Sustav za pohranu komponenti: 10 koraka (sa slikama)

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

Ultimate Component Storage System jedinstveno je rješenje za organiziranje i pohranu elektroničkih komponenti. Prilagođeni softver omogućuje katalogiziranje komponenti s ugrađenom funkcijom pretraživanja za brzi pristup određenim komponentama. LED diode iznad svake ladice koriste se za označavanje mjesta i statusa pojedinačnih ili skupina komponenti.

Pribor

Hvala DFRobotu što je za ovaj projekt dostavio sljedeće dijelove!

2 x 5V @ 3A USB napajanje

Dostupno ovdje (affiliate veza):

1 x Raspberry Pi 4 Model B

Dostupno ovdje (affiliate veza):

1 x 8,9 "1920x1200 IPS zaslon osjetljiv na dodir

Dostupno ovdje (affiliate veza):

1 x LED traka WS2812b, 30LED/m

Dostupno na Ebayu

Sve datoteke za ovaj projekt mogu se pronaći na mom GitHub-u:

Korak 1: Ideja

Pozadina

Uvijek sam imao problema s organiziranjem i skladištenjem komponenti. Gornja fotografija prikazuje stanje trenutnog rješenja za pohranu komponenti. Iako bi dijelovi u više kutija po cijeloj radionici mogli djelovati nekima, to je uvijek bilo neučinkovito u mom vlastitom tijeku rada. Dakle, smislio sam projekt za rješavanje ovog problema.

Ideja

Ideja je bila pohraniti sve komponente u isti sustav za pohranu. Sustav za pohranu sastojao bi se od mnogih ladica, a svaka ladica imala bi LED postavljenu iznad sebe.

Korisnik bi koristio prilagođeni softver za interakciju sa sustavom za pohranu. Kad korisnik izvrši pretraživanje komponenti, sustav prikazuje najbolje rezultate pretraživanja na zaslonu. Istodobno se uključuju LED diode koje odgovaraju pretraživanju, čime se ukazuje na položaj komponente u sustavu za pohranu.

Osim prikaza lokacije, boja LED dioda također bi označavala status (tj. Količinu) svake komponente.

Zahtjevi

Ideja je podijeljena na sljedeće zahtjeve kojima ovaj projekt želi zadovoljiti:

Izradite jednostavan sustav za pohranu i preuzimanje za male i srednje komponente

Izradite softversko sučelje za katalogiziranje i pretraživanje komponenti

Pomoću RGB LED dioda označite mjesto i status svake komponente

Korak 2: Dizajn - sustav za pohranu

Počeo sam s 3D modeliranjem samog sustava za pohranu.

Sustav za pohranu dizajnirao sam u obliku matrice 3D ispisanih ladica u različitim veličinama. Ladice su postavljene u rešetku 35 × 12 za ukupno 310 ladica. To je dovoljno prostora za spremanje svih mojih trenutnih komponenti i ostavlja prostora za buduće proširenje.

Razmak između ladica u okomitom smjeru osmišljen je tako da se iznad svakog reda ladica nalazi LED traka široka 10 mm. Razmak u vodoravnom smjeru dizajniran je tako da bude jednak razmaku LED dioda na LED traci. Pretpostavio sam da bi upotreba LED trake od 30 LED/metar donijela odgovarajuću veličinu svake ladice.

Sve ladice i držači ladica dizajnirani su za zasebno ispisivanje i sastavljanje u željenu konfiguraciju. Ladice su dostupne u različitim veličinama i bilo koja konfiguracija ladica radit će sa softverom nakon nekih promjena koda.

Kako bi se smanjila potrošnja niti i vrijeme ispisa, debljina stijenke na svim 3D ispisanim dijelovima svedena je na minimum. Nakon sastavljanja, cjelokupna skladišna jedinica dovoljno je čvrsta da primi većinu lakih i srednjih komponenti.

Korak 3: Dizajn - Ruka zaslona

Budući da sustav za pohranu zahtijeva HDMI zaslon za korisničko sučelje, odlučio sam dizajnirati podesivu ruku za montiranje zaslona i elektronike.

Svi dijelovi ruke zaslona dizajnirani su za 3D ispis i sastavljeni s vijcima i maticama M8. Ruka zaslona dizajnirana je za držanje HDMI zaslona, Raspberry Pi i svih ožičenja.

Dijelovi ruke za prikaz zasnivali su se na ovom dizajnu tvrtke Thingiverse.

Korak 4: 3D ispis i slikanje

Nakon 3D modeliranja svih dijelova, došlo je vrijeme za početak ispisa stotina ladica.

Koristio sam svoju Prusu MK2S za sve 3D-ispisane dijelove ovog projekta. Koristio sam PLA filament s visinom sloja 0,2 mm i ispunom od 0%.

Potporni materijal bio je potreban samo na držaču ladica srednje veličine i držača ladica velike veličine. Utvrdio sam da savršena tolerancija između ladica i držača ladica iznosi 0,2 mm. Vaša kilometraža može jako ovisiti o vašem 3D pisaču.

Nakon ispisa svih zasebnih dijelova, upotrijebio sam super ljepilo za sastavljanje svih držača ladica u rešetku 35 × 12.

Nisam imao dovoljno niti iste boje, pa sam odlučio dodati sloj crne boje kako bih sustavu za skladištenje dao ujednačen izgled.

Za referencu, cijeli moj sustav za pohranu 35 × 12 s 310 ladica zahtijevao je oko 5 kg filamenta za ispis.

Korak 5: Elektronika

Što se tiče elektronike, izbor hardvera bio je prilično jednostavan.

Za korisničko sučelje odabrao sam Raspberry Pi 4 Model B spojen na HDMI zaslon. Također možete koristiti Raspberry Pi bez glave i sučelje sa sustavom putem SSH -a. Starije verzije Raspberry Pi -a također mogu funkcionirati ako mogu pokrenuti Python 3. Knjižnica Neopixel koja se koristi u ovom projektu nije podržana na Pythonu 2.

Za LED diode sam bez posebnog razloga odabrao LED traku 30LED/m, WS2812b. Ostale LED trake također će raditi ako ih podržava knjižnica Neopixel.

Što se tiče ožičenja, tri USB-C kabela koriste se za napajanje Raspberry Pi, zaslona i LED dioda. HDMI kabel koristi se za povezivanje zaslona i Raspberry Pi.

Arduino Uno i USB kabel prikazani na fotografiji nisu obavezni. Možete poslati podatke na Arduino putem serijskog uređaja i koristiti ih kao LED kontroler. Radi jednostavnosti, odlučio sam ne koristiti Arduino u ovom projektu.

Dobra praksa dizajna bila bi uključivanje mjenjača razine u podatkovnu liniju za LED diode budući da je Raspberry Pi GPIO samo 3V3. Do sada nisam imao nikakvih problema, ali ako to učinim, implementirat ću nešto poput "74AHCT125 Quad Level-Shifter".

Ovdje postoji vodič za korištenje Neopixela s Pythonom i Raspberry Pi.

Korak 6: Pregled softvera

Dok su se svi dijelovi ispisivali 3D, radio sam na softveru koji kontrolira cijeli sustav.

Softver je napisan na Pythonu 3 i namijenjen je izvođenju kao konzolna aplikacija na Raspberry Pi. Funkcionalnost softvera može se raščlaniti na sljedeće dijelove:

• Čitanje korisničkog unosa
• Čitanje iz datoteke / pisanje u datoteku
• Ispišite rezultate na konzolu i LED diode

U nastavku ću pojednostavljeno opisati svaki korak.

Čitanje korisničkog unosa

Kad se primi korisnički unos, niz izraza Regex koristi se za određivanje zahtjeva korisnika. Korisnik može birati između sljedećih funkcija:

Funkcija	Primjer poziva
Navedite sve komponente:	svi
Pretražite komponentu prema ID -u:	ID22
Pretražite komponentu prema parametrima:	R, 22, SMD
Promijenite količinu komponente:	ID35+10
Dodajte novu komponentu:	PI89: PI90, 100 kom, C, 470u, SMD: dodaj
Uklonite postojeću komponentu:	ID10: rm
Pomoć za sintaksu:	Pomozite

Čitanje iz datoteke / pisanje u datoteku

Podaci o komponentama pohranjeni su u.txt datoteci. Ovisno o unosu, softver ili traži podatke u datoteci ili zapisuje nove podatke u datoteku. Novi se podaci zapisuju prilikom uklanjanja, dodavanja ili mijenjanja komponenti.

Iznesite rezultate

Softver šalje rezultate iz operacije na konzolu. Ako je pretraga provedena, ona također generira i šalje LED podatke u isto vrijeme.

Korak 7: Struktura podataka

Podaci o komponentama u.txt datoteci slijede određenu strukturu. Svaki redak datoteke sadrži informacije o jednoj komponenti koja je pohranjena u sustavu. Svaka komponenta sastoji se od nekoliko parametara koji su odvojeni zarezom.

Neki su parametri obvezni i softver ih koristi za praćenje položaja komponenti i boja LED -a. Stoga moraju slijediti određeni format.

Obavezni parametri i njihovi formati su:

• ID (u formatu IDX gdje je X jedna ili više znamenki)

  ID djeluje kao jedinstveni identifikator za svaku komponentu. Koristi se pri pretraživanju i brisanju komponenti

• PI (u formatu PIX: X gdje je X jedna ili više znamenki)

  PI opisuje koje LED diode odgovaraju kojoj komponenti

• Količina (u formatu Xpcs gdje je X jedna ili više znamenki)

  Količina se koristi za određivanje boje LED -a za svaku komponentu

Ostali parametri jednostavno su namijenjeni korisniku. Softver ne mora imati interakciju s njima, pa je njihov format stoga neobavezan.

Korak 8: Montaža - Elektronika

Sklop se može podijeliti na dva dijela, a prvi dio je ruka za prikaz i elektronika.

Sastavio sam 3D ispisane dijelove koristeći potrebne vijke i matice. Zatim sam pričvrstio 3D ispisanu ruku na HDMI zaslon pomoću vijaka od 4 mm. Raspberry Pi je pričvršćen na prikladno mjesto, a ožičenje je spojeno prema dijagramu u "Korak 5: Elektronika".

Pokušano je kabelsko upravljanje ožičenjem namotavanjem oko držača zaslona. Koristio sam kabelske vezice za vođenje napajanja i podatkovnih kabela duž ruke zaslona za povezivanje s ostatkom sustava za pohranu.

Korak 9: Montaža - sustav za pohranu

Drugi dio sklopa je sam sustav za pohranu.

Koristeći priložene rupe za vijke, pričvrstio sam sve zasebne sklopove ladica na komad obojene šperploče koja djeluje kao ploča.

Nakon toga, pričvrstio sam LED trake na svaki red i sve redove spojio u jednu LED traku. Konfiguracija svakog reda i smjera LED trake nije važna jer se može ponovno konfigurirati u softveru.

Za završetak montaže, pričvrstio sam ručicu zaslona s elektronikom na bočnoj strani ploče od šperploče.

Razvrstao sam sve komponente u njihov novi dom i dodao ih u bazu datoteka.txt.

Korak 10: Zaključak

Projekt je sada završen i jako sam zadovoljan kako je ispao!

Imao sam vremena za korištenje svog novog sustava za pohranu samo nekoliko dana i odlično je funkcionirao. Uzbuđen sam što vidim kako ovaj sustav u budućnosti mijenja moj tijek rada budući da je to bila svrha cijelog ovog projekta.

Nadam se da vam se svidio ovaj projekt i ako imate bilo kakvih misli, komentara ili pitanja, ostavite ih ispod.