Bärbar Arduino arbetsbänk del 2: 7 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:38

Jag hade redan gjort ett par av dessa lådor som beskrivs i del 1, och om en låda för att bära saker och hålla ihop ett projekt är allt som krävs, kommer de att fungera bra. Jag ville kunna hålla hela projektet självständigt och flytta runt dit jag ville, arbeta med det när som helst och bara kunna stänga det och gå vidare.

Efter att jag byggde den här delen upptäckte jag att utrymmet för att inkludera all elektronik jag ville lägga in bara inte passade in i denna design så skapade en part2B som jag rekommenderar att du läser såväl som om du gör något liknande. Den första och andra versionen visas ovan. Den stora skillnaden att ta hänsyn till är PSU -paneler och displaypaneler som har samma storlek men skär olika.

Tillbehör

Olika snitt av 9 mm plywood från det tidigare projektet, mestadels 20 cm breda.

1 x XLR hane-uttag, klassad för 10-16A likström

1 x IEC -uttag med belyst strömbrytare och säkring

1 x 12V switch mode strömförsörjning

1 x DPDT -avstängningsknapp

1 x SPST -omkopplare med LED

1 x rött bananuttag som är klassat till minst 10A

1 x svart bananuttag märkt till minst 10A

Korta färgkodade elektroder med spadekontakter, se text

Steg 1: Grundläggande PSU -kablar

Den grundläggande ledningen är att tillhandahålla en nominell omkopplad 12V vid ett par bananuttag i lådans basdel.

Det finns två inlopp på lådan. Ett standard IEC -uttag, säkrat och med en belyst strömbrytare ger en lokal nätanslutning. Jag har använt min egen separata nätaggregat i många år och att inte ha en belyst strömbrytare har varit en vanlig irritation, så jag uppskattar att lägga till en nu. Det andra inloppet är ett XLR 3 -stifts hanuttag, klassat för 16A, och som kommer att användas med kabel för att ansluta det till ett 12V batterisystem. Detta kommer antingen att vara i min stuga, anpassat för solenergi eller i min husbil när jag är borta.

Nätintaget matar en 12V switchad strömförsörjning för lokal nätspänning och ger upp till 8,5A, och särskilt stor för att passa in i lådan. Större PSU: er var tillgängliga för inte mycket mer pengar men de skulle båda inte passa och är inte nödvändiga i bara en liten arbetsbänkmiljö.

Både batteriet och nätaggregatet är anslutna till en gemensam negativ skena och individuellt till två poler i en omkopplare med mittläge så att strömmen kan väljas antingen från källan eller helt isoleras. Vippströmställare valdes för denna rulle för att inte störa projektledningen när lådans lock stängdes.

Den positiva tillförseln från växelströmställaren dirigeras till utgången via en upplyst isoleringsomkopplare, igen för att indikera att strömmen är på. Att använda tända switchar gör det lätt för mig att se vad som händer.

Slutligen matas utmatningen från PSU -komponenten ut via två 4 mm bananuttag, som nominellt levererar 12V. Syftet med dessa är att antingen tillhandahålla 12v direkt till de projekt som är monterade i locket eller till de ytterligare stepdown -PSU: erna och elektroniken i locket, som beskrivs i nästa del.

Steg 2: Montera inlopp

Mätningarna för inloppsavstängningarna visas i diagrammet. XLR -uttaget är ganska standard men IEC -uttag kan variera så även om det här är en guide, kontrollera mätningarna av det faktiska uttaget du har.

XLR -inloppet skärs med en 21 mm hålsåg, kördes försiktigt för att inte riva träet när det kom ut på andra sidan. XLR -uttaget som jag använde hade tre platsöglor som krävde en liten skrapning av träet för att skära tre skåror, som visas på bilden, men den du använder kanske inte.

Det rektangulära hålet för IEC -uttaget märktes först på lådan, sedan borrades fyra 10 mm hål nära formens inre hörn, utan att korsa linjerna, för att ge tillgång till ett sticksågblad, som används för att skära ut den sista rektangeln. På bilderna kan du se att jag inte var perfekt på den sista uppgiften men flänsen på uttaget täcker så små misstag.

Slutligen monterades båda uttagen i sina utskärningar, små styrhål borrades för skruvar i lokaliseringshålen och uttagen fixerades på plats med skruvar.

Steg 3: Plats för PSU och inboxning

Strömförsörjningen kommer att placeras som visas på bilden och en låda placerad runt den för säkerhets skull och för att förhindra att lösa komponenter stör den.

Layouten för lådan i plywood visas, ett lock och ett sidstycke, tillsammans med tre små träremsor för att fixera locket och sidan på plats.

En remsa av trä är limmad på sidan av lådan så att dess överkant är 82 mm över basen hela längden.

En trälist limmas på basen så att kanten är 140 mm över basen.

För båda dessa remsor är det en användbar idé att dra en linje tvärs över lådan med en vass penna med hjälp av lådkanten och lådlocket som guider.

Lim till sist den sista remsan på kantbitens långkant. Detta kommer att användas för att skruva på locket efteråt.

Om du inte har klämmor måste remsorna monteras en i taget och lådan placeras på sidan medan limet stelnar.

Jag har övervägt att montera en fläkt i PSU -boxen och kommer att göra det om värme visar sig vara ett problem.

Steg 4: PSU och panelskärning

Locket på PSU klipptes ut enligt bilden, bananuttagen och omkopplarna tillsattes efteråt för att testa storlek. De andra panelerna på bilden är för att göra konsolen till en del av lådan i locket, så om du inte går vidare behövs det inte längre. De två små rektanglarna av trä användes för att stärka PSU -lådan när den limmades på plats, enligt bilden av PSU: s inre sidovägg.

Avsikten är att sätta in konsolen i locket, driven av en Arduino Mega. Eftersom det här projektet kommer att vara i flödestillstånd i flera månader framöver har jag klippt ett hål i lådans sida så att Arduino kan programmeras utan att behöva avinstallera det. De två trekantiga träbitarna stöder konsolpanelen i 45 graders vinkel, och en av dem skärs ut för att rymma Arduino -brädan som passar mot fodralet.

Konsolens framsida är 230 mm vid 127 mm och skärs i kanterna till 45 grader för att passa snyggt i lådan. Jag gjorde detta på min bandsåg men en slipmaskin eller ett plan kunde användas med frekventa mätningar av vinkeln vid skärning.

Steg 5: Målning och PSU -montering

Den naklippade plywooden genererade redan en hel del splinter och jag hade ursprungligen tänkt lacka lådan, men det jag hade var grön färg och det är anledningen till att det är så det är.

Alla delar monterades i PSU -facket och kopplades enligt diagrammet. I den här första versionen har jag använt klipp men mer tillförlitliga anslutningar kan göras genom att lödda dem. 12V -strömförsörjningen skruvades fast på insidan av lådan med 8 mm långa skruvar.

Strömförsörjningen har isolerade anslutningar men bör helst ha ett helt isolerat lock monterat, vilket jag kommer att göra när jag kan hitta en källa för denna storlek på uttag.

Steg 6: Klipp ut konsolen

Detta är bara nödvändigt om du går längre med lådan.

Konsolpanelen klipptes ut för att rymma de olika kontrollerna enligt den märkta bilden. Fotografierna visar den första konsolen där eluttagen var mittemot varandra på basen och locket. Detta har ett problem beroende på vilka pluggar som används som stoppar lockets stängning. De nya konsollayoutritningarna byter ut konsoluttagen med en av omkopplarna så att när locket är stängt inte kommer i konflikt.

De två bananuttagen är strömmen i anslutningarna från nätaggregatet i basen.

Strömbrytarna lyser på/av för 12V, 5V och USB -uttag, ännu inte monterade. Bredvid dem finns strömstiften och uttagen. Varje strömförsörjning har en rad med dupont -uttag ovanför en dubbel rad med stift i ett huvuduttag. Detta är förmodligen mycket mer än nödvändigt men var lätt att tillhandahålla och tar inte mycket plats. Hur de löds visas i bakre bild.

Tanken bakom att använda kretskortets uttag i rollen var att underlätta användningen av en IDE -kontakt och flera ledningar för att göra en enkel anslutning till uttagen med flygande ledningar så att jag inte behövde kunna se uttagen väl och ledningarna kan vara färgkodade.

Bredvid eluttagen finns huvudskärmen, 3,5 TFT, som drivs av Arduino, för att visa spänningar, strömmar, motstånd och digital stiftstatus. Den kommer också att innehålla en seriell bildskärm och I2C -anslutning.

Under detta finns ingångsanslutningarna, återigen en rad dupont -uttag ovanför en dubbel rad stift. De första åtta är digitala ingångspinnar, de nästa fyra är grundläggande spänningsmätningar, de nästa sex är ström/spänningsmätningsanslutningar och slutligen seriell ingång och I2C -anslutningar. Ett av konsolernas mål är att kunna stödja expansion med hjälp av I2C -anslutna externa kretsar.

De andra bilderna visar lådan med målad konsolpanel på plats, ett Arduino -kort på plats i locket med externa anslutningar och en provlayout på Buck/Boost PSU -modulerna.

3.3V -uttag har inte inkluderats i designen än, men jag väntar med att se hur mycket de behövs vid vanlig användning.

Steg 7: Slutliga mock-up och motståndsmätningar

Bilderna visar den slutliga mock-up av konsolen delen av lådan innan kabeldragning, och inkluderar USB-uttag och motståndsmätare anslutningar.

Syftet med motståndsmätaren i detta fall är att ge en snabb kontroll av värdet på ett motstånd som jag inte kan se. Anslutningarna görs med två små fjädrar som har skurits ned och böjts för att de ska kunna fästas på konsolens framsida med en bult- och lödtagg för enkel åtkomst. För att kontrollera en komponent behöver den bara hållas över de två fjädrarna och värdet visas.

Alla kretsar och montering för konsolen, liksom Arduino -koden, finns i den tredje delen, men detta avslutar PSU och träkonstruktion av projektet. Den sista bilden fungerar inte än, men det är dit det är på väg.