Bærbar Arduino arbejdsbord del 2B: 6 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Dette er både en fortsættelse og en ændring i retning fra de to foregående instruktioner. Jeg byggede hovedkroppen i kassen, og det fungerede ok, jeg tilføjede psu'en, og det fungerede ok, men så forsøgte jeg at sætte de kredsløb, jeg havde indbygget, i resten af kassen, og de passede ikke. Faktisk hvis jeg fik dem til at passe, var der ikke plads til at inkludere et projekt. Det kompromis, jeg har indgået, er at flytte alle kontakter og strømforsyninger ind i hovedboksen ud af låget, hvilket giver mere plads til ledningerne.

Det hele lukker op i en kasse, der let kan flyttes fra sted til sted eller lægges til opbevaring. Ikke vist her, men forsiden af låget indeholder et andet separat bræt, som brødbrætter er fastgjort til og kan fastgøres med velcro. Jeg organiserer billeder af dette så hurtigt som muligt.

Forbrugsvarer

Kun til denne reviderede fase

9 mm krydsfiner

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

40pin hanhoved

4 x belyste vippekontakter

1 x DPDT center off vippekontakt (kan kun være DPDT)

USB-hub 4-vejs med skiftede forbrugsvarer. En fælles model er vist på billederne

USB type B panelmonteret stik

2 x buck/boost spænding ned -konverter, justeret til 5V

1 x buck/boost spænding op/ned konverter, justeret til 12V

1 x buck/boost dual rail spænding op/ned konverter, justeret til 12V

Forskellige matrix bord bits, jeg har brugt offcuts og afviser i stedet for nyt perfekt board

Masser af multistrandstråd, vurderet til 3A eller mere.

Spade stik

Negativ spændingsgenerator

555 timer IC

Modstande 4k8 og 33K 1/4watt

Polyesterkondensatorer 22n, 10n

Elektrolytkondensatorer 33u og 220u (30V plus rating)

2 x 1N4001 dioder, men alle små ensretterdioder klarer sig.

Trin 1: Hovedboks -PSU

Hovedstrømforsyningen er indbygget i den nederste halvdel af boksen og består af kommercielle off -shelf -enheder, der er forbundet med et sæt kontakter og leverer strøm til elektronikken i boksens låg via et 40pin båndkabel og stik. Strømmen leveres enten af en netindgang og 12V DC switch psu, eller via en XLR -stikkontakt beregnet til at modtage strøm fra en 12V batteriforsyning, hvis den bruges i en RV, men kan være et batteri, der bæres i selve boksen. Strøm fra en af disse vælges via en trevejsafbryder, lysnettet, batteri eller midterposition.

Strømmen skiftes af en belyst vippekontakt for at indikere, at strømmen er tændt. Hovedstrømmen giver strøm til de andre kontakter og til en 12V buck-boost-forsyning, der leverer strøm til lågelektronikken. Dette føder også til en simpel negativ spændingsgenerator til de analoge komponenter i displayet.

Et 5V buck-boost-modul leveres af en belyst vippekontakt og giver 5V til brug af konstruerede kredsløb i låget og ledes via båndkablet.

Et +/- 12V buck-boost-modul leveres af en belyst vippekontakt og giver både en +12V og -12V forsyninger til brug i analoge kredsløb og ledes via båndkablet.

Et fjerde buck-boost-modul fødes fra den sidste switch for at levere strøm til USB-hubben. USB 2.0 -hub er en billig vare, der giver fire strømkontakter og logikken til at køre som en hub. Mere om dette senere.

Trin 2: Nye bund- og lågpaneler

For at passe til det nye strømforsyningslayout skulle der skæres nye paneler, layoutet af disse er i pdf'erne samt en forlængelse til siden af låget for at give mere plads til ledningerne bagved.

Strømforsyningen i originalen var via bananstik og stikkontakter, men med denne med flere strømforsyninger er forbindelsen mellem låg og base via et 40 -vejs båndkabel. Stikkontakten er loddet til et stykke matrixplade, der skubbes gennem hullet, der er lavet til det og skrues på plads. Stikkontakterne er nøglet, så når de monteres på brædderne, skal de stilles op for at sikre, at det anvendte båndkabel passer pænt mellem dem og ikke vendes. Jeg har brugt et 20 cm båndkabel, som ved de anvendte mål bare foldes fint op, da låget er lukket.

For at bygge PSU -kredsløbene blev de samlet på panelet og skruet på plads, enten med afstandsstykker eller printkort. Begge blev udskrevet på en 3D -printer i dette tilfælde, men det er ikke nødvendigt, bare at brædderne er sikret. Jeg har tilføjet.stl -filerne, hvis nogen vil lave dem hurtigt.

Alle ledninger på panelet blev loddet, undtagen forbindelserne til hovedbaserede PSU -forbindelser, så låget let kan fjernes og udskiftes.

Trin 3: Negativ spændingsgenerator

Modstandsmåler- og voltmåler kredsløb bruger bufferforstærkere, der har brug for både positive og negative forsyninger. Den positive forsyning opnås fra en op/ned -buck -konverter, der leverer en stabil +12V uafhængigt af den eksterne kilde. Dette fodrer lågkredsløbene og den negative spændingsgenerator. Oprindeligt var dette inkluderet på det samme matrixkort som den anden elektronik, men er blevet afskåret for at blive placeret i basen. Kredsløbet til dette er vist og er et almindeligt 555 timerkredsløb til dette formål. Det leverer kun nok strøm til at køre bufferforstærkerne og er ikke nødvendig til noget andet.

Trin 4: USB -hub

Den originale USB -forsyning var et par stikkontakter i låget, der blev fodret fra en separat 5V -forsyning og kun leverede strøm. Fordi jeg ville have dette til at være så bærbart som muligt, besluttede jeg at sætte en USB -hub i bygningen, fastgjort i basen og med en modificeret strømforsyning, der blev tilført fra en 5V buck -omformer. Denne hub kan også bruges sammen med programmeringscomputeren som en USB -hub, der forenkler forbindelser.

Bunden af USB -hubben blev værdsat, og de viste forbindelser loddes fast på kortet. Ledningen blev erstattet af en USB type B -stik med kun signal- og 0V -forbindelserne loddet til USB -hub -kredsløbskortet. Der blev ikke skåret spor i denne ændring, bare 5V -forsyningen forstærkes af tykkere ledning til USB -afbryderne i navet og en ekstra ledning, der tager strømmen direkte til stifterne på stikkontakterne og omgår kretskortets spor.

Dette betyder, at forsyningen nu er begrænset til 3A i stedet for den sædvanlige 500mA, men vil drive en Raspberry Pi.

For at passe til toppen af PSU -panelet blev navets bund skruet ned med et hul, der var placeret for ledningerne til at passere igennem, og navet blev samlet igen på toppen.

Det færdige PSU -panel vises på billedet.

Trin 5: Lågpaneler og visning af elektronik

Elektronikken og Arduino -koden er dækket i den sidste del, men til konstruktionsformål er delvist vist her for at vise, hvor tingene vil gå. De kunne konstrueres helt separat og aldrig bruges i en projektboks som denne.

Strømmen til displaypanelet er forbundet via 40 -vejs headerstikket, der er linet op med stikket i basen for at sikre, at båndkablet foldes pænt.

Nedenfor er det en rød nulstillingsknap til Arduino, det er en let tilføjelse, og som helhed forventes at være et igangværende projekt fra tid til anden.

I midten er strømforsyningerne fra toppen, der er +12V, -12V, +5V og 0V

Under displayet er de forskellige indgange til kredsløbene, digital indgang, spændingsindgang, strøm, seriel og I2C ben

Over displayet er fjederstikkene til modstandsmåling.

Skærmen har en enkel ramme omkring sig, i øjeblikket hvid, men vil blive ændret, hvis jeg har plastik til at lave en.

Også vist på billederne er to træplader og et stykke mellemrum lagt på låget. Hele panelet skulle flyttes frem for at imødekomme ledningerne bagved. Skærevejledningen til disse findes i de vedhæftede PDF -filer.

Trin 6: Stl -filer til beslag og kanter

Her er stl-filerne til alle, der ønsker at lave, eller har lavet, de forskellige stand-offs, printkortbeslag og rammen.