Okvir za kontrolu misije V3.0: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Zdravo svima!

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

Evo šta će vam trebati za izgradnju.

Materijali:

• MDF za kutiju: komadi 1/2 "i 1/4"

  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 druge svijetle boje za gornju ploču)
• Prozirni akrilni zaptivač 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 montiranje ploče

Različiti prekidači. Evo 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 tasteri za zaključavanje:
• (1) Trenutačno dugme:
• (1) Arkadno dugme:

Druge stvari

• Četvoro alfanumerički ekran s ruksakom:
• Linearni potenciometar 10K Ohm + dugme
• Arduino Uno (koristio sam Adafruit Metro):

• Sparkfun LED bargrafska ploča za probijanje:

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

• Protoboard ili mala ploča za lemljenje za sabirnicu napajanja
• Žica
• Lemilica sa lemljenjem (očigledno)
• 5 mm LED diode
• 220 Ohm otpornici

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 stranu od 12 "donje ploče, jer 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 su (1/2 "MDF) 4" koji se smanjuju 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 gornje (nagnute) ivice bočnih dijelova. Obavezno izrežite utor na * unutarnjoj strani * s obje strane komada.

Sve komade sam ofarbao u jarko narandžastu boju, osim gornje ploče koju sam ofarbao metalnom srebrnom bojom u spreju.

Nakon nekoliko slojeva srebrne boje (lagano brušenje između slojeva), stavio sam prozirni ljepljivi list sa svim grafikama i naljepnicama. Pazite da ga položite kako biste izbjegli stvaranje mjehurića ispod lima.

Koristio sam Word za kreiranje izgleda, ali možete koristiti i Illustrator ili neki drugi grafički program. Odštampao sam list na svom inkjet štampaču pa sam morao nalepnicu nalepiti raspršivačem kako mastila ne bi iscurile ako se po njemu prolije voda. Mislim da sam poprskao oko 4-5 slojeva Krylonovog brtvila i učinio ga je prilično dobro vodootpornim (također otpornim na UV ovisno o spreju koji koristite).

Spojite sve da vidite da li sve pristaje i slaže se!

Korak 2: Izrezivanje rupa na gornjoj ploči

Odštampao sam neke nišane na ljepljivom listu kako bih lakše centrirao izbušene rupe za prekidače. Počnite tako što ćete izrezati X u ljepljivom listu kako ga burgije ne bi previše sažvakale. Upotrijebite mali komad 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 kako bih za neke od njih otvorio upravo to mjesto (budući da nemam skup mjernih podataka). Upotrebljene burgije:

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

Za duže otvore potrebne za LED trakasti grafikon i Quad alpha ekran, izbušio sam niz rupa u nizu, ali sam zatim upotrijebio tablicu usmjerivača da odsečem ostatak. To mi je dalo lijep ravan rez. Prekidačima za klackalicu također je trebao duži 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.

• Otvaranje stupčastog grafikona: 7/16 "x 3"
• Četvoro alfa ekran: 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 sam također 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 su zasunski tasteri koji svijetle pri pritisku.
• Pomoćne jedinice napajanja je prekidač koji uključuje LED diodu
• Glavni motor motora je prekidač koji se pali kad se uključi
• Pojačivač paljenja je prekidač koji svijetli kada se okrene.
• Automatsko pokretanje sekvence je trenutni prekidač koji ne svijetli, ali aktivira četvero -alfanumerički prikaz
• LAUNCH je arkadno dugme (trenutni prekidač) koje pokreće odbrojavanje

Nakon što sam Quad Alpha zaslon pričvrstio na dno ploče vrlo sitnim vijcima, dodao sam i mali komad pleksiglasa preko otvora na gornjoj strani ploče i pričvrstio ga vijcima M2.5. Za LED ploču s grafikonima uvrnuo sam rupe na prednjoj strani ploče kako bi se podudarale s otvorima za montažu na ploči. Tako je zapravo 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 ekran i LED grafikon zalemio sam zaglavlja radi lakšeg spajanja. Takođe sam vruće zalijepio sva zaglavlja kada su svi bili na svom mjestu.

Napomena: Upotrijebio sam epoksid za pričvršćivanje potenciometra na dno ploče, jer se na originalnoj Mission Control Box posudi olabavi 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 kompanija i učinili su datoteke dizajna dostupnim svima za preuzimanje i upotrebu. 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 (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 sedmicu dana. Bilo je nevjerovatno.

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

Zatim sam morao pogledati 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 ovom linku:

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 povezani, jedan red za napajanje, jedan red za uzemljenje. Zatim bih mogao spojiti kratkospojne žice sa prekidača 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

Preklopnici koje sam dobio bili su ocijenjeni za 120 volti, tako da mala neonska žarulja unutra neće raditi ništa 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 za oprugu na dnu i uzemljenje strana (iza otpornika), ulazi u zarez na jednoj strani prekidača. Izvukao sam to i zalemio LED diodu na otpornik od 220 Ohma i zamotao žice natrag onakvima kakve jesu. Nakon nekoliko proba konačno sam uspio.

Ako to učinite, pažljivo vodite računa o tome na koji način komadi ulaze, kako su žice omotane i kako sjede u kućištu. Ili nabavite tip 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 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 pričvršćene na prekidače.

I za prikaz i za stupčasti grafikon potrebno je nekoliko pinova (pogledajte odgovarajuće vodiče za spajanje), a zatim i arkadna tipka i tipka za pokretanje automatske sekvence uzimaju iglu, a potenciometru je potrebna i jedna.

Evo ispisa koji sam koristio:

• A0 Potenciometar (srednja iglica iz lonca)
• A4 DAT (quad alpha)
• A5 CLK (quad alpha)
• 4 Prekidač za pokretanje automatske sekvence
• 8 Dugme LAUNCH
• 10 LAT (bar graf)
• 11 SIN (bar graf)
• 13 CLK (bar graf)

Skica (program)

Glavna petlja Arduino skice broji "petlje u praznom hodu" u kojima se ništa ne pritiska. Ako dosegne 10 000 (oko 60 sekundi), pojavit će se slučajni "čuvar zaslona", ili poruka na ekranu, ili kratki niz aktivnosti na LED trakastom grafikonu. Petlja takođe čeka na pritiskanje tastera sa dugmeta za pokretanje automatske sekvence ili dugmeta za pokretanje. Auto Sequence Start će pokrenuti jednu od 6 nasumičnih animacija na Quad alpha ekranu, koje približno odgovaraju koracima sekvence pokretanja. Prvotno sam želio da svako dugme pokrene animaciju, ali zbog vremena i drugih faktora umjesto toga samo sam postavio jedno dugme koje ne svijetli kao dugme "animacija".

Ako pritisnete dugme Pokreni, odbrojavanje počinje od T-10 do nule. Zatim se "polijetanje" pomiče po ekranu i mali animirani "šatl" eksplodira.

Takođe sam (kao u originalnom Mission Control Box -u) to učinio pa ako pojačate "snagu" sa loncem, LED svjetlosne greške preuzimaju prikaz stupčastog grafikona. Na originalu, morali ste čekati 30 sekundi da se zaustave. U ovoj verziji, ako ponovo isključite napajanje ispod "kritičnog" nivoa, greške nestaju.

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

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

Posljednji korak je korištenje prekidača za pričvršćivanje Adafruit Metroa i sabirnice napajanja na donju ploču. Zatim sve zavijte i uključite!

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