utor širine 1/4 ", dubine 1/4" otprilike 1/2 "prema dolje od gornjeg (kosog) ruba bočnih dijelova. Svakako izrežite utor na * unutarnjoj strani * s obje strane komada.

Sve sam dijelove obojao jarko narančastom bojom, osim gornje ploče koju sam obojao metalnom srebrnom bojom u spreju.

Nakon nekoliko slojeva srebrne boje (lagano brušenje između slojeva), stavio sam prozirnu ljepljivu ploču sa svim slikama i naljepnicama. Budite oprezni pri polaganju kako biste izbjegli stvaranje mjehurića ispod plahte.

Koristio sam Word za izradu izgleda, ali možete koristiti i Illustrator ili neki drugi grafički program. Ispisao sam list na tintnom pisaču pa sam naljepnicu morao premazati sprejem za brtvljenje kako tinta ne bi potekla ako se na nju prolije voda. Mislim da sam na njega nanio oko 4-5 slojeva Krylonovog brtvila i učinio ga je prilično dobro vodootpornim (također otpornim na UV ovisno o spreju koji koristite).

Sve to spojite da vidite je li sve u redu!

Korak 2: Rezanje rupa na gornjoj ploči

Ispisao sam neke križiće na ljepljivu ploču kako bih lakše centrirao izbušene rupe za prekidače. Počnite s rezanjem X -a u ljepljivom listu kako ga svrdla ne bi previše sažvakala. Upotrijebite mali komadić da ga postavite točno u sredinu, a zatim se povećajte do odgovarajućeg otvora za rupu. Dolje navedene veličine su bliske, ali nisu točne. I dalje sam morao upotrijebiti okruglu datoteku da otvorim nekoliko za njih (budući da nemam skup mjernih podataka). Koriste se svrdla:

• Prekidači: 1/2"
• LED tipke: 5/8"
• Potenciometar: 1/4"
• LED: 1/4"
• Arkadni gumb: 1-1/8"
• Također je potrebno: DC utičnica (na stražnjoj strani): 7/16"

Za dulje otvore potrebne za LED trakasti grafikon i Quad alpha zaslon, izbušio sam niz rupa u nizu, ali sam zatim upotrijebio tablicu usmjerivača kako bih obrezao ostatak. To mi je dalo lijep ravni rez. Prekidači za klackalice također su trebali dulji rez, pa sam ga započeo s jednom rupom, a zatim usmjerio na odgovarajuću veličinu. Ako ste dobri s Dremelom, to možete učiniti i na taj način, ali neće izgledati tako čisto.

• Otvor stupčastog grafikona: 7/16 "x 3"
• Quad alpha zaslon: 7/8 "x2"
• Preklopni prekidači: 1 "x3/8"

Nakon svega toga zalijepio sam gornju ploču u izrezane utore, ali za sada ostavio bočne i donje strane, tako da sam mogao ući u elektronički dio projekta.

Korak 3: Elektronika

Sada kada su rupe izbušene i otvori usmjereni, možete postaviti prekidače i pričvrstiti ploče na ploču. Koristio sam dosta kratkospojnih žica, ali također sam morao lemiti žice na neke prekidače i potenciometar. Ovdje sam uključio neke crteže kako spojiti različite prekidače.

Različiti prekidači rade različite stvari pa ih je potrebno drugačije ožičiti:

• Povlačenje pristupne ruke i sagorijevanje vodika zasuni su tipke koje svijetle kad se pritisnu.
• Pomoćne jedinice napajanja je prekidač koji uključuje LED
• Glavni start motora je prekidač koji se pali kad se uključi
• Pojačivač paljenja je prekidač koji svijetli kad se okrene.
• Automatsko pokretanje slijeda trenutni je prekidač koji ne svijetli, ali aktivira četvero -alfanumerički prikaz
• LAUNCH je arkadni gumb (trenutni prekidač) koji pokreće odbrojavanje

Nakon što sam Quad Alpha zaslon pričvrstio na dno ploče vrlo sitnim vijcima, također sam dodao mali komad pleksiglasa preko otvora na gornjoj strani ploče i pričvrstio ga vijcima M2.5. Za ploču s LED grafikonima uvrnuo sam rupe na prednjoj strani ploče kako bi se podudarale s otvorima za montažu na ploči. Dakle, zapravo je pričvršćen vijcima M2.5 kroz vrh ploče i drugim komadom pleksiglasa izrezanim po veličini.

Ne morate raditi pleksiglas, ali zaključio sam da bi to spriječilo znatiželjne/lukave ruke da pritisnu komponente i odvoje ih. (Lekcija naučena iz iskustva!)

Adafruit ima mnogo dokumentacije o tome kako povezati zaslon, pa ako koristite tu ploču, svakako provjerite njihove vodiče na njoj. Za Quad alpha zaslon i LED grafikon zalemio sam zaglavlja radi lakšeg spajanja. Također sam vruće zalijepila sva zaglavlja nakon što su svi bili na svom mjestu.

Napomena: Upotrijebio sam epoksid za pričvršćivanje potenciometra na dno ploče, budući da se na originalnoj Mission Control Box posudi otpušta ako se okrene predaleko ili pretvrdo. Još jedna naučena lekcija!

Ukinuta ploča? Hah

LED trakasti grafikon je komplet koji je prodao Sparkfun, ali je ukinut. Međutim, oni su sjajna tvrtka i učinili su datoteke dizajna dostupnima svima za preuzimanje i korištenje. Tako sam istegnuo svoje mentalne mišiće i naučio kako koristiti softver Eagle za pretvaranje datoteka u Gerber format, kako bi ih mogle proizvesti tvornice pločica. Našao sam mjesto na internetu koje je obećavalo brzi zaokret i naručio 10 ploča. Bili su jeftini u prljavštini (manje od 1 USD po ploči) i stigli su putem DHL -a (poštarina 25 USD) u moju kuću u Maineu iz tvornice u Shenzhenu u Kini, za manje od tjedan dana. Bilo je nevjerojatno.

Napomena: Prvo sam pogledao neke američke proizvođače, ali je zaokret bio mnogo duži i bili su skuplji pa sam otišao s Kinom jer sam imao proračun i vremenski nedostatak.

Zatim sam se morao uputiti na upute Sparkfuna kako bih nabavio sve komponente potrebne za rad ploče. Neću ih ovdje navoditi, ali upute za sastavljanje ploče i sve ostalo što vam je potrebno za izradu nalaze se na ovoj poveznici:

github.com/sparkfun/Bar_Graph_Breakout_Kit…

Domaći Power Bus

Svi prekidači, ploče i lonac zahtijevaju napajanje, ali na Arduinu postoje samo dva 5-voltna izlaza. Tako sam upotrijebio praznu protoboard i lemio na nju 2 reda ženskih zaglavlja. Zatim sam (traljavo) lemio komad gole žice na sve pinove s donje strane kako bi svi bili spojeni, jedan red za napajanje, jedan red za uzemljenje. Zatim bih mogao spojiti kratkospojne žice sa sklopki itd. U zaglavlja na sabirnici, a jedna kratkospojna žica bi trebala ići na izlaz Arduino 5V, a jedna na Arduino uzemljenje s magistrale.

Rocker Switch Hack

Preklopke koje sam dobio bile su ocijenjene na 120 volti, pa mala neonska žarulja unutra neće ništa učiniti s mojih 5 volti iz Arduina. Pažljivo sam rastavio prekidač (vidi fotografiju) i otkrio da je žarulja samo zalemljena na otpornik, a zatim omotana oko unutrašnjosti prekidača, s pozitivnom stranom pričvršćenom na oprugu na dnu, a uzemljenje strana (iza otpornika), ide u zarez na jednoj strani prekidača. Izvukao sam to i lemio LED diodu na otpornik od 220Ohm te omotao žice natrag onakvima kakve jesu. Nakon nekoliko proba konačno sam uspio.

Ako to učinite, pažljivo zapišite na koji način ulaze komadi, kako su žice omotane i kako sjede u kućištu. Ili nabavite vrstu prekidača koji radi na 5V od početka! Iako je ovo bilo bolno u zadnjici, bio sam vrlo zadovoljan što sam uspio "hakirati" prekidač (što je bio tip koji je klijent posebno tražio) i natjerati ga da funkcionira.

Korak 4: Spajanje i programiranje Arduina

Mnogi prekidači služe samo za upravljanje svjetlima/LED diodama pa im samo treba napajanje iz Arduina putem domaće sabirnice napajanja. Ali prvo je Arduinu potrebna snaga.

Ožičio sam kutiju tako da ima prekidač za uključivanje/isključivanje (zelena klackalica) za koje je ožičenje prikazano u prethodnom koraku. Žica iz utičnice (koja se napaja iz 9V adaptera) ide u prekidač, a zatim ga preusmjerava do VIN pina na Arduinu. Ovaj pin može prihvatiti napone između 7-12 volti. Zatim sam, kao što sam već rekao, spojio 5V pin s Arduina na sabirnicu kako bih napajao one LED diode spojene na prekidače.

I zaslon i stupčasti grafikon trebaju nekoliko pinova (pogledajte odgovarajuće vodiče za spajanje), a zatim i arkadna tipka i tipka za pokretanje automatskog slijeda uzimaju pin, a potenciometru je također potreban jedan.

Evo ispisa koji sam koristio:

• A0 Potenciometar (srednja iglica iz lonca)
• A4 DAT (quad alpha)
• A5 CLK (quad alpha)
• 4 Prekidač za pokretanje automatskog slijeda
• 8 Gumb POKRENI
• 10 LAT (bar graf)
• 11 SIN (Bar Graf)
• 13 CLK (bar graf)

Skica (program)

Glavna petlja Arduino skice broji "petlje u praznom hodu" gdje se ništa ne pritiska. Ako dosegne 10 000 (oko 60 sekundi), pojavit će se slučajni "čuvar zaslona", ili poruka na zaslonu, ili kratki niz aktivnosti na LED trakastom grafikonu. Petlja također čeka na pritiskanje tipki s tipke za pokretanje automatske sekvence ili tipke za pokretanje. Automatsko pokretanje slijeda pokrenut će jednu od 6 nasumičnih animacija na Quad alpha zaslonu, koje približno odgovaraju koracima slijeda pokretanja. Prvotno sam želio da svaki gumb pokrene animaciju, ali zbog vremena i drugih čimbenika umjesto toga samo sam postavio jedan gumb koji ne svijetli kao gumb "animacija".

Ako pritisnete tipku Pokreni, odbrojavanje počinje od T-10 do nule. Zatim se "liftoff" pomiče po zaslonu i malo animirani "shuttle" eksplodira.

Također sam (kao u originalnom Mission Control Boxu) to učinio pa ako pojačate "snagu" prekomjerno s loncem, LED svjetlosne greške preuzimaju prikaz stupčastog grafikona. Na izvorniku ste morali čekati 30 sekundi da se zaustave. U ovoj verziji, ako ponovo isključite napajanje ispod "kritične" razine, bugovi nestaju.

Ostatak skice posvećen je stvaranju animacija ili poruka čuvara zaslona. Animacije mogu biti škakljive, ali našao sam cool uslužni program na internetu koji vam čini niz na temelju animacija koje navedete. Provjerite ovdje:

Ako koristite moju skicu, možete promijeniti animacije ili poruke na što god želite. Moja je verzija izgrađena od djela mnogih drugih prije mene, pa je učinite svojom!

Posljednji korak je korištenje odstupanja za priključivanje Adafruit Metroa i sabirnice za napajanje na donju ploču. Zatim sve zavijte i priključite!

Pa, to o tome pokriva! Sva pitanja postavite u komentarima ispod. Hvala na čitanju!