Établi portable Arduino Partie 2B : 6 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Il s'agit à la fois d'une continuation et d'un changement de direction par rapport aux deux instructables précédentes. J'ai construit la carcasse principale de la boîte et cela a bien fonctionné, j'ai ajouté le bloc d'alimentation et cela a bien fonctionné, mais j'ai ensuite essayé de mettre les circuits que j'avais construits dans le reste de la boîte et ils ne correspondaient pas. En fait, si je les adaptais, il n'y avait pas de place pour inclure un projet. Le compromis que j'ai fait est de déplacer tous les interrupteurs et alimentations dans le boîtier principal hors du couvercle, ce qui laisse plus de place pour le câblage.

L'ensemble se referme dans une boîte qui peut être facilement déplacée d'un endroit à l'autre ou rangée pour le stockage. Non illustré ici, mais l'avant du couvercle contient une autre planche séparée à laquelle des planches à pain sont attachées et peuvent être fixées avec du velcro. Je vais organiser des photos de cela dès que possible.

Fournitures

Pour cette étape révisée uniquement

contreplaqué 9 mm

14x20cm, 13x23cm, 2x23cm

en-tête mâle 40 broches

4 x interrupteurs à bascule lumineux

1 x interrupteur à bascule central DPDT (peut être juste DPDT)

Hub USB 4 voies avec alimentations commutées. Un modèle commun est montré dans les images

Prise de montage sur panneau USB de type B

2 x convertisseurs de tension buck/boost, ajustés à 5V

1 x convertisseur haut/bas de tension buck/boost, ajusté à 12V

1 x convertisseur haut/bas de tension double rail buck/boost, ajusté à 12V

Divers bits de carte matricielle, j'ai utilisé des chutes et des rejets au lieu d'une nouvelle carte parfaite

Beaucoup de fils multibrins, évalués pour 3A ou plus.

Connecteurs à fourche

Générateur de tension négative

555 minuterie IC

Résistances 4k8 et 33K 1/4watt

Condensateurs polyester 22n, 10n

Condensateurs électrolytiques 33u et 220u (30V plus nominal)

2 diodes 1N4001, mais n'importe quelle petite diode de redressement fera l'affaire.

Étape 1: bloc d'alimentation de la boîte principale

L'alimentation principale est intégrée dans la moitié inférieure de la boîte et se compose d'unités de commutation disponibles dans le commerce, connectées ensemble avec un ensemble d'interrupteurs et alimentant l'électronique dans le couvercle de la boîte via un câble plat à 40 broches et des connecteurs. L'alimentation est fournie soit par une prise secteur et une alimentation à découpage 12 V cc, soit par une prise XLR destinée à recevoir l'alimentation d'une batterie 12 V, si elle est utilisée dans un camping-car mais pourrait être une batterie transportée dans la boîte elle-même. L'alimentation de l'un ou l'autre de ceux-ci est sélectionnée via un interrupteur à trois voies, le secteur, la batterie ou la position d'arrêt central.

L'alimentation est commutée par un interrupteur à bascule lumineux pour indiquer la mise sous tension. L'alimentation principale alimente les autres interrupteurs et une alimentation buck-boost de 12 V alimentant l'électronique du couvercle. Cela alimente également un simple générateur de tension négative pour les composants analogiques de l'affichage.

Un module buck-boost de 5 V est alimenté par un interrupteur à bascule lumineux et fournit 5 V pour une utilisation par des circuits construits dans le couvercle et est acheminé via le câble plat.

Un module buck-boost +/- 12V est alimenté par un interrupteur à bascule lumineux et fournit à la fois une alimentation +12V et -12V pour une utilisation par des circuits analogiques et est acheminé via le câble plat.

Un quatrième module buck-boost est alimenté par le commutateur final pour alimenter le concentrateur USB. Le hub USB 2.0 est un article à faible coût qui fournit quatre prises commutées ainsi que la logique pour fonctionner comme un hub. Plus à ce sujet plus tard.

Étape 2: Nouveaux panneaux de base et de couvercle

Pour s'adapter à la nouvelle disposition de l'alimentation, de nouveaux panneaux ont dû être coupés, la disposition de ceux-ci est dans les pdf, ainsi qu'une extension sur le côté du couvercle pour donner plus d'espace aux fils derrière.

L'alimentation électrique de l'original se faisait via des fiches bananes et des prises, mais avec celle-ci ayant plusieurs alimentations, la connexion entre le couvercle et la base se fait via un câble plat à 40 voies. La prise est soudée à un morceau de carte matricielle qui est poussé à travers le trou fait pour elle et vissé en place. Les prises sont détrompées, de sorte que lors de leur montage sur les cartes, elles doivent être alignées pour s'assurer que le câble plat utilisé s'emboîte parfaitement entre elles et ne soit pas inversé. J'ai utilisé un câble plat de 20 cm qui, aux mesures utilisées, se replie bien lorsque le couvercle est fermé.

Pour construire les circuits PSU, ils ont été assemblés sur le panneau et vissés en place, soit avec des entretoises, soit avec des clips pour circuits imprimés. Les deux ont été imprimés sur une imprimante 3D dans ce cas mais ce n'est pas nécessaire, juste que les planches sont sécurisées. J'ai ajouté les fichiers.stl au cas où quelqu'un voudrait les créer rapidement.

Tout le câblage sur le panneau a été soudé, à l'exception des connexions aux connexions PSU de la base principale pour permettre au couvercle d'être facilement retiré et remplacé.

Étape 3: Générateur de tension négative

Les circuits de mesure de résistance et de voltmètre utilisent des amplificateurs tampons qui nécessitent à la fois des alimentations positives et négatives. L'alimentation positive est obtenue à partir d'un convertisseur abaisseur haut/bas qui fournit un +12V permanent indépendamment de la source externe. Celui-ci alimente les circuits du couvercle et le générateur de tension négative. À l'origine, celui-ci était inclus sur la même carte matricielle que les autres composants électroniques, mais a été coupé pour être placé dans la base. Le circuit pour cela est montré et est un circuit de minuterie 555 commun à cet effet. Il ne fournit que suffisamment de courant pour faire fonctionner les amplificateurs tampons et n'est nécessaire pour rien d'autre.

Étape 4: Concentrateur USB

L'alimentation USB d'origine était une paire de prises dans le couvercle alimentées par une alimentation 5V séparée et fournissant uniquement de l'énergie. Parce que je voulais que cela soit aussi portable que possible, j'ai décidé de mettre un hub USB dans la construction, fixé dans la base, et avec une alimentation modifiée alimentée par un convertisseur buck 5V. Ce hub peut également être utilisé avec l'ordinateur de programmation comme hub USB simplifiant les connexions.

La base du concentrateur USB a été retirée et les connexions illustrées ont été soudées sur la carte. Le fil a été remplacé par une prise USB de type B avec uniquement les connexions de signal et 0 V soudées à la carte de circuit imprimé du concentrateur USB. Aucune trace n'a été coupée dans cette modification, juste l'alimentation 5V est renforcée par un fil plus épais vers les commutateurs d'alimentation USB dans le concentrateur et un fil supplémentaire acheminant l'alimentation directement aux broches des prises, contournant les traces de la carte de circuit.

Cela signifie que l'alimentation est désormais limitée à 3A au lieu des 500mA habituels, mais alimentera un Raspberry Pi.

Pour s'adapter au haut du panneau PSU, la base du hub a été vissée avec un trou placé pour le passage des fils et le hub réassemblé sur le dessus.

Le panneau PSU terminé est montré dans l'image.

Étape 5: Panneaux de couvercle et vue de l'électronique

L'électronique et le code Arduino sont couverts dans la dernière partie, mais à des fins de construction, ils sont en partie montrés ici pour montrer où les choses iront. Ils pourraient être construits complètement séparément et ne jamais être utilisés dans une boîte de projet comme celle-ci.

L'alimentation du panneau d'affichage est connectée via la prise d'en-tête à 40 voies qui a été alignée avec la prise de la base pour garantir que le câble plat se plie parfaitement.

En dessous se trouve un bouton de réinitialisation rouge pour l'Arduino, c'est un ajout facile et comme l'ensemble devrait être un projet en cours, il peut être nécessaire de temps en temps.

Au centre se trouvent les alimentations, du haut c'est +12V, -12V, +5V et 0V

Au-dessous de l'affichage se trouvent les différentes entrées vers les circuits, l'entrée numérique, l'entrée de tension, le courant, les broches série et I2C

Au-dessus de l'écran se trouvent les connecteurs à ressort pour la mesure de la résistance.

L'écran est entouré d'une simple lunette, actuellement blanche mais qui sera changée si j'ai le plastique pour en faire une.

Les images montrent également deux cales en bois et une pièce d'espacement placée sur le couvercle. L'ensemble du panneau a dû être avancé pour loger le câblage derrière. Les instructions de coupe pour ceux-ci sont dans les PDF ci-joints.

Étape 6: Fichiers Stl pour les montures et les lunettes

Voici les fichiers stl pour tous ceux qui veulent fabriquer, ou ont fait, les différentes entretoises, les supports de PCB et la lunette.