Banc de lucru portabil Arduino Partea 2B: 6 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Aceasta este atât o continuare, cât și o schimbare de direcție față de cele două instructabile anterioare. Am construit carcasa principală a cutiei și a funcționat bine, am adăugat psu-ul și a funcționat ok, dar apoi am încercat să pun circuitele pe care le-am construit în restul cutiei și nu se potriveau. De fapt, dacă le-am făcut potrivite, atunci nu mai era loc să includă un proiect. Compromisul pe care l-am făcut este să mut toate comutatoarele și sursele de alimentare în cutia principală din capac, oferind mai mult spațiu pentru cablare.

Întregul se închide într-o cutie care poate fi ușor mutată dintr-un loc în altul sau depozitată pentru depozitare. Nu este prezentat aici, dar partea din față a capacului conține o altă placă separată de care sunt atașate plăcile de prindere și care pot fi fixate cu velcro. Voi organiza imagini cu acest lucru cât mai curând posibil.

Provizii

Numai pentru această etapă revizuită

Placaj de 9 mm

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

Antet masculin de 40 pini

4 x comutatoare basculante iluminate

1 x comutator basculant DPDT central (poate fi doar DPDT)

Hub USB cu 4 căi cu consumabile comutate. Un model comun este prezentat în imagini

Priză de montare pe panou USB tip B.

2 x convertoare de descărcare a tensiunii buck / boost, reglate la 5V

1 x convertor buck / boost de tensiune sus / jos, reglat la 12V

1 x convertor buck / boost dual rail de tensiune sus / jos, reglat la 12V

Diverse biți de placă matricială, am folosit decupaje și respingeri în loc de placă nouă perfectă

O mulțime de fire multistrand, evaluate pentru 3A sau mai mult.

Conectori Spade

Generator de tensiune negativ

IC cu temporizator 555

Rezistoare 4k8 și 33K 1 / 4watt

Condensatori din poliester 22n, 10n

Condensatoare electrolitice 33u și 220u (30V plus rating)

2 diode 1N4001, dar orice diode redresoare mici o vor face.

Pasul 1: Alimentator principal

Sursa principală de alimentare este încorporată în jumătatea inferioară a cutiei și este alcătuită din unități comerciale de comutare de pe raft, conectate împreună cu un set de întrerupătoare și care furnizează energie electronică din capacul cutiei printr-un cablu panglică de 40 pini și conectori. Puterea este furnizată fie de o priză de rețea, cât și de o sursă de comutare de 12V c.c., sau printr-o priză XLR destinată să primească energie de la o baterie de 12V, dacă este utilizată într-un RV, dar ar putea fi o baterie transportată în cutie. Puterea din oricare dintre acestea este selectată printr-un comutator cu trei căi, rețea, baterie sau poziția centrată.

Puterea este comutată de un comutator basculant iluminat pentru a indica pornirea. Principala sursă de alimentare asigură alimentarea celorlalte comutatoare și a unei surse de alimentare de 12V, care asigură energie electronică a capacului. Aceasta alimentează și un generator simplu de tensiune negativă pentru componentele analogice de pe afișaj.

Un modul Buck-boost de 5V este furnizat de un comutator basculant iluminat și oferă 5V pentru utilizarea de către circuitele construite în capac și este direcționat prin cablul cu bandă.

Un modul Buck-Boost de +/- 12V este furnizat de un comutator basculant iluminat și oferă atât surse de + 12V, cât și -12V pentru a fi utilizate de circuitele analogice și este direcționat prin cablul cu bandă.

Un al patrulea modul Buck-boost este alimentat de la comutatorul final pentru a furniza alimentare hub-ului USB. Hubul USB 2.0 este un element cu cost redus, care oferă patru prize comutate, precum și logica pentru a rula ca hub. Mai multe despre asta mai târziu.

Pasul 2: Panouri noi de bază și capac

Pentru a se potrivi noului aspect al sursei de alimentare, panourile noi trebuiau tăiate, aspectul acestora este în pdf-uri, precum și o extensie pe partea laterală a capacului pentru a oferi mai mult spațiu firelor din spate.

Sursa de alimentare din original a fost prin prize și prize banane, dar cu aceasta având mai multe surse de alimentare, conexiunea dintre capac și bază se face printr-un cablu cu bandă cu 40 de căi. Priza este lipită pe o bucată de placă matricială care este împinsă prin orificiul făcut pentru aceasta și înșurubată în poziție. Soclurile sunt cu cheie, astfel încât atunci când le montați pe plăci, trebuie să fie aliniate pentru a se asigura că cablul panglică utilizat se potrivește perfect între ele și nu este inversat. Am folosit un cablu cu panglică de 20 cm care la măsurătorile utilizate se pliază frumos în timp ce capacul este închis.

Pentru a construi circuitele PSU, acestea au fost asamblate pe panou și înșurubate în poziție, fie cu distanțiere, fie cu cleme PCB. Ambele au fost tipărite pe o imprimantă 3D în acest caz, dar acest lucru nu este necesar, doar că plăcile sunt fixate. Am adăugat fișierele.stl în caz că cineva vrea să le creeze rapid.

Toate cablurile de pe panou au fost lipite, cu excepția conexiunilor la conexiunile principale ale alimentatorului de bază pentru a permite scoaterea și înlocuirea ușoară a capacului.

Pasul 3: Generator de tensiune negativă

Circuitele de măsurare a rezistenței și a voltmetrului utilizează amplificatoare tampon care necesită atât surse pozitive, cât și negative. Alimentarea pozitivă se obține de la un convertor buck sus / jos care furnizează un + 12V constant, independent de sursa externă. Aceasta alimentează circuitele capacului și generatorul de tensiune negativă. Inițial acest lucru a fost inclus pe aceeași placă matricială ca și celelalte electronice, dar a fost tăiat pentru a fi plasat în bază. Circuitul pentru acest lucru este prezentat și este un circuit comun cu temporizator 555 în acest scop. Furnizează doar suficient curent pentru a rula amplificatoarele tampon și nu este necesar pentru nimic altceva.

Pasul 4: Hub USB

Sursa originală USB era o pereche de prize în capac alimentate de la o sursă separată de 5V și care furnizau doar energie. Deoarece am vrut ca acest lucru să fie cât mai portabil, am decis să pun un hub USB în construcție, fixat în bază și cu o sursă de alimentare modificată alimentată de la un convertor de 5V. Acest hub poate fi utilizat și cu computerul de programare ca hub USB care simplifică conexiunile.

Baza hub-ului USB a fost apreciată, iar conexiunile afișate au fost lipite pe placă. Conductorul a fost înlocuit de o priză USB de tip B cu doar semnalul și conexiunile 0V lipite pe placa de circuit hub USB. Nu s-au tăiat urme în această modificare, doar sursa de 5V este îmbunătățită de un fir mai gros la întrerupătoarele de alimentare USB din hub și de un fir suplimentar care duce alimentarea direct la pinii de la prize, ocolind urmele plăcii de circuit.

Acest lucru înseamnă că aprovizionarea este acum limitată la 3A în loc de 500mA obișnuit, dar va alimenta un Raspberry Pi.

Pentru a se potrivi în partea superioară a panoului alimentatorului, baza butucului a fost înșurubată cu o gaură plasată pentru trecerea firelor și butonul reasamblat în partea de sus.

Panoul PSU completat este afișat în imagine.

Pasul 5: Panouri de capac și vedere a produselor electronice

Electronica și codul Arduino sunt acoperite în ultima parte, dar în scopuri de construcție este parțial afișat aici pentru a arăta unde vor merge lucrurile. Ele ar putea fi construite complet separat și niciodată utilizate într-o cutie de proiect ca aceasta.

Puterea pentru panoul de afișare este conectată prin priza antet cu 40 de căi, care a fost aliniată cu priza din bază pentru a se asigura că cablul panglică se pliază bine.

Mai jos este un buton roșu de resetare pentru Arduino, este o adăugare ușoară și, deoarece întregul este de așteptat să fie un proiect în desfășurare, poate fi necesar din când în când.

În centru se află sursele de alimentare, din partea de sus, care este + 12V, -12V, + 5V și 0V

Sub afișaj se află diferitele intrări în circuite, intrare digitală, intrare de tensiune, curent, serie și pini I2C

Deasupra afișajului sunt conectorii arcului pentru măsurarea rezistenței.

Afișajul are o cadră simplă pusă în jurul său, în prezent albă, dar va fi schimbată dacă am plasticul pentru a face una.

De asemenea, în imagini sunt prezentate două șaibe de lemn și o bucată de distanțare pusă pe capac. Întregul panou trebuia deplasat înainte pentru a se potrivi cablajul din spate. Direcțiile de tăiere pentru acestea sunt în PDF-urile atașate.

Pasul 6: Fișiere STL pentru monturi și rame

Iată fișierele STL pentru oricine dorește să realizeze sau a realizat diferitele stand-off-uri, suporturi PCB și rama.