Rəqəmsal Xəzinə Sandığı: 6 Adım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Utrecht İncəsənət Universitetində Oyun və Qarşılaşma texnologiyası üzrə təhsil alıram. İnteraktiv bir məhsul qurmağınız istənilən "Əgər bu belədir" adlı bir layihə var. Bir Arduino istifadə etməli, maraqlı bir interaktiv element dizayn etməli və ətrafında gözəl və peşəkar görünüşlü bir prototip qurmalısınız. Bu layihəyə girmək istədiyim aydın şəxsi istəklərim vardı: qaynaq etməyi öyrənmək istədim, C/C ++ proqramlaşdırmağı öyrənmək istədim və əbədi olaraq yerimdə uzanan 14 seqmentli bir ekranı idarə etmək istədim. Bunları bir -birinə bağlayan bir fikir ortaya çıxartmaq bir neçə həftə çəkdi, amma sonra ağlıma gəldi: Kodla açmalı olduğunuz bir sandıq düzəltmək istəyirdim, amma heç bir kod yox. Bir təzyiq sensoru davamlı oxunur və ekranda göstərilir, sinənin kilidini açmaq üçün doğru nömrəyə çatmalı və üç dəfə təsdiqləməlisən.

Sandığın bir növ müasir sənaye görünüşünə sahib olmasını istəyirdim, buna görə də material seçimim polad və ağac idi.

Nəhayət, necə dəyişdiyindən çox məmnunam! Yenidən yaratmaq və ya təkmilləşdirmək üçün aşağıdakı addımları yazdım! Əylənin!

Addım 1: Tərkibi toplayın

Başlamazdan əvvəl bəzi hissələrə ehtiyacımız olacaq. İşdə tam siyahı:

Korpus:

• 350 sm kvadrat polad boru, 20x20x2 mm
• 6x 26x26x0.9 sm ölçüdə kontrplak panellər (ən səmərəli yol 52x72 sm -dən böyük olan lövhəni altı hissəyə kəsməkdir, ancaq bir az taxta qaldığınızdan əmin olun!)
• 1x 26x22x0.9 sm kontrplak paneli
• 90cm 22x30mm ağac (26cm, 2x18cm və 2x12cm parçalara kəsilmiş)
• Kiçik menteşələr
• 2x akkord döngələri
• Vintlər: 4.0x16, 4.0x20, 4.0x25, 3.0x12 (bir az ehtiyat daxil olmaqla hər biri təxminən on)
• Boltlar: M3x20, M6x12, 1x M10x30 (bir az ehtiyat daxil olmaqla hər biri təxminən on)
• Fındıq: M3, M6, M10
• Tutun
• 2x8cm 25x4mm polad çubuklar

Elektronika:

• Düymə
• LED qırmızı
• LED mavi
• Güc həssas rezistor
• Kilid tipli solenoid (mənimki 12V 650mA modelidir)
• HDSP-A22C 14 seqmentli ekran
• MCP23017 Rəqəmsal I/O genişləndiricisi
• 15x müqavimət 470
• 3x rezistor 1k
• 6x rezistor 10k
• 1N4007 diod
• 2x BC547B tranzistor
• 2x BC557B tranzistor
• TIP31A tranzistor
• 12V 1A divar adapteri

Addım 2: Sinə qurmaq - Polad Çərçivə

Sandıq, polad borulardan və taxta panellərdən hazırlanmış 30 sm böyüklüyündə bir kubdur. Qarajda 2 mm qalınlığında divarları olan 20x20 mm ölçüdə gözəl kvadrat borular tapdım. Divarlar qaynaqlanacaq və M3 boltlar üçün yivli deliklər vuracaq qədər qalın olmalıdır. 2 mm bunun üçün mükəmməl bir qalınlıqdır. Əlbəttə ki, daha yaxşı fikirləriniz varsa bunun üçün hər cür polad borudan istifadə edə bilərsiniz.

Çərçivəni qurmağın ən zərif yolu 30x30 sm ölçüdə iki kvadrat düzəltmək və sonra bu iki kvadratı 26 sm (30 - 2*2) borularla birləşdirməkdir. Kvadratlar düzəltmək üçün uzun polad boruları diaqonal olaraq səkkiz hissəyə kəsin. Parçaların ucları bir -birinə baxan 45 dərəcə bir açı ilə kəsilməlidir. Parçanın uzun ucları 30 sm -dir. Quraşdırılmış mişar istifadə edərkən, bıçağı 45 dərəcə döndərmək və hər parçadan sonra borunu çevirmək asandır. Bu, ən az materialı israf edir. Səkkiz diaqonal olaraq kəsildikdən sonra daha dörd düz hissəni kəsməyin vaxtı gəldi. Bu parçaların uzunluğu 26 sm -dir.

Sonra nəhayət 20x4 mm diametrli polad çubuğun təxminən 6 sm -lik on hissəsini kəsin. Taxta panellərin montaj nöqtələri bunlar olacaq.

Bütün metal hazır olduqda, qaynaq etmək vaxtıdır. Burada ən çətin tərəfi kəsdiyiniz boruları astarlamaqdır. Üst və alt kvadratlardan başlayaq. Çapraz parçaları götürün və bir ağac parçası üzərində bir meydanda düzün. Buradakı bir məsləhət, təxminən 30 sm -lik bir kvadrat lövhə istifadə etməkdir, beləliklə taxtaya nisbətən 45 dərəcə bir açı ilə düzəltsəniz kənarların künclərinə düşməsinə icazə verə bilərsiniz. Onları bəzi qısqaclarla bağlayın və metalın hər küncdə toxunduğundan əmin olun ki, elektrik qaynaq edərkən hər parçadan digərinə axsın. Daha əvvəl heç vaxt qaynaq etməmisinizsə, indi bir az məşq etməyin vaxtıdır, çünki qarışıqlıq etsəniz, hər şeyi bu günə qədər edə bilərsiniz. Hər halda, parçaları künclərdə bir -birinə qaynaqlayın (bunu içəridən seçdim) və indi birinci hissəni tamamlamısınız! İkinci kvadratı birincinin üstünə qoya biləcəyiniz üçün düzmək daha asandır. Bunları da qaynaqlayın. Hər şey qaydasındadırsa, indi iki eyni polad kvadratınız olmalıdır.

Bu nöqtədə taxta üçün montaj nöqtələrini bağlamaq istəyəcəksiniz. Kubun əks tərəflərindəki hər panel üçün iki ədəd istifadə etdim. Xüsusi bir model seçdim ki, heç bir parça qapağın önünə keçməsin və buna görə də iki kənarı eyni kənara bağlamayım. Solenoidin kilidlənəcəyi kənarın olmadığı halda bunu istədiyiniz şəkildə edə bilərsiniz.

Bu nöqtədə poladı təmizləmək üçün bir polad fırça ilə bir daşlama aləti götürdüm. Çubuqların üzərində paslı ləkələr vardı və onlara gözəl bir görünüş verdiyini gördüm.

Polad çərçivənin tikintisini başa çatdırmaq üçün indi malik olduğumuz iki kvadratı birləşdirməliyik. Ən asan yol, düz bir səthə dik olaraq yerləşdirmək və aralarında 26 sm olan borulardan ikisini qoymaqdır. Əlləri bağladığınız zaman əlavə bir cüt əliniz çox faydalı olacaq. Bunu birlikdə qaynaqlayın və digər tərəf üçün təkrarlayın.

Hər şey qaydasındadırsa, polad çərçivə indiyə qədər edilməlidir!

Addım 3: Bir sandıq qurmaq - tərəflər və qapaq

Sandığı bitirmək üçün tərəflərə taxta lövhələr əlavə etməliyik. Unutmayın ki, elektronika qapağın içində gizlənəcək, buna görə 26x26 sm ölçüdə olan 6 ədəddən bir az daha çox lövhəyə ehtiyacınız olacaq. DIY mağazasında 122x61cm ölçüləri vardı, bu da mükəmməl idi. Əvvəlcə düşündüyümdən bir qədər nazik ağac seçdim, amma daha qalın ağacdan daha yaxşı göründü. Polad borunun eni 2 sm, yuvarlaq küncləri və montajı 4 mm olduqda, hələ də yaxşı bir görünüş saxlayarkən panel üçün bir az 10 mm qalacaqsınız. Tapdığım plitələr 9 mm qalınlığında idi, buna görə mükəmməl idi.

Plitələri 26x26 sm ölçüdə altı panelə kəsin. Qaynağınız bir qədər böyükdürsə, küncləri kəsməlisiniz. Lövhələriniz olduqda, onları çərçivəyə qoyun. Hansının hara getdiyini etiketləmək rahatdır. Ağacın ortasında, iki çuxurun olacağı yeri qeyd edin. Ağacı çərçivəyə öz yerinə qoyun və bolt üçün delik açın. Ətrafımda M6 boltlar vardı, amma hər hansı bir bolt yaxşıdır. Daha böyük boltlar daha cəsarətli bir görünüş verə bilər, ancaq bir M3 də onu bir araya gətirə bilər. Boltların çox uzun olmadığından əmin olun, çünki çərçivəyə çıxacaqlar. Əşyalarınızı qoyacağınız yer budur ki, uzun cıvatalar çıxanda bir az əlverişsiz olacaq. Əgər mənimlə eyni ölçüdə material ölçüləri istifadə etmisinizsə, məqsədiniz 20 mm bolt olmalıdır. Deliklər qazıldıqda, lövhələri quraşdıra bilərsiniz, ancaq qapaq bitməmiş bir şey bağlayaraq gözləyin, özünüzü kilidləmək istəməyəcəksiniz!

Qapaq üçün, tərəflər üçün kəsdiyimiz lövhələrdən birindən başlayırıq. Fikir, qapağı elektronika üçün bir çantaya çevirməkdir. DIY mağazasında, 22x30 mm ölçülü bir ağac parçası da tapdım ki, bu da mükəmməl məsafəni uzaqlaşdıracaq. Elektrikləri gizlədə biləcəyiniz üç santimetr təmin edir. Bunları qapağa yapışdırmadan əvvəl ağacda deliklər açmalıyıq. Göstərmək üçün olanlardan başqa hamısı yuvarlaq deliklərdir. Dairəvi olanlar üçün bir qazma istifadə edin. Ölçü arayışları üçün yuxarıdakı şəkillərdəki sxemdən istifadə edin. Daha dəqiq bilmək istəyirsinizsə, ekran üçün ya elektrikli yapboz, ya da freze maşını istifadə edə bilərsiniz. Bütün deliklər kəsildikdən və qazıldıqdan sonra, taxta parçalarını panelin yan tərəflərinə dik vəziyyətdə yapışdıra bilərsiniz! Solenoidinizin hələ də qalan yerə uyğun olmasına diqqət yetirin. Hamısı yapışdırıldıqda, dəqiq ölçüləri götürün və daha bir taxta paneli bu ölçülərə kəsin. Artıq taxta arakəsmələrin altına vidalamaq istəyəcəksiniz, beləliklə küncləri başladığınız panelin küncünə bərabər şəkildə kəsə bilərsiniz.

İndi təzyiq sensoru və hərəkət düyməsini düzəltməliyik. Əsl düyməni istifadəçidən gizlətmək istəyirik ki, onları qapağın altına, elektron bölmənin içərisinə quraşdıraq. Qalan kontrplakdan aralıq kimi xidmət etmək üçün bir neçə kiçik ağac parçasını kəsdim. Düyməni bir PCB-yə lehimləyin və düymənin çuxurun tam ortasında çıxdığından əmin olaraq qapağın altına yapışdırılmış taxta parçalarına vidalayın. Təzyiq sensoru bir az fərqlidir. Bunun üçün qapağa yapışdırılmış iki boşluq parçası da istifadə edin, ancaq çuxur üzərində körpü etmək üçün üçüncü bir parça götürün. Sensoru çuxurun tam ortasına yapışdırın.

Düymələri qapaqdan idarə etmək üçün bir şeyi 3d çap etmək ideal olardı. Təəssüf ki, buna vaxtım olmadığından doğaçlama etdim. İstədiyinizi edə bilərsiniz, amma burada bir ipucu, düymənin hər iki tərəfdən düşməsini maneə törətmək üçün bir şeyə ehtiyacınız var. Bir ucunda yarıya bölünmüş qoz ilə qısaldılmış boltlardan istifadə etdim və ətrafda yatdığını gördüyüm bir şeylə örtdüm.

Növbəti şey solenoiddir. Hər bir solenoid bir az fərqlidir, lakin əksər solenoidləri quraşdırmağın ən asan yolu, kərpiclə qapaq arasında çərçivənin tam arxasına sürüşənə qədər odun döşəməkdir, həm də uzadıldıqda ağaca toxunmamaq üçün kifayət qədər arxa tərəfə çəkməkdir. Mənim üçün bu 6 mm idi. Daha sonra bir az sonra polad üyütmək məcburiyyətində qaldım, çünki nəticədə hələ də aşağıya doğru çatmadı. Yəqin ki, təxminən 7 və ya 8 mm olmalıdır.

Qapaq indi əsasən hazırdır və yalnız elektronikanın əlavə edilməsi lazımdır. Qapağı əvvəlcə çərçivəyə bağlamaq üçün ən uyğun vaxtdır. Yerli bir mağazada kiçik menteşələr almağa çalışın, bunlar polad borudan (~ 18 mm) daha böyük olmamalıdır! Bu menteşələrin ölçüsündən və keyfiyyətindən asılı olaraq iki və ya üç istifadə edə bilərsiniz. Çərçivə və qapağın üzərindəki mövqelərini qeyd edin. İndi delik açacağınız yeri qeyd edərkən qapağı yerində tutacaq əlavə bir cüt əl alın. Polad borudakı deliklər yivli olmalıdır ki, onu necə bağlayacağınız barədə düşünmədən boltu vidalayasınız. Menteşələr çərçivəyə bərkidildikdə, əlavə əlləri geri götürün və qapağı kiçik vintlərdən istifadə edərək menteşələrin üzərinə vidalayın. Daha sonra qapaq üzərində işləməli olduğunuz üçün hər şey bitənə qədər bu addımı da gözləyə bilərsiniz.

İndi elektronika üzərində işləməyə hazırıq!

Addım 4: Elektronika

Dövrə beş ayrı dövrədən ibarətdir. Bunların çoxu olduqca sadədir: bir rezistorlu sadə bir led və ya bir Arduino pininə bağlı bir düymə. Daha mürəkkəb iki sxem, ekranı və solenoid kilidi idarə edənlərdir.

Ekranda idarə edilməli olan 15 ayrı pin var. Əsas Arduino ən çox 19 sancaq idarə edə bilir. Dizaynın qalan hissəsi üçün daha 5 sancağa ehtiyacım var idi, buna görə də qısalırdım. Çözümü, I2C idarə olunan G/Ç genişləndiricisi MCP23017 istifadə edərək tapdım. Bu cihaz üçün Adafruit kitabxanası ilə birlikdə istifadə etmək çox sadədir. GPA0 pininə bağlı olan dövrə hissəsi, HDSP-A22C ekranının iki ümumi anodunu dəyişdirmək üçün istifadə olunur. Yüksək olanda xarakter 1 -i, aşağı olduqda isə xarakter 2 -ni idarə edir. Bu genişləndiricinin istifadəsinin mənfi tərəfi, bayt yazılan kimi çıxış pinlərinə yazmasıdır. Bu xəyal qurmağa səbəb oldu. Təəssüf ki, bunu hardware ilə həll edə bilmədim, buna görə də problemi həll etmək üçün proqramdan istifadə etdim.

İstifadə etdiyim solenoid 12V ilə idarə olunduğundan (bunun üçün hər hansı bir 12V enerji təchizatı istifadə edə bilərsiniz, Arduino -ya qoşun və ona bir tel lehimləyin), Arduino pimi ilə idarə etmək üçün gücləndirici dövrə (Darlington) ehtiyacım var idi. Solenoiddəki elektromaqnitlərin yaratdığı pik cərəyanlarını azaltmaq üçün bir diyotu da unutmayın!

Dövrləri lehimləyərkən, onları harada yerləşdirəcəyinizi unutmayın. Bütün lövhələrimin ətrafında bir az sərhəd saxladım ki, onları qapağa yapışdırılmış bəzi aralıq parçalara (yan panellərin qalıqları) vidalayım. LED -lər üçün bir rezistoru olan bir teli birbaşa LED -ə lehimləyə və örtmək və qırılmadığından əmin olmaq üçün istilik büzücü borulardan istifadə edə bilərsiniz. Bir lövhəyə birbaşa lehimlənmiş tellərin qırılmaması üçün isti yapışqan istifadə edin.

Hər şey lehimləndikdən sonra hər şeyi birləşdirmə vaxtıdır! 5V və GND raylarını genişləndirmək üçün bir neçə qadın başlıq aldım, buna görə hər şeyi bir yerdə lehimləmək məcburiyyətində deyiləm və buna görə bir şey qırılarsa asanlıqla ayıra və ya dəyişdirə bilərəm. Qapağın kənarları üçün mənim kimi bənzər bir taxta parçası istifadə etsəniz, Arduinoya heç bir şey bağlamağa yer qalmayacağını görəcəksiniz. Bunun ən sadə həlli, sancaqları 90 dərəcə bir açı ilə bükmək və bu şəkildə bağlamaqdır.

Son hissə ən sadədir və kodu yükləməkdir.

Addım 5: Kod

Bütün kodlar PlatformIO istifadə edərək hazırlanmışdır. Bununla tanış deyilsinizsə, sadəcə Arduino eskizinə kopyalayıb yapışdıra bilərsiniz. İstəyirsinizsə, proqramı yükləyə və Arduino -ya yükləyə bilərsiniz. Kodu Github -da tapa bilərsiniz. Proqram konfiqurasiya hissəsinə bir göz atın və dəyərləri uyğun gördüyünüz kimi dəyişdirin (xüsusən sancaqlar və birləşmə maraqlıdır). Varsayılan birləşmə 43 - 50 - 99 arasındadır.

Addım 6: Toxunuşları bitirmək

Hər şey bitdikdən və quraşdırıldıqdan və işə başladıqdan sonra, hər şeyin işləməsinə imkan verəcək son detalları əlavə etməyə hazırıq.

Qapağın çərçivədən düşməsini maneə törətmək üçün, qapağın yan tərəfinə quraşdırılmış iki bloklama lövhəsi quraşdıra bilərsiniz. Tapdığım 25x4 mm polad çubuqdan istifadə etdim, təxminən 8 sm -lik parçalara ayırdım, deliklər qazdım və qapağa vidaladım.

Qapağa əlavə etdiyim başqa bir şey tutacaq idi - əgər açmaq istəsəniz olduqca faydalıdır. Qapağın kənarlarına dərin bir şəkildə qazmaq məcburiyyətində qaldım, amma çox gözəl göründü.

Başqa bir vacib toxunma, qapağın çox geriyə düşməsini və menteşələrə zərər verməməsi üçün kiçik bir akkord əlavə etməkdir. Mənim həllim, akkord bağlaya biləcəyim qapağın və sinənin içindəki vintli qarmaqlardan istifadə etmək idi.

Qapağın içərisində güc əldə etmək üçün kənarlarından birində kiçik bir çuxur qazın və yuxarıdan görün. Başqa bir kənara vida qoyun və kiminsə təsadüfən güc akkordunu çıxarmaması və səni sinəsindən əbədi olaraq kilidləməməsi üçün akkoru vintlə bağlayın.

Nəhayət, hələ də qapağı bağlaya bilmədiyinizi fərq etmiş ola bilərsiniz. Bunun səbəbi yolda qoz -fındıq olmasıdır. Bu qoz -fındıq üçün yer açmaq üçün bir az odun kəsin.

Və bu qədər! Beləliklə, rəqəmsal xəzinə sandığını özünüz yenidən yarada bilərsiniz! Və təhlükəli elektrik alətlərindən istifadə edərkən müvafiq qoruyucu vasitələr taxmağı unutmayın!