Komponent saxlama sistemi: 10 addım (şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

Ultimate Component Storage System, elektron komponentlərin təşkili və saxlanması üçün unikal bir həlldir. Xüsusi proqram təminatı, müəyyən komponentlərə sürətli giriş əldə etmək üçün daxili axtarış funksiyası olan komponentlərin kataloqlaşdırılmasına imkan verir. Hər bir çekmecenin üstündəki LEDlər fərdi və ya bir qrup komponentlərin yerini və vəziyyətini göstərmək üçün istifadə olunur.

Təchizat

Bu layihə üçün aşağıdakı hissələri təqdim etdiyiniz üçün DFRobot -a təşəkkür edirik!

2 x 5V @ 3A USB Güc Təchizatı

Burada mövcuddur (ortaq link):

1 x Raspberry Pi 4 Model B

Burada mövcuddur (ortaq link):

1 x 8.9 "1920x1200 IPS Dokunmatik Ekran

Burada mövcuddur (ortaq link):

1 x WS2812b LED Şeridi, 30LED/m

Ebay -da mövcuddur

Bu layihə üçün bütün sənədləri GitHub-da tapa bilərsiniz:

Addım 1: Fikir

Fon

Komponentlərimi təşkil etməkdə və saxlamaqda həmişə çətinlik çəkmişəm. Yuxarıdakı şəkil indiki komponent saxlama həllimin vəziyyətini göstərir. Atölyenin hər tərəfində birdən çox qutuda komponentlərin olması bəziləri üçün işləyə bilsə də, həmişə öz iş prosesimdə səmərəsizlik olmuşdur. Beləliklə, bu problemi həll etmək üçün bir layihə hazırladım.

Fikir

Fikir bütün komponentləri eyni saxlama sistemində saxlamaq idi. Saxlama sistemi bir çox çekmecədən ibarət olacaq və hər bir çekmecənin üstünə bir LED quraşdırılacaqdı.

İstifadəçi saxlama sistemi ilə qarşılıqlı əlaqədə olmaq üçün xüsusi bir proqramdan istifadə edərdi. İstifadəçi bir komponent axtarışını aparanda sistem ən yaxşı axtarış nəticələrini ekranda göstərir. Eyni zamanda, axtarışa uyğun olan LED -lər açılır, beləliklə komponentin saxlama sistemindəki yerini göstərir.

Məkanı göstərməklə yanaşı, LED -lərin rəngi hər bir komponentin vəziyyətini (yəni miqdarını) göstərir.

Tələblər

Fikir, bu layihənin yerinə yetirməyi hədəflədiyi aşağıdakı tələblərə bölündü:

Kiçik və orta ölçülü komponentlər üçün sadə bir saxlama və alınma sistemi yaradın

Kataloqlaşdırmaq və komponentləri axtarmaq üçün bir proqram interfeysi yaradın

Hər bir komponentin yerini və vəziyyətini göstərmək üçün RGB LED -lərindən istifadə edin

Addım 2: Dizayn - Saxlama Sistemi

Saxlama sisteminin özünü 3D modelləşdirməyə başladım.

Saxlama sistemini müxtəlif ölçülü 3D çaplı bir matris şəklində hazırladım. Çekmeceler, cəmi 310 çekmece üçün 35 × 12 ızgarada yerləşdirilmişdir. Bu, bütün mövcud komponentlərimi saxlamaq və gələcəkdə genişləndirmək üçün yer buraxmaq üçün kifayət qədər yerdir.

Şaquli istiqamətdə çəkmələr arasındakı məsafə, hər bir çekmece sətrinin üstündə 10 mm genişlikdə bir LED şeridi yerləşdirmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Üfüqi istiqamətdəki boşluq, LED şeridindəki LED aralığına bərabər olmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur. Düşündüm ki, 30LED/metrlik bir LED şeridi istifadə edərək, hər bir çekmecenin adekvat ölçüdə olmasını təmin edərdim.

Bütün çekmece və çekmece tutucuları ayrıca çap olunmaq və istədiyiniz konfiqurasiyaya yığmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur. Çekmeceler müxtəlif ölçülərdə mövcuddur və hər hansı bir çekmece konfiqurasiyası bəzi kod dəyişikliklərindən sonra proqramla işləyəcək.

Filament istehlakını və çap müddətini minimuma endirmək üçün, 3D çaplı bütün hissələrdə divar qalınlığı minimuma endirildi. Ümumi saxlama vahidi yığıldıqdan sonra ən yüngül və orta hissələri yığacaq qədər möhkəmdir.

Addım 3: Dizayn - Ekran qolu

Saxlama sistemində istifadəçi interfeysi üçün bir HDMI ekranı tələb olunduğundan, ekranı və elektronikanı bağlamaq üçün tənzimlənən bir qol hazırlamağa qərar verdim.

Ekran qolunun bütün hissələri 3D çapda hazırlanacaq və M8 boltlar və qoz-fındıqlarla yığılacaq. Ekran qolu, HDMI ekranı, Raspberry Pi və bütün naqilləri tutmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur.

Ekran qolunun hissələri Thingiverse -in bu dizaynına əsaslanır.

Addım 4: 3D Çap və Rəsm

Bütün hissələri 3D modelləşdirdikdən sonra yüzlərlə çekmece çap etməyə başlamağın vaxtı gəldi.

Bu proyektin bütün 3D çap olunmuş hissələri üçün Prusa MK2S-dən istifadə etdim. 0.2 mm təbəqə yüksəkliyi və 0% doldurma ilə PLA filamentindən istifadə etdim.

Dəstək materialı yalnız orta ölçülü çekmece tutucusunda və böyük ölçülü çekmece tutucusunda lazım idi. Çekmece və çekmece tutucuları arasındakı mükəmməl tolerantlığı 0,2 mm olaraq təyin etdim. Yürüşünüz 3D printerinizdən çox asılı ola bilər.

Ayrı -ayrı hissələri çap etdikdən sonra, bütün çekmece tutucularını 35 × 12 ızgaraya yığmaq üçün super yapışqan istifadə etdim.

Eyni rəngdə kifayət qədər filaman yox idi, buna görə saxlama sisteminə bərabər bir görünüş vermək üçün bir qat qara boya əlavə etmək qərarına gəldim.

İstinad üçün, 310 çekmeceli bütün 35 × 12 saxlama sistemim çap etmək üçün təxminən 5 kq filament tələb edir.

Addım 5: Elektronika

Elektronikaya gəldikdə, hardware seçimi olduqca sadə idi.

İstifadəçi interfeysi olaraq HDMI displeyə bağlı bir Raspberry Pi 4 Model B seçdim. Başsız bir Raspberry Pi və SSH vasitəsilə sistemlə interfeys də istifadə edə bilərsiniz. Python 3 -ü işlədə bilsələr, Raspberry Pi -nin köhnə versiyaları da işləyə bilər. Bu layihədə istifadə olunan Neopixel kitabxanası Python 2 -də dəstəklənmir.

LEDlər üçün heç bir səbəb olmadan 30LED/m, WS2812b, LED şeridi seçdim. Digər LED şeritləri də Neopixel kitabxanası tərəfindən dəstəklənərsə işləyəcək.

Kabellərə gəldikdə, Raspberry Pi, ekran və LED-lərə enerji vermək üçün üç USB-C kabeli istifadə olunur. Ekranı və Raspberry Pi -ni birləşdirmək üçün bir HDMI kabeli istifadə olunur.

Fotoda göstərilən Arduino Uno və USB kabeli isteğe bağlıdır. Arduino -ya Serial vasitəsilə məlumat göndərə və LED nəzarətçi kimi istifadə edə bilərsiniz. Sadəlik üçün bu layihədə Arduinodan istifadə etməməyi seçdim.

Yaxşı bir dizayn təcrübəsi, Raspberry Pi GPIO yalnız 3V3 olduğu üçün LED -lərin məlumat xəttinə bir səviyyə dəyişdiricisini daxil etmək olar. İndiyə qədər heç bir problem yaşamadım, amma bunu etsəm, "74AHCT125 Dörd Səviyyə Dəyişdiricisi" kimi bir şey tətbiq edəcəyəm.

Python və Raspberry Pi ilə Neopixel istifadə etmək üçün bir təlimat burada mövcuddur.

Addım 6: Proqram təminatına ümumi baxış

Bütün hissələr 3D çap edildikdə, bütün sistemi idarə edən proqram üzərində işlədim.

Proqram Python 3 -də yazılıb və Raspberry Pi -də konsol proqramı kimi işləmək üçün nəzərdə tutulub. Proqramın funksionallığı aşağıdakı hissələrə bölünə bilər:

• İstifadəçi girişini oxuyun
• Fayldan oxuyun / fayla yazın
• Nəticələri konsola və LED -lərə çıxarın

Aşağıdakı hər bir addımın sadələşdirilmiş təsvirini verəcəyəm.

İstifadəçi girişini oxuyun

İstifadəçi girişi alındıqda, istifadəçilərin istəyini təyin etmək üçün bir sıra Regex ifadələri istifadə olunur. İstifadəçinin seçim etmək üçün aşağıdakı funksiyaları var:

Funksiya	Zəng nümunəsi
Bütün komponentləri sadalayın:	hamısı
ID ilə bir komponent axtarın:	ID22
Parametrlərə görə bir komponent axtarın:	R, 22, SMD
Bir komponentin miqdarını dəyişdirin:	ID35+10
Yeni bir komponent əlavə edin:	PI89: PI90, 100 ədəd, C, 470u, SMD: əlavə edin
Mövcud bir komponenti silin:	ID10: rm
Sintaksis yardımı:	kömək

Fayldan oxuyun / fayla yazın

Komponent məlumatları.txt faylında saxlanılır. Girişdən asılı olaraq proqram ya fayldakı məlumatları axtarır, ya da fayla yeni məlumatlar yazır. Yeni məlumatlar komponentləri silmək, əlavə etmək və ya dəyişdirərkən yazılır.

Nəticələri çıxarın

Proqram, əməliyyatın nəticələrini konsola ötürür. Bir axtarış aparılıbsa, eyni zamanda LED məlumatlarını da yaradır və çıxarır.

Addım 7: Məlumat quruluşu

. Txt faylındakı komponent məlumatları müəyyən bir quruluşa uyğundur. Faylın hər bir sətri sistem daxilində saxlanılan tək bir komponent haqqında məlumat ehtiva edir. Hər bir komponent vergüllə ayrılmış bir neçə parametrdən ibarətdir.

Bəzi parametrlər məcburidir və komponentlərin yerini və LED rənglərini izləmək üçün proqram tərəfindən istifadə olunur. Buna görə də müəyyən bir formata riayət etməlidirlər.

Məcburi parametrlər və onların formatları:

• ID (X bir və ya daha çox rəqəm olduğu IDX formatında)

  ID hər bir komponent üçün unikal identifikator rolunu oynayır. Komponentləri axtararkən və silərkən istifadə olunur

• PI (PIX: X formatında, burada X bir və ya daha çox rəqəmdir)

  PI hansı LED -lərin hansı komponentə uyğun olduğunu təsvir edir

• Miqdarı (X bir və ya daha çox rəqəm olduğu Xpcs formatında)

  Miqdarı hər bir komponent üçün LED rəngini təyin etmək üçün istifadə olunur

Digər parametrlər sadəcə istifadəçi üçündür. Proqramın onlarla əlaqə qurmasına ehtiyac yoxdur və buna görə də onların formatı isteğe bağlıdır.

Addım 8: Montaj - Elektronika

Montaj iki hissəyə bölünə bilər, birinci hissə ekran qolu və elektronika.

3D çaplı hissələri lazımi bolt və qoz-fındıqdan istifadə edərək yığdım. Daha sonra 3D çaplı qolu 4 mm vintlərdən istifadə edərək HDMI ekranına bağladım. Raspberry Pi əlverişli bir yerə bağlandı və naqillər "Addım 5: Elektronika" dakı sxemə uyğun olaraq bağlandı.

Kabelləri ekran mötərizəsinin ətrafına bükərək kabel idarə etmək cəhdi edildi. Saxlama sisteminin qalan hissəsinə qoşulmaq üçün ekran qolu boyunca güc və məlumat kabellərini istiqamətləndirmək üçün kabel bağlarından istifadə etdim.

Addım 9: Quraşdırma - Saxlama Sistemi

Montajın ikinci hissəsi saxlama sisteminin özüdür.

Daxil olan vida deliklərindən istifadə edərək, bütün ayrı çekmece qurğularını arxa plitə rolunu oynayan boyalı kontrplak parçasına bağladım.

Bundan sonra, hər bir satırda LED şeritləri bağladım və bütün satırları bir LED şeridinə birləşdirdim. LED şeridinin hər bir sətirinin və istiqamətinin konfiqurasiyasının heç bir əhəmiyyəti yoxdur, çünki proqramda yenidən konfiqurasiya edilə bilər.

Montajı bitirmək üçün, kontrplak lövhəsinin yan tərəfindəki elektronika ilə birlikdə ekran qolunu bağladım.

Bütün komponentləri yeni evlərinə ayırdım və.txt fayl bazasına əlavə etdim.

Addım 10: Nəticə

Layihə artıq başa çatdı və necə baş verdiyindən çox məmnunam!

Yeni saxlama sistemimi bir neçə gün istifadə etmək üçün vaxtım oldu və əla işləyir. Bütün bu layihənin məqsədi bu sistemin gələcəkdə iş axınımı necə dəyişdiyini görməkdən həyəcanlanıram.

Ümid edirəm ki, bu layihədən zövq aldınız və fikirləriniz, şərhləriniz və ya suallarınız varsa bunları aşağıda buraxın.