Generator kockica: 12 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Ovaj Instructables je za moj glavni projekt koji sam završio u sklopu svog tečaja IGCSE Sustavi i kontrole. Dobio je ocjenu A* i ja ću vas provesti kako to učiniti u ovom uputstvu. Za dovršetak ovog projekta potrebno je pristojno iskustvo u elektronici, kao i iskustvo s Arduinom i njegovim IDE -om.

Pozadina

S opadanjem popularnosti društvenih igara i procvatom elektronike, može se činiti da je teško sjesti i igrati se bez smetnji gadgeta. U ovom konkretnom slučaju, moj klijent, učitelj kluba Warhammer, radije bi koristio fizičke kockice nego on -line u svom klubu. Problem je u tome što ne može imati kockice sa 100 strana, zbog čega mora pribjeći korištenju simulatora kockica na mreži. Tu se pruža prilika za ovaj proizvod.

Iako se veličina tržišta kojem je namijenjen ovaj proizvod smanjuje, potreba za njim i dalje postoji. Društvene igre postaju značajka prošlosti dok se pojavljuju internetske i elektroničke igre. U ovom konkretnom slučaju, moj proizvod smanjuje potrebu za telefonima ili internetom tijekom igranja na ploči, pa se igrači osjećaju manje odvojenima od stvarne igre. Sustavi koje će koristiti su 4511 IC i Arduino Nano mikrokontroler. Ovaj projekt morat će koristiti mikrokontroler jer bi bez njega krug bio previše neučinkovit.

Funkcija

Proizvod omogućuje korisniku odabir broja između 0 i 100 pomoću dva okretna prekidača na lijevoj strani uređaja. Taj se broj prikazuje korisniku putem dva 7 -segmentna zaslona izravno iznad okretnih prekidača kao povratna informacija. Zatim će se, dok korisnik pritisne gumb za premotavanje, nasumičan broj između 0 i odabranog broja pomaknuti i prikazati na 7 segmentnim zaslonima s desne strane uređaja.

Korak 1: Krug

Gore pojednostavljeni dijagram kruga prikazuje svaki od potrebnih Arduino ulaza i izlaza koji će se koristiti kao referenca za kasnije korake u projektu.

Kako radi krug?

Korisnik najprije unosi broj strana koje želi da njihove kockice imaju pomoću dva okretna prekidača od kojih jedan kontrolira mjesto s 10 znamenki, a drugi kontrolira mjesto s 1 znamenkom. Taj se broj prikazuje putem povratnih informacija na prvih 7 segmentnih PCB -ova što korisniku olakšava razumijevanje broja koji je odabrao.

Korisnički decimalni unos pretvara se u binarni format na rotacijskoj ploči i šalje se na Arduino Nano. Nano će tada izabrati slučajan broj između 0 i odabranog broja. Ove će se informacije zatim poslati u binarnom formatu na PCB 2. 7 segmenta kada se pritisne prekidač Push-To-Make (Roll).

U nastavku sam priložio Arduino kôd za referencu kako bih lakše razumio kako ovaj proizvod radi.

Korak 2: Tiskane ploče

Opis materijala:

• Otpornici 470 Ohma x28
• 10K ohmski otpornici x22
• CD 4511BE x4
• 7 Segmentni prikaz (zelena, CC) x4
• Dioda 1N4002 x44
• Okretni prekidač (1P12T) x2
• Preklopka (uključeno-isključeno) x2
• Pritisni za izradu x1
• Arduino Nano x1
• LED zelena x2

Koristeći Autodesk Eagle na svom računalu, dizajnirao sam shemu svakog PCB -a kako se vidi na gornjoj fotografiji. Prema shematskom dizajnu, dao sam PCB -e (2x 7 segmentnih PCB -a, 1x rotacijski PCB) proizvedenih u Kini i isporučiti.

Gerber datoteke možete pronaći ovdje (datoteke Eagle su priložene ispod)

Komponente za lemljenje

Prije lemljenja provjerite ima li dobro provjetravanje i zaštitne naočale. Također morate biti sigurni da ste orijentirali i postavili sve komponente u ispravne položaje prije nego što ih lemite na ploču. Požurite s glačalom jer predugo držanje nad iglom može uzrokovati izgaranje IC -a. Uvjerite se da je svaka kontaktna točka dobro pričvršćena za ploču lemljenjem i da nema suhih spojeva.

Izrezivanje rupa

Prvo sam označio rupe na svakom PCB -u i poravnao ih kako bih se uvjerio da su ispravno označene. To je učinjeno pomoću kvadrata try, markera i ravnala. Nakon označavanja rupa, upotrijebio sam čeličnu stezaljku za držanje PCB -a na mjestu i izbušio rupe 4x 2 mm u svakoj ploči PCB -a, nakon čega slijede potrebne rupe od 3 mm kako bi se spriječilo pucanje TRFE materijala.

Ovaj korak je važan jer će vam omogućiti da kasnije pravilno pričvrstite PCB -ove na kućište.

Korak 3: Krug + testiranje

Zadaci

• Provjerite sve veze PCB -a.
• Postavite cijeli krug.
• Pokrenite kôd kroz krug radi testiranja.
• Ako ne uspije, riješite problem i ponovite.

Kontrola kvalitete: Koristeći postavku kontinuiteta na multimetru, provjerio sam svaki zapis i komponentu kako bih otkrio i uklonio sve kratke spojeve koji bi mogli utjecati na funkciju kruga. Ako je pronađen kratki spoj, poduzeti su sljedeći koraci kako bi se riješio problem.

1. Prepoznajte kratki spoj - provjerite je li kratki spoj doista problem i postoji li što se toplina više puta primjenjuje na bakrene jastučiće, veća je vjerojatnost da će se rastopiti, postati oštećena ili neprovodljiva.

2. Pomoću usisavača lemljenja nježno zagrijte spoj i usisajte tekući lem. Ponavljajte dok se sav lem ne ukloni. Ako se lem ne otkine, upotrijebite lemni fitilj kako biste pokušali apsorbirati nešto od njega.

3. Na kraju, pažljivo zalemite oba spoja i uz minimalno lemljenje, ali tek toliko da spoj bude siguran i vodljiv.

Prijenos koda:

Da biste učitali kôd u Arduino Nano, prvo preuzmite Arduino IDE. Zatim preuzmite ovaj Arduino Nano upravljački program i ovaj FTDI upravljački program.

Zatim pomoću koda iz 1. koraka prenesite ga putem USB na Micro-USB kabel na Arduino Nano. Krug bi sada trebao biti u funkciji. Ako ne radi, počnite rješavati probleme tako što ćete dvaput provjeriti sve komponente i veze.

Dodatna LED dioda

Ako pažljivo pogledate 7 segmentnu PCB ploču, primijetit ćete da postoji utor za LED diodu. Ova LED dioda svijetli kada se prikaže broj 100, a dva 7 segmentna zaslona prikazuju dvije 0. Kako bi ovo funkcioniralo, koristite dva vrata NE i dva vrata I u konfiguraciji koja će aktivirati LED diodu ako nema ulaza u IC 4511.

Korak 4: Korisničko sučelje

Zadaci

• Dizajnirajte korisničko sučelje pomoću Adobe Illustratora.
• Lasersko izrežite korisničko sučelje i provjerite odgovara li komponentama kruga. Ugravirajte dizajn orla Warhammer na korisničko sučelje.
• Boja u spreju dizajna siva/srebrna.

Materijal: Crni akril

Koristeći Adobe Illustrator, dizajnirao sam korisničko sučelje u skladu s dimenzijama navedenim na gornjoj slici (kliknite da biste vidjeli više slika). Zatim sam izveo ovu datoteku za dizajn na laserski rezač i izrezao komad akrila.

Zatim, ostavljajući plastični lim na akrilu, sprej sam obojao urezane dijelove akrila srebrnom/sivom bojom. To je učinjeno nekoliko puta (4 puta s intervalima od 10 minuta) kako bi se osigurala podebljana i jasna slika. Nakon što sam ostavio da se sve osuši, ogulio sam plastični sloj i uvjerio se da nema nepravilnosti.

Korak 5: Bočne ploče

Zadaci

• Zbirka drva jasena.
• Nacrtajte sve linije za rezanje na komadu drveta za vodilicu pri rezanju. Izrežite lijevu i desnu stranu kućišta.

Materijali

1. Drvo jasena 135 mm (š) x 300 mm (l) x 10 mm (d)

Sljedeći korak ovog projekta, a možda i najsloženiji dio kućišta, su bočne ploče. Najprije, pomoću gore navedenih mjera, označite oba bočna dijela na komadu jasenovog drveta debljine 10 mm. Pomoću tračne pile izrežite opći oblik komada.

Zatim pomoću usmjerivača (stroja za usmjeravanje) izrežite utore prikazane na gornjim dijagramima. Postoje dva utora širine 10 mm x 5 mm debljine. i jedan utor od 3 mm (širok) x 150 mm (dug) x 5 mm (dubok) pod kutom od 50 stupnjeva.

Završavanje

Kako biste ispravili male pogreške u poravnanju površine ili oštre rubove, upotrijebite fini brusni papir kako biste prešli preko tih dijelova kako biste ih izgladili dajući im lijepu estetsku privlačnost. Profesionalnost je ključna.

Korak 6: Gornje, donje i stražnje ploče

Zadaci

• Izrežite gornju traku.
• Izrežite donju ploču.
• Lasersko izrežite stražnju ploču nakon stvaranja datoteke Adobe Illustrator za laserski rezač.

Gornja ploča (materijal: jasen)

Gornja ploča je lukav komad za proizvodnju jer uključuje kut od 50 stupnjeva na jednoj strani. Kako biste izrezali ovaj komad, prvo označite opći oblik bloka pomoću gore navedenih dimenzija i kvadrata pokušaja. Zatim stvorite kut postavljanjem kuta nagiba platforme tračne pile na 50 stupnjeva. Odatle izrežite jednu stranu pravokutnika kako biste dobili koso lice.

Nadalje, poravnajte platformu kako biste pomoću tračne pile izrezali ostale tri strane pravokutnog gornjeg dijela.

Donja ploča (materijal: jasen)

Donju ploču lako je izrezati pomoću tračne pile jer je to pravokutni blok od Ashwood -a dimenzija 220 mm x 145 mm x 10 mm.

Stražnja ploča (materijal: akril)

Koristeći Adobe Illustrator, dizajnirao sam stražnju ploču (135 mm x 230 mm) zajedno s utorom za kabel za napajanje i prekidačem za uključivanje i isključivanje zajedno s rupama za vijke kako je prikazano na gornjim dijagramima. Zatim sam izvezao ovu datoteku u laserski rezač i dao je izrezati.

Olovkom i ravnalom označite 4 rupe (po 2 sa svake strane) za rupe za vijke (promjer ovisi o vijku koji koristite). Pomoću središnjeg proboja i čekića napravite udubljenje iznad svake od ovih rupa i na kraju upotrijebite odgovarajuću bušilicu s ručnom bušilicom da izbušite sve 4 rupe.

Zatim sam slijedio iste korake za ispisivanje slova raspršivanjem na akril kao u koraku 4. Konačno, koristeći svrdlo sa svrdlom, prešao sam svaku rupu za vijke kako bih osigurao da glave vijaka budu u ravnini s akrilnom površinom kada sastavljen.

Energetska elektronika:

Ulazni izvor napajanja mora biti oko 5V. Nakon prolaska kroz otvor za napajanje na stražnjoj ploči, pozitivna žica mora se provesti kroz prekidač za napajanje tako da korisnik može kontrolirati napajanje proizvoda. Pozitivni terminal iz sklopke tada mora biti spojen na V (in) pin na Arduinu, a negativni/GND žica mora biti spojen na Arduino GND (in) pin.

Korak 7: Lijepljenje i stezanje

Sada kada su svi dijelovi kućišta izrezani, moramo ih sastaviti. Svi komadi su navedeni ispod:

• 2x bočne ploče
• 1x gornja traka
• 1x donje mjesto
• 1x korisničko sučelje
• 1x stražnja ploča

U ovom koraku dijelovi koje ćemo lijepiti su:

• 1x gornja traka
• 2x bočne ploče

Vrlo je važno da se ti i samo ovi komadi zalijepe jedan za drugi. Donja ploča prikazana je na gornjim slikama, ali NIJE zalijepljena za bočne ploče. Tu se postavlja samo kao vodič i za pozicioniranje.

Koraci:

1. Rasporedite komade po redu i pobrinite se da se svi pravilno postave i spoje. Ako to nije slučaj, zapišite problematični dio dok ne uspije ili ga preradite.

2. Nanesite mali, ali razumni sloj PVA ljepila na ključne kontaktne točke. U tom bi slučaju te točke bile gornji spojni spoj na oba bočna dijela.

3. Kombinirajte sve dijelove koristeći donju ploču kao vodič za držanje bočnih ploča i gornje šipke.

4. Upotrijebite jednu ili dvije stezaljke za pričvršćivanje komada u ovoj konfiguraciji dok se ljepilo ne osuši i svi spojevi ne budu sigurni.

Korak 8: Bušenje

Ukupno ima 8 rupa koje se moraju izbušiti u Ashwood. Sve rupe moraju se izbušiti svrdlom od 2,5 mm.

Prvo sam stegnuo kućište kako bih se osiguralo da se ne pomiče tijekom procesa bušenja radi kontrole kvalitete. Zatim sam pomoću ravnala i olovke označio svih 8 rupa koje je trebalo izbušiti straga i pri dnu. Pomoću središnjeg udarca i čekića kemijskom olovkom uvukao sam svaku točku kako bih usmjerio svrdlo. Na kraju sam ručnom bušilicom i svrdlom od 2,5 mm izbušio svaku rupu.

Nakon što sam izbušio rupe kroz akrilni stražnji dio i drveni donji dio, upotrijebio sam svrdlo za upuštanje za stvaranje rupe za svaku rupu. To je bilo potrebno jer sam pomoću samoreznih vijaka spojio stražnje i donje dijelove s kućištem. To je značilo da će s ovim udubljenjima udubljenja glava vijka biti u ravnini s površinom materijala u koji je uvrnuta dajući joj lijep izgled i sigurnu vanjštinu.

Korak 9: Brušenje i završna obrada

Brušenje nečistoća

Nakon što je kućište zalijepljeno, prvo sam upotrijebio grubi brusni papir kako bih se riješio viška osušenog ljepila ili očiglednih problema s pomicanjem. Zatim, radi kontrole kvalitete. Prešao sam na finiji brusni papir i obišao svaku površinu kako bih osigurao glatku završnu obradu.

Nanošenje završne obrade: vosak za namještaj

Konačno, kako bih drvu jasena dao lijepu završnu obradu i osjećaj, odlučio sam depilirati površinu. Krpom za poliranje nanosio sam vosak za namještaj na svaku vanjsku površinu drva 4 puta više puta sa 30 -minutnim sušenjem između radi kontrole kvalitete. To je bilo radi kontrole kvalitete koja je osigurala da je svaki centimetar drveta pravilno premazan i iste teksture.

Korak 10: Osigurajte elektroniku na kućištu

Materijali

• 12x vijci M4
• 12x M4 matice
• 12x najlonske podloške M4

Iznad pričvršćujem PCB -ove na korisničko sučelje pomoću vijaka, matica i najlonskih podložaka. Koristio sam najlonske podloške jer nisu vodljive i stoga neće stvoriti kratke hlače u dodiru s mojom tiskanom pločom. Nakon što su spojene ploče bile spojene, upotrijebio sam bušilicu i odvijač za pričvršćivanje stražnjih i donjih ploča na završno kućište. Obavite ovaj postupak pažljivo jer elektronika može biti prilično osjetljiva.

Ako se neki lemni spojevi puknu ili se raspadnu, morate ih tamo popraviti, a zatim nastaviti s b4. Prije i nakon pričvršćivanja na kućište provjerite krug kako biste bili sigurni da je sve u ispravnom stanju.

Korak 11: Stavite stambeni prostor zajedno

U ovom posljednjem koraku, uzmite korisničko sučelje i gurnite ga uz utore bočnih ploča u kućište. Zatim postavite donju ploču ispod kućišta između spojeva rafala dviju bočnih ploča. Poravnajte otvore za vijke i pomoću odvijača umetnite sva 4 vijka (po 2 sa svake strane) kako biste pričvrstili ploču.

Zadnji korak je pričvršćivanje stražnje ploče na kućište. Učinite to tako da poravnate rupe za vijke, a zatim umetnite 4 samorezna vijka za drvo u svaki položaj provjeravajući da li čvrsto i u ravnini pristaje.

Konačno, sve greške možete izravnati finim brusnim papirom i voskom za namještaj. Ako postoje greške pri poravnanju, molimo vas da ponovno pogledate prethodne korake. Ako vam treba bilo kakva pomoć tijekom ovog procesa, slobodno postavite svoja pitanja u donji odjeljak komentara.

Korak 12: Gotovi ste

Bravo za završetak projekta! Uživati!