Prijenosna elektronička stanica: 22 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Ovo je mala radna stanica s elektronikom dizajnirana za korištenje tijekom putovanja ili ako nemate dovoljno mjesta u kući za radnu stanicu pune veličine. Ima ugrađeno računalo, osciloskop, Arduino i druge značajke.

Materijali:

Elektronički materijali:

• Malina Pi (1x)
• Muški konektori RCA (2x)
• USB ventilator za računalo (1x)
• USB tipkovnica (1x)
• USB proširivači (3x)
• USB kabel muški na muški (1x)
• USB ženski ženski adapter (1x)
• USB 1a punjač za telefon (1x)
• Arduino Uno (1x)
• Oglasna ploča (1x)
• Napajanje iz ploče (1x)
• 9v kopča za bateriju (2x)
• 2,1 mm priključak za cijev (2x)
• Zaslon osjetljiv na dodir (1x)
• Prijenosni zvučnik (1x)
• Prijenosna banka za napajanje (1x)
• Razdjelnik zvuka (1x)
• USB zvučna kartica (1x)
• Micro SD kartica, najmanje 4 GB (1x)
• HDMI kabel (1x)
• USB čvorište (1x)
• Mikro USB kabel sa prekidačem (1x)
• USB A do USB B kabel (1x)
• 3,5 mm do RCA kabela (1x)
• Devet voltne baterije (2x)

Napomena: USB tipkovnica neophodna je za izvorni rad na Raspberry Pi, ali se neće koristiti u dovršenoj stanici. Ako već imate USB tipkovnicu, možete je koristiti umjesto kupnje jer se neće stalno koristiti u stanici.

Materijal kutije:

• 0,75 x 2 x 22,75 inča drvene trake (4x)
• 0,75 x 2 x 17,75 inča drvene trake (4x)
• 17,75 x 24 listova masoneita 0,25 inča (2x)
• Drveni blokovi 1,25 x 3x 3 inča (4x)
• Šarke za stražnjicu (2x)
• 1,5 inčni vijci ili završni čavli
• Ljepilo za drvo
• Spremnik za pohranu organizatora (4x)
• Arduino montažni vijci (1x)
• Ljepljiva traka
• Super ljepilo

Kontaktirajte Cement

22,75 x 17,125 0,25 list masonita (1x)

Zasun (1x)

Alati:

• Dremel
• Sječivo
• Marker sa finim vrhom
• Grubi brusni papir
• Lemilica
• Bušilica
• Burgije

Korak 1: Konstrukcija kutije, prvi dio

Nažalost, kutija koju sam koristio za izradu radne stanice već je napravljena, tako da nemam fotografija kutije tijekom izgradnje. Međutim, imam još jednu kutiju upravo tako, pa sam shvatio kako je to napravljeno i uključio upute ovdje.

Navrnite ili zakucajte dvije kraće trake od drva na krajeve dvije od dvije duže trake (glavna fotografija). Pričvrstite ili zalijepite jedan od listova masona na pravokutni okvir koji ste upravo napravili (gornja desna fotografija). Ponovite ovaj postupak jednom. Postavite svoja dva okvira jedan do drugog, ali ne dodirujući ih. Postavite šarke na mjesto (srednja desna fotografija). Nacrtajte šarke na okvirima, u položaju gdje će biti postavljeni. Dlijetom izrežite drvo unutar područja koja ste ocrtali dok se vrhovi šarki ne poravnaju s drvetom (donja desna fotografija). Uvrnite šarke u područja koja ste udubili dlijetom.

Korak 2: Konstrukcija kutije, drugi dio

Uzmite masonski list dimenzija 22,75 x 17,125 inča i zalijepite po jedan od drvenih blokova 1,25 x 3 x 3 inča na svaki njegov ugao, kao što je prikazano na fotografiji s lijeve strane. Strana masonera s drvenim blokovima bit će donja strana glavne ploče. Izbušite rešetku ventilacijskih otvora sa strane jedne od polovica kutije, kao što je prikazano na fotografiji s lijeve strane. Koristite veličinu svrdla otprilike 1/4 inča.

Korak 3: Konstrukcija kutije, treći dio

U ovom koraku ćete montirati spremnike za elektroničke komponente. Imao sam ograničen izbor vrsta spremnika pa uključene slike neće izravno odgovarati uputama. Upute bi i dalje trebale djelovati, a zapravo pružaju učinkovitije korištenje prostora od sustava koji imam. Uzmite četiri spremnika za skladištenje i postavite ih tako da svi stanu u polovicu kutije bez ventilacijskih otvora u njima i da se mogu otvoriti u položaju koji ste odabrali. Nacrtajte svaki od kontejnera na masonit u položaju koji ste odabrali. Brusnim papirom izravnajte područje unutar mjesta koja ste zacrtali i dna posuda. Pokrijte dno posuda i područja koja ste obradili na masonitu kontaktnim cementom. Pričekajte da se kontaktni cement osuši. Nakon što se sav kontaktni cement osuši, pritisnite kontaktne strane posuda obložene cementom prema odgovarajućoj površini kontaktnog masonita obloženog cementom. Spremnici se sada mogu koristiti za držanje elektroničkih komponenti.

Korak 4: Montiranje zaslona osjetljivog na dodir

Izrežite pravokutnik papira dimenzija 6,5 x 4,13 inča. Postavite papir u položaj zaslona osjetljivog na dodir na glavnoj fotografiji. Nacrtajte fotografiju oko markera finim vrhom. Upotrijebite Dremel s okretnom reznom glavom za rezanje po crtama koje ste nacrtali. Uklonite pravokutnik masonita koji ste izrezali. Napravite mali udubljenje u donjem lijevom dijelu izreza za vrpčani kabel, kao što je prikazano na gornjoj lijevoj fotografiji. Okrenite list masona i naslonite njegove krajeve na dvije kutije. Pažljivo postavite zaslon osjetljiv na dodir u udubljenje, pazeći da nastavci ploče s rupama za vijke čvrsto leže na masonskom listu. Označite gdje se rupe za vijke na ploči spajaju s masonitom. Izbušite male rupe na mjestima koja ste označili, koristeći postupno veće svrdla sve dok vijci uključeni u zaslon osjetljivi na dodir ne prođu kroz rupe koje ste izbušili. Vratite zaslon osjetljiv na dodir u udubljenje. Pričvrstite zaslon osjetljiv na dodir na mjesto pomoću priloženih vijaka. Spojite HDMI kabel i isporučeni USB kabel na zaslon, kao što je prikazano na donjoj lijevoj fotografiji. Provjerite je li pozadinsko osvjetljenje uključeno, kao što je prikazano na donjoj lijevoj fotografiji.

Korak 5: Instaliranje NOOBS -a na SD karticu

Potrebno je preuzeti sustav NOOBS na praznu SD karticu. NOOBS je kratica za New Out Of Box Software. To je lakši način instaliranja Raspbian operativnog sustava u Raspberry Pi. Da biste pronašli upute, kao i preuzimanje, kliknite ovdje.

Korak 6: Postavite Raspberry Pi

Spojite HDMI i USB kabele s zaslona osjetljivog na dodir na Raspberry Pi. Priključite USB čvorište i USB zvučnu karticu u Raspberry Pi. Umetnite SD karticu u utor za SD karticu na Raspberry Pi.

Korak 7: Zalijepite USB koncentrator

Prvo odaberite mjesto na koje želite da vaše USB čvorište bude zalijepljeno. Zalijepit ćete ga na donju stranu glavne ploče, stranu na kojoj se nalazi Raspberry Pi. To bi trebalo biti mjesto gdje se može spojiti na Raspberry Pi dok je Raspberry Pi spojen na zaslon osjetljiv na dodir. Pokušajte provjeriti da nijedan kabel nije savijen dok je USB koncentrator u položaju koji ste odabrali. Nacrtajte USB čvorište na mjestu na koje ga želite zalijepiti. Površinu koju ste ocrtali izbrusite brusnim papirom krupnozrnatog zrna. Ispod brusnog papira izbrusite donju stranu USB čvorišta. Nanesite sloj kontaktnog cementa na oba područja koja ste brusili, a zatim ih ostavite da se osuše. Nakon što se oba područja osuše, čvrsto pritisnite obloženu stranu USB čvorišta na područje koje ste označili. Nastavite pritiskati otprilike minutu.

Korak 8: Montiranje Breadboard -a

Očistite područje iznad zaslona osjetljivog na dodir vlažnom krpom pazeći da ne bude prljavštine i prašine. Pažljivo odlijepite zaštitnu traku sa stražnje strane ploče, pazeći da ne uklonite ljepljivi sloj. Pritisnite stražnju stranu matične ploče uz područje koje ste upravo očistili dok se čvrsto ne zalijepi. Priključite napajanje matične ploče na ploču za kruh, kao što je prikazano na glavnoj fotografiji. Uvjerite se da su svi pinovi na dnu ploče za napajanje poravnati s vodilicama za napajanje na matičnoj ploči. Izbušite malu rupu u masonitu, u položaju blizu utičnice cijevi na napajanju. Utaknite mušku utičnicu cijevi u ženski priključak cijevi na napajanju matične ploče. Odvrnite poklopac s muške utičnice cijevi. Provedite žice od 9v držača baterije kroz otvor koji ste izbušili u masonitu, pazeći da se kopča nalazi s donje strane, a žice s gornje strane. Povucite poklopac priključnice cijevi koji ste odvrnuli preko žica. Lemiti pozitivnu (crvenu) žicu sa kopče na unutarnji pol priključka cijevi, a negativnu (crnu) žicu na vanjski prsten konektora (donja desna fotografija).

Korak 9: Montiranje Powerbank

Postavite powerbank na prednju stranu kutije (glavna fotografija). Trasirajte oko powerbank-a s finim vrhom markera. Dremelom izrežite drvo unutar presjeka koji ste ocrtali. Pomoću Dremela napravite dva udubljenja u drvetu pored rupe koju ste upravo izrezali, za kabele za punjenje i izlaz (gornja desna fotografija). Priključite kabel koji je isporučen s powerbank na stranu za punjenje powerbank, a kabel sa prekidačem na izlaznu stranu powerbank. Umetnite powerbank u rupu koju ste izrezali za njega. Powerbank bi trebao čvrsto stati, bez uvijanja ili savijanja kabela. Ako powerbank ispravno stane, pričvrstite je ljepljivom trakom. Priključite mikro USB kraj kabela koji izlazi iz powerbank u mikro USB priključak za napajanje na Raspberry Pi. Pratite prekidač u kabelu koji izlazi iz powerbank na Masonite, u blizini zaslona osjetljivog na dodir. Izrežite ovo područje pomoću Dremela. Plišajte prekidač kroz rupu sve dok gornji dio prekidača ne bude u ravnini s masonitom (donja lijeva fotografija). Zalijepite prekidač na mjesto pomoću Supergluea. Uvjerite se da je prekidač u isključenom položaju.

Korak 10: Punjenje

Izrežite rupu 5/8 x 3/8 inča. Ovdje ćete priključiti kabel za punjenje stanice. Postavite USB produživač na donju stranu masonskog lista tako da možete vidjeti cijeli USB priključak kroz rupu (glavna fotografija). Označite gdje će vijci prolaziti kroz masonit za postavljanje USB produžitelja u ovaj položaj. Izbušite rupe od 1/8 inča u svim označenim položajima. Uvrnite produžetak na mjesto pomoću priloženih vijaka. Priključite USB ženski na ženski adapter u USB kabel koji ide u powerbank. Priključite USB produživač na drugu stranu USB adaptera. Priključite USB muški kabel na USB muški kabel u punjač USB telefona. Da biste napunili stanicu, priključite punjač za mobitel u USB produživač pomoću USB kabela muški na muški. Možda ćete htjeti upotrijebiti marker za upis "punjenja" ili neku drugu oznaku u blizini USB produžitelja kako biste razlikovali USB priključke za podatke. Napomena: powerbank koji se koristi za ovaj Instructable ne podržava prolazno punjenje, što znači da ne možete puniti stanicu i koristiti računalo u isto vrijeme.

Korak 11: Montiranje Arduina

Nažalost, nisam uspio pronaći komplet vijaka posebno za ugradnju Arduina, pa sam uključio vezu do kompleta s nekim vijcima, maticama i ogradama. Prvo postavite svoj Arduino izravno iznad oglasne ploče (lijeva fotografija). Markerom označite gdje ćete izbušiti rupe za vijke za montažu Arduina. Bušilicom od 2 mm izbušite rupe u svim položajima koje ste označili. Ako vijci uključeni u komplet neće proći kroz rupe, upotrijebite bušilicu od 2,5 mm za povećanje rupa. Postavite svoj Arduino tako da se rupe za vijke na Arduinu poravnaju s rupama za vijke koje ste izbušili u masonitu. Provucite vijke kroz otvore za vijke na Arduinu i rupe koje ste izbušili u masonitu. Navrnite vijak na kraj svakog od vijaka i zategnite (desna fotografija).

Korak 12: Arduino napajanje i podaci

Raspberry Pi nema dovoljno snage za napajanje Arduina i zaslona osjetljivog na dodir u isto vrijeme, pa Arduino ima napajanje od devet volti za napajanje i USB kabel za prijenos podataka. Izbušite malu rupu u masonitu, u položaju blizu utičnice cijevi na Arduinu. Utaknite mušku utičnicu u žensku cijev na Arduinu. Odvrnite poklopac s muške utičnice cijevi. Provedite žice od 9v držača baterije kroz otvor koji ste izbušili u masonitu, pazeći da se kopča nalazi s donje strane, a žice s gornje strane. Povucite poklopac priključnice cijevi koji ste odvrnuli preko žica. Lemiti pozitivnu (crvenu) žicu sa kopče na unutarnji pol priključka cijevi, a negativnu (crnu) žicu na vanjski prsten konektora. Vratite poklopac priključnice cijevi natrag na utičnicu cijevi. Izbušite rupu od 1/4 inča u masonitu, otprilike dva i pol inča od USB priključka na Arduinu. Prerežite USB kabel USB A na USB B napola, a zatim provucite polovicu s USB B priključkom na sebi kroz rupu koju ste upravo izbušili (lijeva fotografija). Skinite centimetar vanjske izolacije s obje polovice kabela. Uklonite pola centimetra izolacije sa svake manje žice na obje polovice kabela. Izvucite izložene dijelove žica sličnih boja s obje polovice kako biste stvorili spoj. Zamotajte spoj električnom trakom kako biste ga izolirali. Ponovite ovaj postupak sa svim žicama u kabelu. Zamotajte spojeni dio kabela s više električne trake dok se potpuno ne pokrije (srednja fotografija). Priključite kabel u USB koncentrator (fotografija desno).

Korak 13: Instaliranje tipkovnice Matchbox

Matchbox Keyboard je virtualna tipkovnica koja se može koristiti za upisivanje na Raspberry Pi bez potrebe za vanjskom USB tipkovnicom. Prvo priključite USB tipkovnicu u Raspberry Pi. Zatim uključite Raspberry Pi. Da biste uključili Raspberry Pi, pritisnite gumb na powerbank i postavite prekidač za napajanje na uključeno. Trebao bi se pojaviti prozor za pokretanje NOOBS -a. Odaberite Raspbian na popisu mogućnosti koje vam nudi početni zaslon. Kliknite ikonu Instaliraj. Nakon što se Raspbian preuzme i pojavi se glavni zaslon Raspbiana

Za instaliranje Matchbox Keyboard idite na Raspbian terminal i upišite ove naredbe.

sudo apt-get install matchbox-keyboard

sudo ponovno podizanje sustava

Nakon što se Raspberry Pi ponovno pokrene, idite na Izbornik> Pribor i Tipkovnica za kutiju šibica trebala bi biti tamo. Isključite USB tipkovnicu iz Raspberry Pi i isključite Raspberry Pi. Da biste isključili Raspberry Pi, idite na Izbornik> Isključivanje> Isključivanje. Kad zelena indikatorska lampica na Raspberry Pi prestane treperiti, možete isključiti prekidač za napajanje.

Korak 14: Izrada osciloskopa

Prvo uključite powerbank. Nakon što se Raspberry Pi pokrene, idite na Izbornik> Postavke> Dodaj/ukloni softver. U ugrađenu tražilicu upišite "digitalni osciloskop". Nakon što rezultati dođu, odaberite softver s oznakom "digitalni osciloskop" i kliknite gumb za instalaciju. Nakon što zaslon pokaže da se softver učitao, prozor će se zatvoriti. Provjerite jelovnik. Trebao bi postojati novi odjeljak, označen kao "Ham Radio". U ovom odjeljku trebali biste pronaći softver za osciloskop. Idite na Izbornik> Postavke> Postavke audio uređaja. Provjerite možete li postaviti zvučnu karticu USB kao audio izlaz. Ako ne, idite ovdje da vidite stranicu o instaliranju potrebnih upravljačkih programa. Priključite 3,5 mm kabel za RCA u priključak za mikrofon na zvučnoj kartici. Izbušite dvije rupe od 7/16 inča u masonitu unutar šest inča od zvučne kartice. Gurnite RCA konektore kroz rupe s donje strane dok se plastični premaz ne poravna s masonitom (lijeva fotografija).

Korak 15: Izrada sondi za osciloskop

Postoje različite vrste sondi za osciloskop, poput 1x, 5x i 10x. Svaka od ovih vrsta sondi dijeli napon s brojem na početku svog naziva. Za izradu 1x sonde, spojite žicu na svaki od vodiča muškog RCA konektora. Spojite kopču od crnog aligatora na žicu koja ide vanjskim prstenom konektora, a crvenu kopču iz aligatora na žicu koja ide prema unutarnjem pinu RCA konektora. Ako želite, možete zamijeniti isječak od crvenog aligatora za sondu po vašem izboru, poput pogona ili minigrabera. Sonde koje nisu 1x teško je izraditi jer moraju podijeliti signale fiksnim brojem, bez stvaranja izobličenja. Ako želite napraviti druge vrste sondi, idite ovdje za vodič. Napomena: iako vodič koristi BNC konektore, ovaj projekt koristi RCA konektore.

Korak 16: Montiranje zvučnika

Prvo postavite svoj list masoneita s montiranom elektronikom na polovicu kutije s powerbank -om u njemu. Postavite zvučnik uz jednu od strana kutije (krajnja lijeva fotografija). Postavite zvučnik na vrh masona i ocrtajte ga. Pomoću Dremela izrežite masonit unutar označenog područja. Izvadite iz kutije komad masona s elektronikom. Pomoću Dremela napravite udubljenje sa strane kutije za kabel za punjenje. Postavite kabel u udubljenje, a ostatak udubljenja napunite mješavinom piljevine od rezanja udubljenja i ljepila za drvo (srednja lijeva fotografija). Pričekajte da se ljepilo osuši. Napravite još jedno uvlačenje za pristup prekidaču za uključivanje/isključivanje na zvučniku sa strane kutije, pazeći da ne probijete udubljenje za kabel za napajanje (srednja desna fotografija). Priključite kabel od 3,5 mm koji se isporučuje s zvučnikom u zvučnik. Uključite zvučnik u kabel za punjenje montiran u kutiji. Drugi kraj kabela od 3,5 mm priključite u audio razdjelnik. Izbušite rupu sa strane kutije istog promjera kao i vanjska strana jednog od ženskih utikača od 3,5 mm na razdjelniku. Gurnite kraj razdjelnika kroz rupu sve dok mu kraj ne bude u ravnini s vanjskom stranom kutije (krajnja desna fotografija). Ovo će biti audio izlaz za slušalice na radnoj stanici.

Korak 17: USB proširenja

Priključite dva preostala USB produživača u USB koncentrator. Izrežite dvije rupe 5/8 x 3/8 inča, udaljene približno dva inča. Postavite USB produživače na donju stranu masonskog lista tako da možete vidjeti cijeli USB priključak kroz rupu (glavna fotografija). Označite gdje će vijci prolaziti kroz masonit za postavljanje USB produžitelja u ovaj položaj. Učinite to na obje rupe. Izbušite rupe od 1/8 inča u svim označenim položajima. Uvrnite nastavke na mjesto pomoću priloženih vijaka.

Korak 18: Montiranje ventilatora

Priključite ventilator USB računala u USB koncentrator. Postavite ventilator u položaj blizu Raspberry Pi i što je moguće bliže ventilacijskim otvorima. Nacrtajte kružno područje s izloženim lopaticama ventilatora na masonitu. Pomoću Dremela izrežite ovo područje (glavna fotografija). Označite rupe za vijke za montažu ventilatora. Izbušite rupe na svim mjestima koja ste označili svrdlom od 9/64 inča. Za pričvršćivanje ventilatora pomoću priloženih vijaka za pričvršćivanje.

Korak 19: Instalirajte Arduino IDE

Instaliranje Arduino IDE -a na Raspberry Pi vrlo je jednostavno. Prvo provjerite je li vaš Raspbian operativni sustav ažuriran. To možete učiniti pokretanjem sljedećih naredbi u terminalu.

sudo apt-get ažuriranje

sudo apt-get nadogradnja

Da biste instalirali Arduino IDE, jednostavno pokrenite ovu naredbu.

sudo apt-get install arduino

Korak 20: Raspberry Pi indikatorsko svjetlo

Ako ste vrlo dobri u lemljenju, možete ukloniti zelenu LED diodu na Raspberry Pi i na njeno mjesto spojiti drugu LED koja je montirana na masonsku ploču. Međutim, budući da nisam jako dobar u lemljenju, jednostavno sam izbušio rupu u masonitu dopuštajući mi da vidim postojeći LED indikator (glavna fotografija).

Korak 21: Dovršavanje elektronike

Ako je priključak cijevi za Arduino spojen na Arduino, isključite ga. Priključite bateriju od devet volti u svaki od držača od devet volti. Uvjerite se da je priključak cijevi priključen u izvor napajanja i da je prekidač na napajanju u isključenom položaju. Stavite list masoneita s elektronikom na mjesto u kutiji (glavna fotografija). Da biste koristili Raspberry Pi, pritisnite gumb na powerbank i postavite prekidač za uključivanje na uključeno, da biste ga uključili. Da biste ga isključili, idite na Izbornik> Isključivanje> Isključivanje. Pričekajte dok zelena LED lampica Raspberry Pi -ja neko vrijeme brzo treperi, a zatim jednom dugo trepće i isključi se. Zatim isključite prekidač za napajanje. Da biste koristili osciloskop, uključite Raspberry Pi i idite na Izbornik> Ham Radio> Osciloskop. Da biste koristili Arduino, prvo priključite bačvasti priključak u Arduino, a zatim priključite Arduino u Raspberry Pi. Arduino možete programirati iz Arduino IDE -a instaliranog na Raspberry Pi. Za korištenje zvučnika upotrijebite udubljenje sa strane okvira za uključivanje zvučnika prije reprodukcije zvuka preko njega. Alternativno, stanica ima Bluetooth mogućnosti i izlaz od 3,5 mm, tako da ne morate koristiti zvučnik.

Korak 22: Zaključci i poboljšanja

To je sve što je potrebno za izgradnju prijenosne elektroničke stanice koja će biti korisna za većinu elektroničkih projekata. Uključio sam i RCA monitor i strujna kola za napajanje monitora, ali kako većini ljudi to ne bi trebalo, odlučio sam ga ne uključiti u ovaj Instructable. Nažalost, nisam uspio pronaći način da se zvučnik automatski uključi, pa morate upotrijebiti uvlačenje sa strane okvira za uključivanje i isključivanje zvučnika. Također bi trebalo biti moguće dizajnirati vlastiti pojačani zvučnik za stanicu. U jednom trenutku bilo bi lijepo nadograditi powerbank na powerbank velikog kapaciteta, onu koja podržava prolazno punjenje, ali ovo je jedino što sam mogao pronaći s mjeračem punjenja i prekidačem za napajanje na istoj strani. Također bih želio dizajnirati ventilator da se uključi kada temperaturni senzor detektira dovoljno visoku temperaturu da ga uključi, umjesto da ventilator uvijek bude uključen. To su jedine zaista potrebne ili hitne izmjene koje je potrebno napraviti. Ako netko ima bilo kakvu drugu ideju o izmjenama ili poboljšanjima, molimo vas da to navedete u donjem odjeljku komentara.