Mission Control Box V3.0: 4 na Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Kumusta kayong lahat!

Ito ay isang na-update na bersyon ng aking orihinal na Mission Control Box. Ang bersyon na ito ay ang parehong pangunahing ideya: mga ilaw, switch, isang countdown timer at isang masaya LED bar graph na "power meter," lahat na may tema na Space Shuttle. Ang pangunahing pagkakaiba sa bersyon na ito ay walang audio, walang takip sa kahon, at walang transparent na larawan ng shuttle. Ngunit, naka-pack pa rin ito ng ilang mga nakakatuwang tampok. Kaya, suriin natin ito!

Narito kung ano ang kakailanganin mo upang maitayo ito.

Mga Materyales:

• MDF para sa kahon: 1/2 "at 1/4" na mga piraso

  Ginamit ko ang 9x12 sheet na ito para sa tuktok at ibaba na 1/4 "na mga panel:

• Pag-spray ng pintura (kulay na iyong pinili para sa mga gilid at ilalim na piraso)
• Metal na pinturang spray ng pilak (o iba pang ilaw na kulay para sa tuktok na panel)
• Pagwilig ng malinaw na acrylic sealer
• Pandikit ng kahoy
• Mainit na glue GUN
• # 8 Mga Turnilyo, 1/2 "at 1"
• M2.5 laki ng 16mm bolts at mani
• Malagkit na mga sheet ng transparency ng inkjet (8.5x11)
• Lexan / plexiglas

Elektronikong:

• 9V DC Power adapter
• Connector ng mount jack ng panel

Iba't ibang switch. Narito ang mga ginamit ko:

• (1) Metal toggle switch
• (2) Mga switch ng lighted rocker

  Tandaan: Ginamit ko ang mga ito, ngunit kailangang baguhin ang mga ito upang gumana sa Arduino, basahin para sa mga deet!)

• (1) Iilaw ang toggle na may takip:
• (2) Mga ilaw na itulak sa pagdidikit:
• (1) Pansamantalang pushbutton:
• (1) Button ng arcade:

Iba pang mga bagay-bagay

• Quad Alphanumeric display na may backpack:
• 10K Ohm Linear potentiometer + knob
• Arduino Uno (Ginamit ko ang Adafruit Metro):
• Sparkfun LED bargraph breakout board:

  (Oo, hindi na ito magagamit, ngunit basahin upang malaman kung paano ito ibalik mula sa lampas!)

• Protoboard, o maliit na breadboard na may kakayahang maghinang para sa power bus
• Kawad
• Panghinang na may panghinang (malinaw naman)
• 5mm LEDs
• 220 Ohm resistors

Hakbang 1: Gupitin, Ruta, at Kulayan

Ang kahon ay 12 "Lx9" Wx4 "H (3" H sa harap) Ang ilalim na bakas ng paa ng kahon ay 9x12 ", ang laki ng isa sa precut 1/4" MDF panels na inorder ko mula sa Amazon. Kung ikaw ay napaka tumpak baka gusto mong i-trim o buhangin ang 12 "na bahagi ng ilalim na panel, dahil ang tuktok ay may anggulo nang kaunti. (Hindi ko ito ginawa) Ang mga panig ay ginawa mula sa 1/2" MDF, tuktok at ilalim na mga panel ay ang 1/4 "MDF.

• Back piraso (1/2 "MDF): 4" x12"
• Front piraso: (1/2 "MDF) 3" x12"
• Ang mga anggulo na piraso ng gilid ay (1/2 "MDF) 4" na bumababa sa 3 "taas ng 8" ang haba.
• Ibaba: (1/4 "MDF) 9" x12"
• Nangungunang panel (1/4 "MDF) ay na-trim sa 9x11.5"

Gumamit ng isang router upang i-cut ang isang 1/4 "malawak na uka, 1/4" malalim tungkol sa 1/2 "pababa mula sa itaas (sloping) gilid ng mga piraso ng gilid. Siguraduhing i-cut ang uka sa * loob * ng magkabilang panig mga piraso

Pininturahan ko ang lahat ng mga piraso ng maliwanag na kahel, maliban sa tuktok na panel na pininturahan ko ng metal na pinturang spray ng pilak.

Matapos ang ilang mga coats ng pilak na pintura, (gaanong nagpapasada sa pagitan ng mga coats), inilagay ko ang transparent na adhesive sheet na may lahat ng mga graphic at label dito. Mag-ingat na ilatag ito upang maiwasan ang anumang mga bula sa ilalim ng sheet.

Gumamit ako ng Salita upang likhain ang layout, ngunit maaari mo ring gamitin ang Illustrator o iba pang programang graphic. Inilimbag ko ang sheet sa aking inkjet printer kaya kailangan kong lagyan ng sticker ang sticker gamit ang spray ng sealer upang hindi tumakbo ang tinta kung may tubig na naula rito. Sa palagay ko nag-spray ako ng tungkol sa 4-5 coats ng Krylon sealer dito at ginawa itong medyo mahusay na lumalaban sa tubig (lumalaban din sa UV depende sa spray na iyong ginagamit).

Pagsama-samahin ang lahat upang makita kung umaangkop at pumila ang lahat!

Hakbang 2: Pagputol ng mga butas sa Nangungunang Panel

Nag-print ako ng ilang mga crosshair sa malagkit na sheet upang gawing mas madali upang isentro ang mga butas ng drill para sa mga switch. Magsimula sa pamamagitan ng paggupit ng isang X sa adhesive sheet upang hindi ito masyadong ngumunguya ng mga drill bits. Gumamit ng isang maliit na bit upang makuha ito tama sa gitna, pagkatapos ay tumaas ang laki sa tamang pagbubukas ng butas. Ang mga laki sa ibaba ay malapit ngunit hindi eksakto. Kailangan ko pa ring gumamit ng isang bilog na file upang makuha ang tamang pagbubukas para sa ilan sa kanila (dahil wala akong isang sukatang sukatan). Ginamit ang mga drill bit:

• I-toggle switch: 1/2"
• Mga pindutan ng push push: 5/8"
• Potensyomiter: 1/4"
• LED: 1/4"
• Button ng arcade: 1-1 / 8"
• Kailangan din: DC jack (sa likod na piraso): 7/16"

Para sa mas mahahabang pagbubukas na kinakailangan para sa LED bar graph at ang Quad alpha display, nag-drill ako ng isang serye ng mga butas sa isang hilera, ngunit pagkatapos ay ginamit ang mesa ng router upang i-trim ang natitira. Nagbigay iyon sa akin ng isang magandang tuwid na hiwa. Ang mga switch ng rocker ay kailangan din ng isang mas mahabang gupitin, kaya't sinimulan ko ito ng isang butas at pagkatapos ay itinuro ito sa tamang sukat. Kung ikaw ay mahusay sa isang Dremel maaari mo ring gawin ito sa ganoong paraan ngunit hindi ito magmukhang malinis.

• Pagbubukas ng bar graph: 7/16 "x 3"
• Quad alpha display: 7/8 "x2"
• Mga switch ng Rocker: 1 "x3 / 8"

Matapos ang lahat ng iyon ay idinikit ko ang tuktok na panel sa mga naka-ruta na groove, ngunit sa ngayon ay naiwan ang mga gilid at ibaba, upang makapasok ako sa bahagi ng electronics ng proyekto.

Hakbang 3: Electronics

Ngayon na ang mga butas ay drill at ang mga bukana ay na-redirect, maaari mong ilagay ang iyong mga switch at ilakip ang iyong mga circuit board sa panel. Gumamit ako ng maraming mga jumper wires, ngunit kailangan din na maghinang ng mga wire sa ilan sa mga switch at potensyomiter. Nagsama ako ng ilang mga guhit dito kung paano i-wire ang iba't ibang mga switch.

Ang iba't ibang mga switch ay gumagawa ng iba't ibang mga bagay kaya kailangang mag-wire nang magkakaiba:

• Ang pag-access sa Arm Retraction & Hydrogen Burnoff ay pagdidikit ng mga pushbuttons na nag-iilaw kapag itinulak.
• Ang Auxiliary Power Units ay isang toggle na bubukas sa isang LED
• Ang Main Engine Start ay isang rocker switch na sumisindi kapag naka-on
• Ang Booster Ignition ay isang toggle na sumisindi kapag na-flip.
• Ang Simula ng Auto Sequence ay isang pansamantalang switch na hindi nag-iilaw ngunit pinapagana ang Quad Alphanumeric display
• Ang LAUNCH ay isang pindutan ng Arcade (panandalian switch) na nagsisimula sa countdown

Matapos ma-secure ang display na Quad Alpha sa ilalim ng panel na may napakaliit na turnilyo, nagdagdag din ako ng isang maliit na piraso ng plexiglass sa pagbubukas sa tuktok na bahagi ng panel, at ikinabit ito ng M2.5 bolts. Para sa board ng board ng LED bar, nag-screwed ako ng mga butas sa harap ng panel upang tumugma sa mga mounting hole sa board. Kaya't talagang naka-attach ito sa M2.5 bolts sa tuktok ng panel at isa pang piraso ng plexiglass na gupitin sa laki.

Hindi mo kailangang gawin ang plexiglass, ngunit naisip ko na makakatulong ito na maiwasan ang mausisa / maalinsang mga kamay mula sa pagtulak sa mga sangkap at alisin ang mga ito. (Aralin na natutunan mula sa karanasan!)

Ang Adafruit ay may maraming dokumentasyon sa kung paano i-wire ang display, kaya kung gagamitin mo ang board na siguraduhing suriin ang kanilang mga tutorial dito. Para sa Quad alpha display at ang LED bar graph ay nag-solder ako ng mga header upang mas madali itong mag-hook up. Nag-init din ako ng nakadikit sa lahat ng mga header nang nasa kanilang lugar na ang lahat.

Tandaan: Gumamit ako ng epoxy upang ilakip ang potensyomiter sa ilalim ng panel, dahil sa orihinal na Mission Control Box, ang palayok ay maluwag kung ito ay napakalayo o masyadong matigas. Isa pang aral na natutunan!

Tinigil na Circuit Board? Hah

Ang graph ng LED bar ay isang kit na ipinagbibili ng Sparkfun, ngunit hindi na ipinagpatuloy. Gayunpaman, ang mga ito ay isang kahanga-hangang kumpanya at ginawang magagamit ang mga file ng disenyo para sa sinumang mag-download at magamit. Kaya, binaluktot ko ang aking mga kalamnan sa pag-iisip at natutunan kung paano gamitin ang Eagle software upang mai-convert ang mga file sa Gerber format, upang maisagawa sila ng isang circuit board factory. Natagpuan ko ang isang lugar sa online na nangako ng mabilis na pag-ikot, at nag-order ng 10 board. Ang mga ito ay murang dumi (mas mababa sa $ 1 sa isang board) at nakarating sila sa pamamagitan ng DHL (ang pagpapadala ay $ 25) sa aking bahay sa Maine mula sa pabrika sa Shenzhen, China, mas mababa sa isang linggo. Napakagaling.

Tandaan: Tumingin muna ako sa ilang mga tagagawa ng US, ngunit ang pag-ikot ay mas matagal at mas mahal sila kaya sumama ako sa Tsina dahil mayroon akong badyet at isang crunch ng oras.

Kinakailangan kong mag-refer sa mga tagubilin sa Sparkfun upang makuha ang lahat ng mga sangkap na kinakailangan upang gumana ang board. Hindi ko ililista ang mga ito dito ngunit ang mga tagubilin para sa pagtitipon ng board at lahat ng kailangan mo upang gawin ito ay nasa link na ito:

github.com/sparkfun/Bar_Graph_Breakout_Kit…

Homemade Power Bus

Ang lahat ng mga switch, board, at palayok ay nangangailangan ng lakas, ngunit mayroon lamang dalawang 5-volt na output sa Arduino. Kaya't gumamit ako ng isang blangkong protoboard at naghinang dito ng 2 mga hilera ng mga babaeng header. Pagkatapos ay (dahan-dahang) akong naghinang ng isang piraso ng hubad na kawad sa lahat ng mga pin sa ilalim upang sila ay magkonekta, isang hilera para sa lakas, isang hilera para sa lupa. Maaari kong mai-plug ang mga wire ng jumper mula sa mga switch atbp sa mga header sa bus, at magkaroon ng isang wire ng jumper na pumunta sa output ng Arduino 5V, at isa sa Arduino ground pin mula sa bus.

Rocker Switch Hack

Ang mga rocker switch na nakuha ko ay na-rate para sa 120 volts, kaya't ang maliit na bombilya ng neon doon ay walang gagawin sa aking 5 volts mula sa Arduino. Kaya't, maingat kong kinuha ang switch (tingnan ang larawan) at nalaman na ang bombilya ay na-solder lamang sa isang risistor, at pagkatapos ay ibinalot sa looban ng switch, na may positibong panig na nakakabit sa isang bukal sa ilalim, at sa lupa gilid (pagkatapos ng risistor), papunta sa isang bingaw sa isang gilid ng switch. Kaya't hinugot ko iyon, at naghinang ng isang LED sa isang resistor na 220Ohm at binalik ang mga wire sa dating paraan. Matapos ang ilang mga pagsubok sa wakas nakuha ko na ang mga bagay na gumagana.

Kung gagawin mo ito, tiyaking kumuha ng maingat na tala tungkol sa kung aling paraan pumupunta ang mga piraso, kung paano nakabalot ang mga wire, at kung paano sila umupo sa pabahay. O, kumuha ng isang uri ng switch na gumagana sa 5V mula sa get-go! Kahit na ito ay isang sakit sa kulot, nasiyahan ako na nagawa kong "tadtad" ang switch (na isang uri na partikular na hiniling ng kliyente), at gumana ito.

Hakbang 4: Arduino Hookup at Programming

Marami sa mga switch ay upang makontrol ang mga ilaw / LEDs kaya kailangan lang nila ng kuryente mula sa Arduino sa pamamagitan ng homemade power bus. Ngunit kailangan muna ng Arduino ng lakas.

I-wire ko ang kahon upang magkaroon ng isang on / off switch (berde na rocker) kung saan ang mga kable ay ipinakita sa nakaraang hakbang. Ang kawad mula sa jack (na nakakakuha ng kuryente mula sa 9V adapter) ay papunta sa switch, at pagkatapos ay i-ruta ito ng switch sa pin ng VIN sa Arduino. Ang pin na ito ay maaaring tanggapin ang mga voltages sa pagitan ng 7-12 volts. Pagkatapos tulad ng sinabi ko dati, nakakonekta ako sa isang 5V pin mula sa Arduino sa bus upang mapagana ang mga LED na nakakabit sa mga switch.

Ang display at ang bar graph ay parehong nangangailangan ng isang pares ng mga pin (sumangguni sa kani-kanilang mga gabay sa hookup) at pagkatapos ay ang pindutan ng arcade at ang pindutan ng Auto Sequence Start na parehong kumuha ng isang pin, at ang potentiometer ay nangangailangan din ng isa.

Narito ang pinout na ginamit ko:

• A0 Potentiometer (gitnang pin mula sa palayok)
• A4 DAT (quad alpha)
• A5 CLK (quad alpha)
• 4 Auto Sequence Start Momentary switch
• Button ng 8 LAUNCH
• 10 LAT (Bar Graf)
• 11 SIN (Bar Graf)
• 13 CLK (Bar Graf)

Ang Sketch (Program)

Ang pangunahing loop ng Arduino sketch ay binibilang ang "idle loop" kung saan walang pinindot. Kung umabot sa 10, 000 (mga 60 segundo) isang random na "screen saver" ang lalabas, alinman sa isang mensahe sa display, o isang maikling pagsabog ng aktibidad sa LED bar graph. Naghihintay din ang loop para sa mga pagpindot sa pindutan mula sa alinman sa pindutan ng Simula ng Auto Sequence o ang pindutang Ilunsad. Ang Start ng Sequence ng Auto ay magpapalitaw ng isa sa 6 na random na mga animasyon sa Quad alpha display, na halos tumutugma sa mga hakbang sa pagkakasunud-sunod ng paglunsad. Orihinal na nais ko ang bawat pindutan upang mag-trigger ng isang animasyon, ngunit dahil sa oras at iba pang mga kadahilanan sa halip ay itinakda ko lamang ang isang pindutan na hindi nag-iilaw bilang pindutang "animasyon".

Kung ang pindutan ng Ilunsad ay pinindot, ang isang countdown ay nagsisimula mula sa T-10 pababa sa zero. Pagkatapos ang "liftoff" na mga scroll sa buong display at isang maliit na animated na "shuttle" ay sumabog.

Ginawa ko rin (tulad ng sa orihinal na Mission Control Box) kaya't kapag naitaas mo ang "lakas" na masyadong mataas sa palayok, sakupin ng mga light light ng LED ang display ng bar graph. Sa orihinal, kailangan mong maghintay ng 30 segundo para tumigil sila. Sa bersyon na ito, kung babalikan mo ang lakas sa ibaba sa antas ng "kritikal", mawawala ang mga bug.

Ang natitirang sketch ay nakatuon sa paglikha ng mga animasyon o mga mensahe ng screen saver. Ang mga animasyon ay maaaring maging nakakalito, ngunit nakakita ako ng isang cool na utility sa online na gumagawa ng isang array para sa iyo batay sa mga animasyong tinukoy mo. Suriin ito dito:

Kung gagamitin mo ang aking sketch, maaari mong baguhin ang mga animasyon o mga mensahe sa kahit anong gusto mo. Ang aking bersyon ay binuo sa gawa ng maraming iba pa sa harap ko, kaya gawin mo itong sarili mo!

Ang pangwakas na hakbang ay ang paggamit ng mga standoff upang ikabit ang Adafruit Metro at ang power bus sa ibabang panel. Pagkatapos ay i-tornilyo ang lahat ng ito at i-plug in!

Kaya, saklaw nito! Anumang mga katanungan na magtanong sa mga komento sa ibaba. Salamat sa pagbabasa!