Bærbar Arduino arbeidsbenk del 2B: 6 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Dette er både en fortsettelse og en endring i retning fra de to foregående instruktørene. Jeg bygde hovedkroppen i esken, og det fungerte ok, jeg la til psu og det fungerte ok, men så prøvde jeg å sette kretsene jeg hadde bygget inn i resten av esken, og de passet ikke. Faktisk hvis jeg fikk dem til å passe, var det ikke rom for å inkludere et prosjekt. Kompromisset jeg har inngått er å flytte alle brytere og strømforsyninger inn i hovedboksen ut av lokket, noe som gir mer plass til ledningene.

Det hele lukkes opp i en eske som enkelt kan flyttes fra sted til sted eller legges bort for lagring. Ikke vist her, men fronten på lokket inneholder et annet separat bord som brødbrett er festet til og kan festes med borrelås. Jeg skal organisere bilder av dette så fort som mulig.

Rekvisita

Bare for denne reviderte etappen

9 mm kryssfiner

14 x 20 cm, 13 x 23 cm, 2 x 23 cm

40pin mannlig overskrift

4 x belyste vippebrytere

1 x DPDT senter av vippebryter (kan bare være DPDT)

USB-hub 4-veis med byttet rekvisita. En vanlig modell er vist på bildene

USB type B panelmontert kontakt

2 x buck/boost spenning ned -omformere, justert til 5V

1 x buck/boost -spenning opp/ned -omformer, justert til 12V

1 x buck/boost dual rail spenning opp/ned omformer, justert til 12V

Ulike matrisekortbiter, jeg har brukt avskjæringer og avslag i stedet for nytt perfekt bord

Mye multistrandtråd, vurdert til 3A eller mer.

Spade -kontakter

Negativ spenningsgenerator

555 timer IC

Motstander 4k8 og 33K 1/4watt

Polyesterkondensatorer 22n, 10n

Elektrolytiske kondensatorer 33u og 220u (30V pluss vurdering)

2 x 1N4001 dioder, men alle små likeretterdioder klarer seg.

Trinn 1: Hovedboks -PSU

Hovedstrømforsyningen er innebygd i den nedre halvdelen av boksen og består av kommersielle hyller -koblingsenheter, koblet sammen med et sett med brytere og leverer strøm til elektronikken i lokket på boksen via en 40 -pins båndkabel og kontakter. Strømmen leveres enten fra et strøminntak og 12V likestrømbryter psu, eller via en XLR -kontakt som er beregnet på å motta strøm fra en 12V batteriforsyning, hvis den er i bruk i en bobil, men kan være et batteri som er båret i selve boksen. Strøm fra en av disse velges via en treveis bryter, strømnett, batteri eller midtstilt posisjon.

Strømmen slås av med en opplyst vippebryter for å indikere at strømmen er slått på. Hovedstrømmen gir strøm til de andre bryterne og til en 12V buck-boost-forsyning som gir strøm til lokketelektronikken. Dette strømmer også til en enkel negativ spenningsgenerator for de analoge komponentene i displayet.

En 5V buck-boost-modul leveres av en belyst vippebryter og gir 5V for bruk av konstruerte kretser i lokket og ledes via båndkabelen.

En +/- 12V buck-boost-modul leveres av en opplyst vippebryter og gir både en +12V og -12V forsyninger for bruk i analoge kretser og ledes via båndkabelen.

En fjerde buck-boost-modul mates fra den siste bryteren for å gi strøm til USB-huben. USB 2.0 -huben er en rimelig vare som gir fire strømbrytere, samt logikken for å kjøre som en hub. Mer om dette senere.

Trinn 2: Nye bunn- og lokkpaneler

For å passe til det nye strømforsyningsoppsettet, måtte nye paneler kuttes, oppsettet til disse er i PDF -filene, samt en forlengelse til siden av lokket for å gi mer plass til ledningene bak.

Strømforsyningen i originalen var via bananplugger og stikkontakter, men med denne som har flere strømforsyninger, er forbindelsen mellom lokket og basen via en 40 -veis båndkabel. Sokkelen er loddet til et stykke matrikskort som skyves gjennom hullet som er laget for det og skrues på plass. Stikkontaktene er tastet inn, så når de monteres på brettene, må de stilles opp for å sikre at båndkabelen som brukes, sitter pent mellom dem og ikke reverseres. Jeg har brukt en 20 cm båndkabel som ved målingene som brukes, bare bretter seg pent når lokket er lukket.

For å bygge PSU -kretsene ble de satt sammen på panelet og skrudd på plass, enten med avstandsstykker eller PCB -klemmer. Begge ble skrevet ut på en 3D -skriver i dette tilfellet, men det er ikke nødvendig, bare at brettene er sikret. Jeg har lagt til.stl -filene hvis noen vil lage dem raskt.

Alle ledninger på panelet ble loddet, bortsett fra tilkoblingene til hovedbasert PSU -tilkoblinger, slik at lokket enkelt kan fjernes og byttes ut.

Trinn 3: Negativ spenningsgenerator

Motstandsmåler- og voltmålerkretsene bruker bufferforsterkere som trenger både positive og negative forsyninger. Den positive forsyningen er hentet fra en opp/ned -bukk -omformer som leverer en jevn +12V uavhengig av den eksterne kilden. Dette mater lokkskretsene og den negative spenningsgeneratoren. Opprinnelig var dette inkludert på samme matrisekort som den andre elektronikken, men har blitt kuttet av for å bli plassert i basen. Kretsen for dette er vist og er en vanlig 555 tidskrets for dette formålet. Den leverer bare nok strøm til å kjøre bufferforsterkere og er ikke nødvendig for noe annet.

Trinn 4: USB -hub

Den originale USB -forsyningen var et par stikkontakter i lokket som ble matet fra en separat 5V -forsyning og som bare ga strøm. Fordi jeg ønsket at dette skulle være så bærbart som mulig, bestemte jeg meg for å sette en USB -hub i bygningen, festet i basen, og med en modifisert strømforsyning matet fra en 5V buck -omformer. Denne huben kan også brukes med programmeringsdatamaskinen som en USB -hub som forenkler tilkoblinger.

Basen på USB -huben ble verdsatt og tilkoblingene vist loddet på kortet. Ledningen ble erstattet av en USB type B -kontakt med bare signal- og 0V -tilkoblinger loddet til USB -hub -kretskortet. Ingen spor ble kuttet i denne modifikasjonen, bare 5V -forsyningen forsterkes av tykkere ledning til USB -strømbryterne i navet og en ekstra ledning som tar strømmen direkte til pinnene på stikkontaktene, og omgår kretskortets spor.

Dette betyr at forsyningen nå er begrenset til 3A i stedet for den vanlige 500mA, men vil drive en Raspberry Pi.

For å passe til toppen av PSU -panelet, ble bunnen av navet skrudd ned med et hull plassert for ledningene å passere gjennom og navet satt sammen på nytt.

Det ferdige PSU -panelet vises på bildet.

Trinn 5: Lokkpaneler og visning av elektronikk

Elektronikken og Arduino -koden er dekket i den siste delen, men for konstruksjonsformål er delvis vist her for å vise hvor ting vil gå. De kan konstrueres helt separat og aldri brukes i en prosjektboks som denne.

Strømmen til skjermpanelet er koblet til via 40 -veis header -kontakten som er stilt opp med kontakten i basen for å sikre at båndkabelen foldes pent.

Nedenfor er det en rød tilbakestillingsknapp for Arduino, det er et enkelt tillegg, og som helhet forventes det å være et pågående prosjekt fra tid til annen.

I midten er strømforsyningene, fra toppen som er +12V, -12V, +5V og 0V

Under displayet er de forskjellige inngangene til kretsene, digital inngang, spenningsinngang, strøm, seriell og I2C -pinner

Over displayet er fjærkontaktene for motstandsmåling.

Skjermen har en enkel ramme rundt den, for øyeblikket hvit, men vil bli endret hvis jeg har plasten til å lage en.

Også vist på bildene er to treskiver og et mellomrom på lokket. Hele panelet måtte flyttes fremover for å imøtekomme ledningene bak. Skjæreinstruksjonene for disse er i vedlagte PDF -filer.

Trinn 6: Stl -filer for fester og rammer

Her er stl-filene for alle som ønsker å lage, eller har laget, de forskjellige stand-offene, PCB-festene og rammen.