Gjeneratori i zareve: 12 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:16

Ky Instructables është për projektin tim madhor që kam përfunduar si pjesë e kursit tim të Sistemeve dhe Kontrolleve të IGCSE. Ajo mori një notë A* dhe unë do t'ju udhëzoj se si ta bëni atë në këtë udhëzues. Kërkohet një sfond i mirë në elektronikë, si dhe përvojë me Arduino dhe IDE për të përfunduar këtë projekt.

Sfondi

Me uljen e popullaritetit të lojërave të bordit dhe lulëzimit të elektronikës, mund të duket e vështirë të ulesh dhe të luash pa ndërhyrjen e pajisjeve. Në këtë rast specifik, klienti im, një mësues i klubit Warhammer do të preferonte të përdorte zare fizike sesa një online në klubin e tij. Problemi është se ai nuk mund të ketë zare me 100 anë, prandaj ai duhet të përdorë një imitues të zareve në internet. Këtu lind një mundësi për këtë produkt.

Ndërsa madhësia e tregut që synon ky produkt është në rënie, nevoja për të ende ekziston. Lojërat e bordit po bëhen një tipar i së kaluarës ndërsa shfaqen lojëra online dhe elektronike. Në këtë rast të veçantë, produkti im zvogëlon nevojën për telefona ose internet gjatë lojës në bord duke i bërë lojtarët të ndihen më pak të shkëputur nga loja aktuale. Sistemet që do të përdorë janë IC 4511 dhe një mikrokontrollues Arduino Nano. Ky projekt do të duhet të përdorë një mikrokontrollues sepse, pa një, qarku do të ishte shumë joefikas.

Funksioni

Produkti i lejon përdoruesit të zgjedhë një numër midis 0 dhe 100 duke përdorur dy ndërprerës rrotullues në anën e majtë të pajisjes. Ky numër i shfaqet përdoruesit përmes dy ekraneve me 7 segmente direkt mbi çelsat rrotullues si reagime. Pastaj, ndërsa përdoruesi shtyp butonin e rrotullimit, një numër i rastësishëm midis 0 dhe numrit të zgjedhur do të rrokulliset dhe do të shfaqet në ekranet e segmentit 7 në anën e djathtë të pajisjes.

Hapi 1: Qarku

Diagrami i thjeshtuar i qarkut më sipër tregon secilën nga hyrjet dhe daljet e nevojshme të Arduino që do të përdoren si referencë për hapat e mëvonshëm në projekt.

Si funksionon qarku?

Përdoruesi së pari fut numrin e anëve që ata duan të kenë zaret e tyre duke përdorur dy ndërprerës rrotullues, nga të cilët njëri kontrollon vendin me 10 shifra dhe tjetri kontrollon vendin me 1 shifra. Ky numër shfaqet përmes reagimeve në PCB -në e segmentit të parë 7, duke e bërë më të lehtë për përdoruesin të kuptojë numrin që ka zgjedhur.

Hyrja dhjetore e përdoruesit konvertohet në një format binar në PCB Rotary dhe i dërgohet Arduino Nano. Nano pastaj do të zgjedhë një numër të rastit midis 0 dhe numrit të zgjedhur. Ky informacion më pas do të dërgohet në një format binar në PCB të Segmentit të 7-të të 2-të kur shtypet çelësi Push-To-Make (Roll).

Unë kam bashkangjitur kodin Arduino për referencë më poshtë në mënyrë që të kuptoj se si funksionon ky produkt më i lehtë.

Hapi 2: Bordet e Qarqeve të Shtypura

Fatura e materialeve:

• Rezistenca 470 Ohm x28
• Rezistenca 10K Ohm x22
• CD 4511BE x4
• 7 Ekrani i segmentit (E gjelbër, CC) x4
• Dioda 1N4002 x44
• Ndërprerës rrotullues (1P12T) x2
• Rocker Switch (On-Off) x2
• Push To Make x1
• Arduino Nano x1
• LED e gjelbër x2

Duke përdorur Autodesk Eagle në kompjuterin tim, unë hartova skemën e secilit PCB siç shihet në foton e mësipërme. Nga modeli skematik, unë kisha PCB -të (2x 7 Segment PCB, 1x PCB Rotary) të prodhuara në Kinë dhe të transportuara.

Dosjet Gerber mund të gjenden këtu (skedarët Eagle janë bashkangjitur më poshtë)

Komponentët e saldimit

Para bashkimit, sigurohuni që të keni syze të mira ventilimi dhe sigurie. Ju gjithashtu duhet të siguroheni që të orientoni dhe vendosni të gjithë përbërësit në pozicionet e tyre të sakta para se t'i bashkoni ato në tabelë. Jini të shpejtë me hekurin pasi mbajtja e tij mbi një kunj për një kohë të gjatë mund të bëjë që IC të digjet. Sigurohuni që çdo pikë kontakti të jetë fiksuar mirë në tabelë me saldim dhe se nuk ka nyje të thata.

Prerja e vrimave

Së pari, unë shënova vrimat në secilën PCB dhe i rreshtova për t'u siguruar që ato ishin shënuar saktë. Kjo u bë duke përdorur një shesh provues, shënues dhe sundimtar. Pas shënimit të vrimave, unë përdor një pirg çeliku për të mbajtur PCB -në në vend dhe për të shpuar vrima 4x 2mm në secilën dërrasë të PCB -së, e ndjekur nga vrimat e kërkuara 3 mm për të parandaluar plasjen e materialit TRFE.

Ky hap është i rëndësishëm pasi do t'ju lejojë të siguroni siç duhet PCB -të në strehim më vonë.

Hapi 3: Qarku + Testimi

Detyrat

• Kontrolloni të gjitha lidhjet me PCB.
• Vendosni të gjithë qarkun.
• Drejtoni kodin përmes qarkut për testim.
• Nëse nuk funksionon, rregulloni problemin dhe përsëriteni.

Kontrolli i Cilësisë: Duke përdorur cilësimin e vazhdimësisë në multimetër, kam kontrolluar secilën pjesë dhe përbërës për të zbuluar dhe eliminuar çdo pantallona të shkurtra që mund të ndikojnë në funksionimin e qarkut. Nëse është gjetur një e shkurtër, hapat e mëposhtëm janë ndërmarrë për të zgjidhur problemin.

1. Identifikoni të shkurtër - sigurohuni që e shkurtra është me të vërtetë një problem dhe ekziston pasi sa herë që nxehtësia aplikohet në pllakat e bakrit, aq më shumë ka gjasa që ato ose të shkrihen, të dëmtohen ose të mos përçohen.

2. Duke përdorur një pinjoll lidhës, ngrohni butësisht nyjen dhe thithni saldimin e lëngshëm. Përsëriteni derisa të hiqet e gjithë saldimi. Nëse saldimi nuk shkëputet, përdorni fitil ngjitës në mënyrë që të provoni dhe thithni një pjesë të tij.

3. Së fundi, bashkojini të dy nyjet me kujdes dhe me saldim minimal por mjaftueshëm në mënyrë që kyçi të jetë i sigurt dhe përçues.

Ngarkimi i Kodit:

Për të ngarkuar kodin në Arduino Nano, së pari, shkarkoni Arduino IDE. Tjetra, shkarkoni këtë Arduino Nano Driver dhe këtë shofer FTDI.

Pastaj duke përdorur kodin nga Hapi 1, ngarkoni atë përmes një kabllo USB në Micro-USB në Arduino Nano. Qarku tani duhet të jetë funksional. Nëse nuk funksionon, filloni zgjidhjen e problemeve duke kontrolluar dy herë të gjithë përbërësit dhe lidhjet.

LED shtesë

Nëse shikoni me kujdes bordin e segmentit 7 të PCB, do të vini re se ka një vend për një LED. Ky LED do të ndizet kur shfaqet numri 100 dhe dy ekranet me 7 segmente do të tregojnë dy 0. Për ta bërë këtë punë, përdorni dy porta NOT dhe dy porta AND në një konfigurim që do të aktivizojë LED kur nuk ka hyrje në IC 4511.

Hapi 4: Ndërfaqja e përdoruesit

Detyrat

• Dizajnoni UI duke përdorur ilustruesin Adobe.
• Prerë me lazer UI dhe sigurohuni që të përshtatet me përbërësit e qarkut. Gdhendni modelin e shqiponjës Warhammer në UI.
• Spray bojë dizajnin gri/argjend.

Materiali: Akrilik i zi

Duke përdorur Adobe Illustrator, unë krijova Ndërfaqen e Përdoruesit në përputhje me dimensionet e listuara në imazhin e mësipërm (kliko shiko më shumë imazhe). Unë pastaj e eksportova këtë skedar të projektimit në prestarin lazer dhe preva copën e akrilikut.

Pastaj, duke lënë fletën plastike në akrilik, unë lyeva me spërkatje pjesët e gdhendura të akrilikut me një ngjyrë argjendi/gri. Kjo është bërë disa herë (4 herë me intervale 10-minutëshe) në mënyrë që të sigurohet një imazh i guximshëm dhe i qartë. Pasi i lashë të gjitha të thahen, unë qërova shtresën plastike dhe u sigurova që nuk kishte ndonjë parregullsi.

Hapi 5: Pllaka anësore

Detyrat

• Koleksioni i Ash Wood.
• Vizatoni të gjitha linjat e prerjes në copën e drurit për një udhëzues gjatë prerjes. Pritini anën e majtë dhe të djathtë për strehimin.

Materiale

1. Ash Druri 135mm (w) x 300mm (l) x 10mm (d)

Hapi tjetër i këtij projekti, dhe ndoshta pjesa më komplekse e strehimit, janë pllakat anësore. Së pari, duke përdorur matjet e dhëna më lart, shënoni të dyja pjesët anësore në një copë Ash Druri të trashë 10 mm. Duke përdorur një sharrë brezi, prerë formën e përgjithshme të pjesëve.

Tjetra, duke përdorur një ruter (makinë drejtuese), prerë brazdat e treguara në diagramet e mësipërme. Ka dy brazda të trasha 1010mm të gjera 5mm. dhe një3mm (e gjerë) x 150mm (e gjatë) x 5mm (e thellë) në një kënd prej 50 gradë.

Duke përfunduar

Për të korrigjuar ndonjë gabim të vogël në shtrirjen e sipërfaqes ose skajet e mprehta, përdorni letër zmerile të imët për të kaluar ato pjesë në mënyrë që t'i zbutni ato duke u dhënë atyre një tërheqje të bukur estetike. Profesionalizmi është çelësi.

Hapi 6: Pllakat e sipërme, të poshtme dhe të pasme

Detyrat

• Pritini shiritin e sipërm.
• Pritini pllakën e poshtme.
• Prerë me lazer pllakën e pasme pasi krijoni skedarin e ilustruesit adobe për prestarin lazer.

Pllaka e sipërme (materiali: hiri)

Pllaka e sipërme është një pjesë e ndërlikuar për tu prodhuar pasi përfshin një kënd prej 50 gradë në një faqe. Për të prerë këtë pjesë, së pari shënoni formën e përgjithshme të bllokut duke përdorur dimensionet e dhëna më sipër dhe një shesh provë. Tjetra, krijoni këndin duke vendosur këndin e brezit të platformës së sharrës së brezit në 50 gradë. Prej aty, prerë përgjatë njërës anë të drejtkëndëshit në mënyrë që të prodhoni fytyrë të pjerrët.

Për më tepër, rrafshoni platformën në mënyrë që të përdorni sharrën për të prerë tre anët e tjera të pjesës së sipërme drejtkëndore.

Pllaka e poshtme (materiali: hiri)

Pllaka e poshtme është e lehtë të pritet duke përdorur një sharrë brezi pasi është një bllok drejtkëndor i Ashwood me dimensione 220mm x 145mm x 10mm.

Pllaka e pasme (materiali: akrilik)

Duke përdorur ilustruesin adobe, unë projektova pllakën e pasme (135mm x 230mm) së bashku me një çarë për kabllon Power In dhe çelësin On-Off së bashku me vrimat për vidhat siç shihet në diagramet e mësipërme. Unë pastaj e eksportova këtë skedar në prestarin lazer dhe e kisha prerë.

Duke përdorur një laps dhe vizore, shënoni 4 vrima (2 në secilën anë) për vrimat për vida (diametri varet nga vida që përdorni). Duke përdorur një grusht qendror dhe një çekiç, bëni një gropë mbi secilën prej këtyre vrimave dhe së fundi, përdorni stërvitjen e duhur me një stërvitje dore për të shpuar të 4 vrimat.

Tjetra, unë ndoqa të njëjtat hapa për lyerjen e shkronjave me llak në akrilik si në hapin 4. Së fundi, duke përdorur një stërvitje kundër shpimit, unë kalova secilën nga vrimat e vidave në mënyrë që të sigurohem që kokat e vidhave të jenë të barabarta me sipërfaqen akrilike kur i mbledhur

Elektronikë të energjisë:

Furnizimi me energji hyrëse duhet të jetë rreth 5V. Pasi të kalojë përmes vrimës së energjisë në pllakën e pasme, tela pozitive duhet të kalojë përmes ndërprerësit të energjisë në mënyrë që përdoruesi të jetë në gjendje të kontrollojë fuqinë në produkt. Terminali pozitiv nga çelësi duhet të lidhet më pas me pinin V (in) në Arduino dhe tela negative/GND duhet të lidhet me pinin Arduino GND (in).

Hapi 7: Ngjitja dhe shtrëngimi

Tani që të gjitha pjesët e strehimit janë prerë, ne duhet t'i bashkojmë ato. Të gjitha pjesët janë renditur më poshtë:

• 2x Pllaka Anësore
• 1x shirit i sipërm
• 1x Vendi i Fundit
• 1x Ndërfaqja e Përdoruesit
• 1x Pllakë Mbrapa

Në këtë hap, pjesët që do të ngjisim së bashku janë:

• 1x shirit i sipërm
• 2x Pllaka Anësore

Shtë shumë e rëndësishme që këto pjesë dhe këto pjesë VETYM të jenë ngjitur me njëra -tjetrën. Pllaka e poshtme tregohet në imazhet e mësipërme, por NUK është ngjitur në pllakat anësore. Isshtë vendosur vetëm atje si një udhëzues dhe për pozicionim.

Hapat:

1. Rregulloni pjesët në rregull dhe sigurohuni që të gjitha të vendosen dhe të vendosen së bashku siç duhet. Nëse nuk është kështu, ose paraqisni pjesën problematike derisa të funksionojë, ose ribërni atë.

2. Aplikoni një shtresë të vogël por të arsyeshme zam PVA mbi pikat kryesore të kontaktit. Në këtë rast, këto pika do të ishin bashkimi më i lartë i zbritjes në të dy pjesët anësore.

3. Kombinoni të gjitha pjesët së bashku duke përdorur pllakën e poshtme si një udhëzues për të ndihmuar në mbajtjen e pllakave anësore dhe shiritin e sipërm.

4. Përdorni një ose dy kapëse për të siguruar copën në këtë konfigurim derisa zamja të jetë tharë dhe nyjet të jenë të gjitha të sigurta.

Hapi 8: Shpimi

Në total, ka 8 vrima që duhet të shpohen në Ashwood. Të gjitha vrimat duhet të shpohen duke përdorur një stërvitje 2.5 mm.

Së pari e shtrëngova strehimin për të siguruar që të mos lëvizë gjatë procesit të shpimit për kontroll të cilësisë. Pastaj, duke përdorur një sundimtar dhe laps, shënova të 8 vrimat që duheshin shpuar në pjesën e pasme dhe të poshtme. Duke përdorur një grusht qendror dhe një çekiç stilolaps, unë futa çdo pikë në mënyrë që të drejtoja stërvitjen. Më në fund, duke përdorur një stërvitje dore dhe një stërvitje 2,5 mm, unë shpova çdo vrimë.

Pas shpimit të vrimave përmes pjesës së prapme akrilike dhe pjesës së poshtme prej druri, kam përdorur një stërvitje kundër rrëshirës për të krijuar një mbytës për secilën vrimë. Kjo ishte e nevojshme pasi unë isha duke përdorur vida vetë-përgjimi për të bashkuar pjesët e pasme dhe të poshtme me strehimin. Kjo do të thoshte se me këto pikat e kundërsulmit, koka e vidës do të ishte e barabartë me sipërfaqen e materialit në të cilin ishte dehur për t'i dhënë asaj një pamje të bukur dhe një pamje të jashtme të sigurt.

Hapi 9: Lëmimi dhe përfundimi

Zbutja e papastërtive

Pasi strehimi ishte ngjitur së bashku, unë së pari përdor letër zmerile të ashpër për të hequr qafe çdo ngjitës të tepërt të tharë ose probleme të dukshme të shtrirjes. Pastaj, për kontrollin e cilësisë. Kalova në letër zmerile më të hollë dhe kalova mbi çdo sipërfaqe për të siguruar një përfundim të qetë.

Aplikimi i një përfundimi: Dylli i mobiljeve

Më në fund, për t'i dhënë drurit të hirit një përfundim dhe ndjenjë të bukur, vendosa të depiloj sipërfaqen. Duke përdorur një leckë lustruese, unë aplikova dyllin e mobiljeve në çdo sipërfaqe të jashtme të drurit 4 herë me 30 minuta seanca tharjeje në mes për kontroll të cilësisë. Kjo ishte për kontrollin e cilësisë i cili siguroi që çdo centimetër druri të ishte i veshur siç duhet dhe të kishte të njëjtën cilësi.

Hapi 10: Siguroni Elektronikën për Strehimin

Materiale

• 12x rrufe në qiell M4
• 12x arra M4
• 12x Rondele najloni M4

Më sipër, i bashkoj PCB -të në UI duke përdorur bulona, arra dhe rondele najloni. Kam përdorur rondele najloni sepse ato nuk janë përçuese dhe prandaj nuk do të krijojnë asnjë pantallona të shkurtra në kontakt me PCB-në time. Pasi PCB -të u lidhën, unë përdor një stërvitje dhe një kaçavidë për të bashkuar pllakat e mia të pasme dhe të poshtme në strehimin përfundimtar. Bëni këtë proces me kujdes pasi pajisjet elektronike mund të priren të jenë mjaft delikate.

Nëse ndonjë nyje lidhëse prishet ose ndahet, është e domosdoshme që ta rregulloni atje dhe pastaj b4 të vazhdoni. Sigurohuni që të testoni qarkun para dhe pas sigurimit të tij në strehim në mënyrë që të siguroni që gjithçka mbetet në gjendje pune.

Hapi 11: Vendosni Strehimin së bashku

Në këtë hap të fundit, merrni ndërfaqen e përdoruesit dhe rrëshqiteni lart në brazdat e pllakës anësore në strehim. Tjetra, vendoseni pllakën e poshtme nën strehim midis nyjeve të zbritjes së dy pllakave anësore. Rreshtoni vrimat e vidhave dhe duke përdorur një kaçavidë, futni të 4 vidhat (2 në secilën anë) në mënyrë që të siguroni pllakën në vend.

Hapi i fundit është të lidhni pllakën e pasme në strehim. Bëni këtë duke i rreshtuar vrimat e vidhave dhe më pas futni 4 vida druri me vetë-përgjim në çdo pozicion duke kontrolluar për t'u siguruar që është një përshtatje e ngushtë dhe e skuqur.

Së fundi, ju mund të zbutni çdo gabim duke përdorur letër zmerile të shkëlqyera dhe dyll mobiljesh. Nëse ka ndonjë gabim me shtrirjen, ju lutemi rishikoni hapat e mëparshëm. Nëse keni nevojë për ndonjë ndihmë gjatë këtij procesi, ju lutemi mos ngurroni të postoni pyetjet tuaja në pjesën e komenteve më poshtë.

Hapi 12: Ju jeni bërë

Bravo për përfundimin e projektit! Shijoni!