Bärbar Arduino arbetsbänk del 2B: 6 steg

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

Detta är både en fortsättning och en riktningsändring från de två tidigare instruktionerna. Jag byggde huvudkroppen i lådan och det fungerade ok, jag lade till psu och det fungerade ok, men sedan försökte jag sätta in kretsarna jag hade byggt i resten av lådan och de passade inte. I själva verket om jag fick dem att passa, då fanns det inte utrymme att inkludera ett projekt. Kompromissen jag har gjort är att flytta alla omkopplare och strömförsörjningar till huvudboxen ur locket, vilket ger mer utrymme för ledningarna.

Det hela stängs upp i en låda som enkelt kan flyttas från plats till plats eller läggas undan för förvaring. Visas inte här, men lockets framsida innehåller en annan separat bräda som brödbrädor är fästa på och kan fixeras med kardborre. Jag ska ordna bilder på detta så fort som möjligt.

Tillbehör

Endast för detta reviderade skede

9 mm plywood

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

40pins manlig header

4 x belysta vippströmställare

1 x DPDT center off -vippströmbrytare (kan bara vara DPDT)

USB-hubb 4-vägs med omkopplade förbrukningsmaterial. En vanlig modell visas på bilderna

USB typ B panelmonterat uttag

2 x buck/boost -spänning ner -omvandlare, justerad till 5V

1 x buck/boost -spänning upp/ner -omvandlare, justerad till 12V

1 x buck/boost dual rail spänning upp/ner omvandlare, justerad till 12V

Olika matrisbrädbitar, jag har använt avskurna och avvisande istället för nya perfekta brädor

Massor av multistrandstråd, klassad för 3A eller mer.

Spadkontakter

Negativ spänningsgenerator

555 timer IC

Motstånd 4k8 och 33K 1/4watt

Polyesterkondensatorer 22n, 10n

Elektrolytkondensatorer 33u och 220u (30V plus betyg)

2 x 1N4001 -dioder, men alla små likriktardioder klarar det.

Steg 1: Huvudbox PSU

Huvudströmförsörjningen är inbyggd i den nedre halvan av lådan och består av kommersiella lägesomkopplare från hyllan, anslutna tillsammans med en uppsättning omkopplare och levererar ström till elektroniken i lådans lock via en 40 -stifts bandkabel och kontakter. Strömförsörjningen sker antingen från ett nätuttag och 12V likströmskopplare, eller via ett XLR -uttag avsett att ta emot ström från ett 12V batteri, om det används i en husbil men kan vara ett batteri som bärs i själva lådan. Strömmen från någon av dessa väljs via en trevägsbrytare, nät, batteri eller mittläge.

Strömmen kopplas med en belyst vippströmbrytare för att indikera att strömmen är på. Huvudströmmen ger ström till de andra omkopplarna och till en 12V buck-boost-strömförsörjning som ger ström till lockets elektronik. Detta matar också till en enkel negativ spänningsgenerator för de analoga komponenterna i displayen.

En 5V buck-boost-modul levereras av en belyst vippbrytare och ger 5V för användning av konstruerade kretsar i locket och leds via bandkabeln.

En +/- 12V buck-boost-modul levereras av en belyst vippbrytare och ger både +12V och -12V-förbrukningsmaterial för användning i analoga kretsar och leds via bandkabeln.

En fjärde buck-boost-modul matas från den sista omkopplaren för att ge ström till USB-hubben. USB 2.0 -navet är en lågprisartikel som ger fyra strömbrytare och logiken för att fungera som ett nav. Mer om detta senare.

Steg 2: Nya bas- och lockpaneler

För att passa den nya strömförsörjningslayouten behövde nya paneler klippas, layouten för dessa finns i PDF -filerna, samt en förlängning på lockets sida för att ge mer utrymme till trådarna bakom.

Strömförsörjningen i originalet var via banankontakter och uttag, men med den här som har flera strömförsörjningar är anslutningen mellan lock och bas via en 40 -vägs bandkabel. Uttaget är lödt till en bit matrisskiva som skjuts genom hålet för det och skruvas på plats. Hylsorna är nycklade så att de måste ställas upp för att säkerställa att den använda bandkabeln sitter snyggt mellan dem och inte vänds när de monteras på brädorna. Jag har använt en 20 cm bandkabel som vid de använda måtten bara fäller upp snyggt när locket är stängt.

För att bygga PSU -kretsarna monterades de på panelen och skruvades på plats, antingen med distanser eller PCB -klämmor. Båda trycktes på en 3D -skrivare i det här fallet men det är inte nödvändigt, bara att brädorna är säkrade. Jag har lagt till.stl -filerna om någon vill göra dem snabbt.

Alla ledningar på panelen löddes, förutom anslutningarna till huvudbasens PSU -anslutningar så att locket enkelt kan tas bort och bytas ut.

Steg 3: Negativ spänningsgenerator

Motståndsmätarens och voltmätarens kretsar använder buffertförstärkare som behöver både positiva och negativa matningar. Den positiva tillförseln erhålls från en upp/ner -buck -omvandlare som levererar en konstant +12V oberoende av den externa källan. Detta matar lockets kretsar och den negativa spänningsgeneratorn. Ursprungligen ingick detta på samma matriskort som den andra elektroniken men har avskurits för att placeras i basen. Kretsen för detta visas och är en vanlig 555 timerkrets för detta ändamål. Den levererar bara tillräckligt med ström för att köra buffertförstärkarna och behövs inte för något annat.

Steg 4: USB -hubb

Den ursprungliga USB -strömförsörjningen var ett par uttag i locket som matades från en separat 5V -strömförsörjning och som endast gav ström. Eftersom jag ville att detta skulle vara så portabelt som möjligt bestämde jag mig för att sätta en USB -hubb i byggnaden, fixerad i basen, och med en modifierad strömförsörjning matad från en 5V buck -omvandlare. Denna hub kan också användas med programmeringsdatorn som en USB -hub som förenklar anslutningar.

Basen på USB -hubben uppskattades och anslutningarna som visades löddes fast på kortet. Ledningen ersattes av ett USB -uttag av typ B med endast signal- och 0V -anslutningarna lödda till USB -navets kretskort. Inga spår skars i denna modifiering, bara 5V -matningen förstärks av tjockare tråd till USB -strömbrytarna i navet och en extra ledning som tar strömmen direkt till stiften på uttagen och kringgår kretskortets spår.

Detta betyder att utbudet nu är begränsat till 3A istället för den vanliga 500mA, men kommer att driva en Raspberry Pi.

För att passa till toppen av PSU -panelen skruvades basen av navet ned med ett hål placerat för att ledningarna skulle passera och navet monterades igen ovanpå.

Den färdiga PSU -panelen visas på bilden.

Steg 5: Lockpaneler och syn på elektronik

Elektroniken och Arduino -koden omfattas av den sista delen men för konstruktionsändamål visas delvis här för att visa vart sakerna kommer att ta vägen. De kan konstrueras helt separat och aldrig användas i en projektlåda som denna.

Strömmen till bildskärmspanelen är ansluten via 40 -vägs huvuduttag som har ställts upp med uttaget i basen för att säkerställa att bandkabeln fälls snyggt.

Nedanför är det en röd återställningsknapp för Arduino, det är ett enkelt tillägg och som helhet förväntas vara ett pågående projekt då och då.

I mitten finns nätaggregaten, från toppen som är +12V, -12V, +5V och 0V

Under displayen finns de olika ingångarna till kretsarna, digital ingång, spänningsingång, ström, seriell och I2C -stift

Ovanför displayen finns fjäderanslutningarna för resistansmätningen.

Displayen har en enkel ram runt den, för närvarande vit men kommer att ändras om jag har plasten för att göra en.

På bilderna visas också två träplattor och ett mellanrum på locket. Hela panelen måste flyttas framåt för att rymma kablarna bakom. Skärriktningarna för dessa finns i bifogade PDF -filer.

Steg 6: Stl -filer för fästen och ramar

Här är stl-filerna för alla som vill göra, eller har gjort, de olika stand-offs, PCB-fästen och ramen.