Draagbare Arduino Workbench Deel 2: 7 Stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Ik had al een paar van deze dozen gemaakt, beschreven in deel 1, en als een doos om dingen mee te nemen en een project bij elkaar te houden alles is wat nodig is, dan zullen ze prima werken. Ik wilde het hele project op zichzelf kunnen houden en het verplaatsen waar ik wilde, eraan werken wanneer ik maar wilde, en het gewoon kunnen afsluiten en verder kunnen gaan.

Nadat ik dit onderdeel had gebouwd, ontdekte ik dat de ruimte voor het opnemen van alle elektronica die ik erin wilde stoppen gewoon niet in dit ontwerp paste, dus creëerde ik een part2B die ik je aanraad om ook deze te lezen als je iets soortgelijks maakt. De eerste versie en de tweede versie zijn hierboven weergegeven. Het grote verschil om rekening mee te houden zijn de PSU-panelen en displaypanelen die even groot zijn maar anders gesneden.

Benodigdheden

Diverse restanten van 9 mm multiplex van het vorige project, meestal 20 cm breed.

1 x XLR mannelijke chassisaansluiting, geschikt voor 10-16A dc

1 x IEC-stopcontact met verlichte schakelaar en zekering

1 x 12V schakelende voeding

1 x DPDT midden uit-schakelaar

1 x SPST-schakelaar met LED

1 x Rode banaanstekker met minimaal 10A

1 x zwarte banaanstekker met minimaal 10A

Korte kleurgecodeerde kabels met spade-connectoren, zie tekst

Stap 1: Basis PSU-bedrading

De basisbedrading is om een nominaal geschakelde 12V te leveren aan een paar bananencontactdozen in het basisgedeelte van de doos.

Er zijn twee ingangen op de doos. Een standaard IEC-contactdoos, gezekerd en met een verlichte schakelaar zorgt voor een lokale netaansluiting. Ik gebruik al vele jaren mijn eigen afzonderlijke netvoeding en het ontbreken van een verlichte schakelaar was een veel voorkomende irritatie, dus ik waardeer het om er nu een toe te voegen. De andere ingang is een XLR 3-pins mannelijke aansluiting, geschikt voor 16A, en die zal worden gebruikt met een kabel om hem aan te sluiten op een 12V-batterijsysteem. Dit zal ofwel in mijn hut zijn, aangepast voor zonne-energie, of in mijn camper wanneer ik weg ben.

De netingang voedt een 12V geschakelde voeding opstelling voor de lokale netspanning en levert tot 8.5A, en is speciaal gedimensioneerd om in de doos te passen. Grotere PSU's waren beschikbaar voor niet veel meer geld, maar ze zouden allebei niet passen en zijn ook niet nodig in slechts een kleine werkbankomgeving.

Zowel de batterij als de PSU zijn aangesloten op een gemeenschappelijke negatieve rail en afzonderlijk op twee polen van een omschakelaar met een centrale uit-positie, zodat de stroom kan worden geselecteerd uit een van beide bronnen of volledig kan worden geïsoleerd. Er zijn tuimelschakelaars gekozen voor deze rol om de projectbedrading niet te hinderen wanneer het deksel van de doos gesloten was.

De positieve voeding van de omschakelaar wordt via een verlichte isolatieschakelaar naar de uitgang geleid, wederom om aan te geven dat de stroom is ingeschakeld. Door verlichte schakelaars te gebruiken, kan ik gemakkelijk zien wat er gebeurt.

Ten slotte wordt de uitvoer van de PSU-component uitgevoerd via twee 4 mm-banaanaansluitingen, die nominaal 12V leveren. Het doel hiervan is om ofwel 12v rechtstreeks te leveren aan de projecten die in het deksel zijn gemonteerd, of aan de extra stepdown PSU's en elektronica in het deksel, beschreven in het volgende deel.

Stap 2: Inlaten monteren

De afmetingen voor de inlaatuitsparingen zijn weergegeven in het diagram. De XLR-socket is vrij standaard, maar IEC-sockets kunnen variëren, dus hoewel dit een richtlijn is, controleer je de afmetingen van de daadwerkelijke socket die je hebt.

De XLR-inlaat werd gesneden met een gatenzaag van 21 mm, die er voorzichtig doorheen liep om het hout niet te scheuren toen het aan de andere kant naar buiten kwam. De XLR-aansluiting die ik gebruikte had drie locatienokken die een kleine hoeveelheid hout raspen om drie inkepingen te maken, weergegeven op de afbeelding, maar degene die u gebruikt misschien niet.

Het rechthoekige gat voor de IEC-aansluiting werd eerst op de doos gemarkeerd en vervolgens vier gaten van 10 mm geboord in de buurt van de binnenhoeken van de vorm, zonder de lijnen te kruisen, om toegang te krijgen tot een decoupeerzaagblad, dat werd gebruikt om de laatste rechthoek uit te snijden. Op de foto's kun je zien dat ik bij die laatste taak niet perfect was, maar de flens op de socket verdoezelt dergelijke kleine fouten.

Ten slotte werden beide bussen in hun uitsparingen gemonteerd, kleine geleidegaten geboord voor schroeven in de plaatsingsgaten en de bussen op hun plaats vastgezet met schroeven.

Stap 3: PSU-locatie en in dozen doen

De netvoeding wordt geplaatst zoals weergegeven in de afbeelding, en er wordt een doos omheen geplaatst voor de veiligheid en om te voorkomen dat losse componenten de werking ervan verstoren.

De multiplexlay-out voor de doos wordt getoond, een deksel en een zijstuk, samen met drie kleine stroken hout om het deksel en de zijkant op hun plaats te houden.

Een strook hout is aan de zijkant van de doos gelijmd, zodat de bovenrand over de hele lengte 82 mm boven de basis ligt.

Eén strook hout is op de basis gelijmd, zodat de rand 140 mm over de basis is.

Voor beide strips is het handig om met een scherp potlood een lijn over de doos te trekken en daarbij de doosrand en het doosdeksel als richtlijn te gebruiken.

Lijm tot slot de laatste strook op de lange rand van het randstuk. Dit wordt gebruikt om het deksel erna op te schroeven.

Als u geen klemmen heeft, moeten de strips één voor één worden aangebracht en moet de doos op zijn kant worden geplaatst terwijl de lijm hard wordt.

Ik heb overwogen om een ventilator op de PSU-box te monteren en zal dit doen als hitte een probleem blijkt te zijn.

Stap 4: PSU en paneelsnijden

Het deksel van de PSU is uitgesneden zoals op de afbeelding, de bananencontactdozen en schakelaars zijn achteraf toegevoegd om de maat te testen. De andere panelen op de foto zijn voor het maken van de console onderdeel van de doos in het deksel, dus als je niet verder gaat, heb je dat niet nodig. De twee kleine rechthoeken van hout werden gebruikt om de PSU-box te ondersteunen toen deze op zijn plaats werd gelijmd, zoals op de afbeelding van de interne zijwand van de PSU.

De bedoeling is om de console in het deksel te plaatsen, aangedreven door een Arduino Mega. Omdat dit project de komende maanden in beweging zal zijn, heb ik een gat in de zijkant van het deksel van de doos gesneden zodat de Arduino kan worden geprogrammeerd zonder hem te hoeven de-installeren. De twee driehoekige stukken hout ondersteunen het consolepaneel in een hoek van 45 graden, en een ervan is uitgesneden om plaats te bieden aan het Arduino-bord dat tegen de behuizing past.

De voorkant van de console is 230 mm bij 127 mm en is aan de randen tot 45 graden gesneden om netjes op de doos te passen. Ik deed dit op mijn lintzaag, maar een elektrische schuurmachine of schaafmachine kan worden gebruikt met frequente metingen van de hoek tijdens het snijden.

Stap 5: Schilderen en PSU-montage

Het kale gesneden multiplex produceerde al veel splinters en ik was oorspronkelijk van plan de doos te vernissen, maar wat ik had was groene verf en daarom is het zoals het is.

Alle onderdelen werden geassembleerd in het PSU-compartiment en aangesloten volgens het diagram. In deze eerste versie heb ik clips gebruikt, maar er kunnen betrouwbaardere verbindingen worden gemaakt door ze te solderen. De 12V-voeding werd aan de binnenkant van de doos geschroefd met 8 mm lange schroeven.

De netvoeding heeft geïsoleerde aansluitingen, maar zou idealiter een volledig geïsoleerde afdekking moeten hebben, wat ik zal doen als ik een bron kan vinden voor dit formaat stopcontact.

Stap 6: Console uitgesneden

Dit is alleen nodig als je verder gaat met de doos.

Het consolepaneel is uitgesneden om plaats te bieden aan de verschillende bedieningselementen volgens de gelabelde afbeelding. De foto's tonen de eerste console waar de stopcontacten tegenover elkaar waren op basis en deksel. Dit heeft een probleem, afhankelijk van de gebruikte pluggen, waardoor het deksel niet meer sluit. De nieuwe tekeningen van de consolelay-out verwisselen de console-aansluitingen met een van de schakelaars, zodat ze niet conflicteren wanneer het deksel gesloten is.

De twee banaanstekkers zijn de stroomaansluitingen van de PSU in de basis.

De schakelaars zijn verlicht aan/uit voor 12V, 5V en USB stopcontacten, nog niet gemonteerd. Ernaast bevinden zich de stroompinnen en stopcontacten. Elke voeding heeft een rij dupont-sockets boven een dubbele rij pinnen in een header-socket. Dit is waarschijnlijk veel meer dan nodig, maar was eenvoudig aan te brengen en neemt niet veel ruimte in beslag. Hoe ze worden gesoldeerd, wordt weergegeven in de afbeelding van het achteraanzicht.

Het idee achter het gebruik van de PCB-header-sockets in de rol, was om het gebruik van een IDE-stekker en meerdere draden te vergemakkelijken om een gemakkelijke verbinding met de sockets te maken met losse kabels, zodat ik de sockets niet goed hoefde te zien en de leads kunnen een kleurcode hebben.

Naast de stopcontacten bevindt zich het hoofddisplay, 3,5 TFT, dat wordt aangestuurd door de Arduino, om spanningen, stromen, weerstand en digitale pinstatus weer te geven. Het zal ook een seriële monitor en I2C-verbinding bevatten.

Daaronder bevinden zich de ingangsaansluitingen, wederom een rij dupont-bussen daarboven een dubbele rij pinnen. De eerste acht zijn digitale ingangspinnen, de volgende vier zijn basisspanningsmetingen, de volgende zes zijn stroom-/spanningsmeetverbindingen en ten slotte seriële ingangs- en I2C-verbindingen. Een van de doelstellingen van de consoles is om uitbreidingen te kunnen ondersteunen met behulp van I2C-aangesloten externe circuits.

De andere foto's tonen de doos met geverfd consolepaneel op zijn plaats, een Arduino-bord op zijn plaats in het deksel met externe aansluitingen en een proeflay-out van de buck/boost PSU-modules.

3.3V-aansluitingen zijn nog niet in het ontwerp opgenomen, maar ik wacht af hoeveel ze nodig zijn bij normaal gebruik.

Stap 7: Laatste mock-up en weerstandsmetingen

De foto's tonen de uiteindelijke mock-up van het consolegedeelte van de doos vóór de bedrading, inclusief de USB-aansluitingen en weerstandsmeteraansluitingen.

Het doel van de weerstandsmeter is in dit geval om een snelle controle te geven van de waarde van een weerstand die ik niet kan zien. De verbindingen worden gemaakt met behulp van twee kleine veren die zijn ingekort en gebogen om ze aan de voorkant van de console te kunnen bevestigen, met behulp van een bout en soldeerlabel, voor gemakkelijke toegang. Om een onderdeel te controleren, hoeft u het alleen over de twee veren te houden en de waarde wordt weergegeven.

Alle circuits en montage voor de console, evenals de Arduino-code, bevinden zich in het derde deel, maar dit besluit de PSU en de houten constructie van het project. De laatste foto werkt nog niet, maar dit is waar dit naar toe gaat.