Raqamli xazina sandig'i: 6 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Men Utrext san'at universitetida O'yin va o'zaro ta'sir texnologiyasini o'rganaman. "Agar shunday bo'lsa" deb nomlangan bitta loyiha bor, u erda sizdan interaktiv mahsulot yaratish so'raladi. Siz Arduino-dan foydalanishingiz, qiziqarli interaktiv elementni loyihalashingiz va uning atrofida chiroyli va professional ko'rinishga ega prototip yaratishingiz kerak. Menda bu loyihada ishtirok etish istagi bor edi: men payvandlashni o'rganishni, C/C ++ da dasturlashni o'rganishni va o'z joyimda abadiy yotgan 14 segmentli displeyni boshqarishni xohlardim. Men ularni bir -biriga bog'laydigan g'oyani ishlab chiqishim uchun bir necha hafta kerak bo'ldi, lekin oxir -oqibat menga keldi: men siz bilan ochishingiz kerak bo'lgan sandiq yasamoqchi edim, lekin hech qanday kod emas. Bosim sensori doimiy o'qiladi va displeyda ko'rsatiladi, siz ko'krak qafasini ochish uchun kerakli raqamga etib borishingiz va uni uch marta tasdiqlashingiz kerak.

Men sandiqning zamonaviy sanoat ko'rinishiga ega bo'lishini xohlardim, shuning uchun mening materialim po'lat va yog'och edi.

Oxir -oqibat, bu qanday sodir bo'lganidan juda mamnunman! Men quyidagi qadamlarni yozdim, shunda siz uni qayta yaratishingiz yoki hatto yaxshilashingiz mumkin! Maza qiling!

1 -qadam: ingredientlarni yig'ish

Ishni boshlashdan oldin bizga ba'zi qismlar kerak bo'ladi. Bu erda to'liq ro'yxat:

Koson:

• 350 sm kvadrat po'lat quvur, 20x20x2 mm
• 6x 26x26x0.9 sm o'lchamdagi kontrplak panellari (eng samarali usul - bu 52x72 sm dan kattaroq taxtani oltita bo'lakka kesish, lekin sizda yog'och qoldiqlari borligiga ishonch hosil qiling!)
• 1x 26x22x0.9 sm kontrplak paneli
• 90 sm 22x30 mm yog'och (26 sm, 2x18 sm va 2x 12 sm bo'laklarga bo'linadi)
• Kichik menteşeler
• 2x akkord halqalari
• Vintlar: 4,0x16, 4,0x20, 4,0x25, 3,0x12 (har birining o'ntasi, zaxira qismlari bilan)
• Boltlar: M3x20, M6x12, 1x M10x30 (har birining taxminan o'ntasi, zaxira bilan)
• Yong'oqlar: M3, M6, M10
• Tutqich
• 2x8 sm 25x4 mm po'lat majmuasi

Elektronika:

• Tugma
• LED qizil
• LED ko'k
• Kuch sezgir qarshilik
• Qulf uslubidagi solenoid (meniki 12V 650mA)
• HDSP-A22C 14 segmentli displey
• MCP23017 raqamli kirish -chiqish kengaytirgichi
• 15x qarshilik 470
• 3x qarshilik 1k
• 6x qarshilik 10k
• 1N4007 diodi
• 2x BC547B tranzistorli
• 2x BC557B tranzistorli
• TIP31A tranzistorli
• 12V 1A devor adapteri

2 -qadam: Ko'krak qurish - Chelik ramka

Ko'krak 30 sm uzunlikdagi kub, po'lat quvur va yog'och panellardan yasalgan. Garajda qalinligi 2 mm bo'lgan 20x20 mm o'lchamdagi chiroyli kvadrat naychalarni topdim. Devorlarni payvandlash va M3 murvatlari uchun tishli teshiklarni urish uchun etarlicha qalin bo'lishi kerak. Buning uchun eng yaxshi qalinligi 2 mm. Albatta, agar sizda yaxshiroq g'oyalar bo'lsa, buning uchun har qanday po'lat quvurlardan foydalanishingiz mumkin.

Ramkani qurishning eng oqilona usuli - 30x30 sm o'lchamdagi ikkita kvadrat yasash va keyin 26 sm (30 - 2*2) naychalar yordamida bu ikki kvadratni ulash. Kvadratchalar yasash uchun uzun po'lat quvurlarni diagonal ravishda sakkiz bo'lakka kesib oling. Parchalarning uchlari bir -biriga qaragan 45 graduslik burchak ostida kesilishi kerak. Parchaning uzun uchlari 30 sm. O'rnatilgan arra ishlatilganda, pichoqni 45 gradusga burish va har bir bo'lakdan keyin trubkani burish oson. Bu eng kam materialni yo'qotadi. Sakkizta diagonal kesilgan bo'lakka ega bo'lgandan so'ng, yana to'rttasini kesish vaqti keldi. Bu qismlarning uzunligi 26 sm.

Nihoyat, 20x4 mm o'lchamdagi po'latdan yasalgan 6 sm atrofida o'n bo'lakni kesib oling. Bu yog'och panellarni o'rnatish joylari bo'ladi.

Barcha metall tayyor bo'lgach, payvandlash vaqti keldi. Bu erda eng qiyin qismi siz kesib tashlagan quvurlarni yotqizishdir. Yuqoridan va pastdan kvadratlardan boshlaylik. Diagonal qismlarni oling va ularni yog'och bo'lakka kvadrat qilib qo'ying. Bu erda maslahat - taxminan 30 sm bo'lgan taxminan to'rtburchaklar plastinadan foydalanish, shuning uchun agar siz ularni yog'ochga nisbatan 45 graduslik burchak ostida joylashtirsangiz, siz uning burchaklarini yiqitishingiz mumkin. Ularni qisqichlar bilan mahkamlang va payvandlash paytida elektr har bir qismdan ikkinchisiga o'tishi uchun metallning har burchagiga tegishiga ishonch hosil qiling. Agar siz ilgari hech qachon payvand qilmagan bo'lsangiz, hozir mashq qilishning ayni vaqti, chunki agar chalkashtirib yuborsangiz, hamma narsani shu paytgacha bajarishingiz mumkin. Yaxshiyamki, bo'laklarni burchaklarga payvandlang (men buni ichki tomondan tanladim) va siz hozir birinchi qismini yakunladingiz! Ikkinchi kvadratni chizish osonroq, chunki uni birinchisining ustiga qo'yish mumkin. Bularni ham payvandlang. Agar hamma narsa to'g'ri ketsa, endi sizda ikkita bir xil po'lat kvadrat bo'lishi kerak.

Bu vaqtda siz yog'ochga o'rnatish joylarini biriktirishni xohlaysiz. Men kubning qarama -qarshi qirralarida har bir panel uchun ikkita bo'lak ishlatardim. Men biron bir naqshni qopqog'iga to'sqinlik qilmasligi uchun o'ziga xos naqsh tanladim va shuning uchun ikkita bo'lakni bir chekkaga o'rnatishim shart emas edi. Solenoid qulflanadigan chetida hech qanday chekka bo'lmasa, buni xohlaganingizcha qilishingiz mumkin.

Bu vaqtda men po'latni tozalash uchun po'lat cho'tka bilan o'ralgan asbobni oldim. Barlarda zanglagan joylar bor edi va men ularning chiroyli ko'rinishini ko'rdim.

Po'latdan yasalgan ramkani qurishni tugatish uchun biz hozirda mavjud bo'lgan ikkita kvadratni ulashimiz kerak. Eng oson yo'li - ularni tekis yuzaga tekis qilib qo'yish va 26 sm uzunlikdagi ikkita quvurni orasiga yotqizish. Qachonki siz ularni qisib qo'ysangiz, qo'shimcha qo'llar juda foydali bo'ladi. Buni payvandlang va boshqa tomondan takrorlang.

Agar hamma narsa to'g'ri ketsa, temir ramka hozirgacha bajarilishi kerak!

3 -qadam: Ko'krak qafasi - yon va qopqoq

Ko'krakni tugatish uchun biz yog'och panellarni yon tomonlarga qo'shishimiz kerak. Shuni yodda tutingki, elektronika qopqog'ida yashiringan, shuning uchun sizga 26x26 sm o'lchamdagi oltita bo'lakdan bir oz ko'proq plastinka kerak bo'ladi. DIY do'konida ularning o'lchami 122x61 sm bo'lgan, bu juda zo'r edi. Men avvalgidan ko'ra yupqa yog'ochni tanladim, lekin u qalin yog'ochdan ko'ra yaxshiroq ko'rinishga ega bo'ldi. Po'lat trubaning kengligi 2 sm, burchaklari yumaloq va kengligi 4 mm bo'lganida, siz panel uchun 10 mm qoladi, shu bilan birga tashqi ko'rinishingiz yaxshi bo'ladi. Men topgan plitalarning qalinligi 9 mm edi, shuning uchun bu juda zo'r edi.

Plitalarni 26x26 sm oltita panelga kesib oling. Agar payvand choki biroz katta bo'lsa, siz burchaklarni kesib olishingiz kerak bo'ladi. Agar sizda plitalar bo'lsa, ularni ramkaga qo'ying. Qaysi biri qayerga ketayotganini belgilash qulay. Yog'ochning o'rtasida ikkita teshik bo'ladigan joyni belgilang. Yog'ochni ramkaga kerakli joyga qo'ying va murvat uchun teshik qiling. Menda M6 murvatlari bor edi, lekin har qanday murvat yaxshi. Kattaroq murvat unga yanada jasur ko'rinishga ega bo'lishi mumkin, lekin hatto M3 ham uni yaxshi ushlab tura oladi. Boltlar juda uzun emasligiga ishonch hosil qiling, chunki ular ramkaga chiqib ketadi. Bu erda siz narsalarni qo'yasiz, shuning uchun uzun murvat chiqib ketganda, bu biroz noqulay bo'ladi. Agar siz men bilan bir xil o'lchamdagi materiallardan foydalansangiz, 20 mm bolt siz maqsad qilgan bo'lishi kerak. Teshiklar burg'ilanganda, siz plitalarni o'rnatishingiz mumkin, lekin qopqog'i tugaguncha biror narsani mahkamlash bilan kutib turing, o'zingizni qulflashni xohlamaysiz!

Qopqoq uchun biz tomonlar uchun kesib tashlagan plastinkalardan biridan boshlaymiz. Maqsad, qopqoqni elektronika uchun qutiga aylantirishdir. DIY do'konida men 22x30 mm uzunlikdagi yog'ochni topdim, bu esa mukammal masofani ajratadi. Bu uch santimetrni tashkil qiladi, bu erda siz elektrni yashirishingiz mumkin. Qopqoqqa yopishtirishdan oldin, biz yog'ochdan teshiklar qilishimiz kerak. Ularning hammasi yumaloq teshiklar, displey uchun teshikdan tashqari. Dumaloq bo'lganlar uchun matkapdan foydalaning. Hajmi haqida ma'lumot olish uchun yuqoridagi rasmlar sxemasidan foydalaning. Agar siz aniqroq bo'lishni istasangiz, displey uchun siz elektr jigsa yoki frezalash mashinasidan foydalanishingiz mumkin. Barcha teshiklar kesilgandan va burg'ulashdan so'ng, siz yog'och bo'laklarini panelning yon tomonlariga tik holatda yopishtirishingiz mumkin! Ehtiyot bo'ling, sizning solenoidingiz qolgan bo'shliqqa mos keladi. Hammasi yopishtirilganda, aniq o'lchovlarni olib, yana bitta yog'och panelni shu o'lchamlarga kesib oling. Siz allaqachon yog'och armaturaning pastki qismiga burab qo'yishni xohlaysiz, shunda siz burchaklarni siz boshlagan panelning burchagi bilan bir tekisda kesib olishingiz mumkin.

Endi biz bosim sensori va harakat tugmachalarini yasashimiz kerak. Biz haqiqiy tugmani foydalanuvchidan yashirmoqchimiz, shuning uchun ularni qopqoq ostiga, elektron bo'linmasiga o'rnatamiz. Qolgan kontrplakdan ajratgich vazifasini bajarish uchun bir nechta kichik yog'och bo'laklarini kesib tashladim. Tugmani PCBga lehimlang va qopqoqning pastki qismiga yopishtirilgan yog'och bo'laklarga mahkamlang, shunda tugma teshikning o'rtasida joylashgan. Bosim sensori biroz boshqacha. Buning uchun qopqoqqa yopishtirilgan ikkita bo'lakni ishlating, lekin teshikdan ko'prik qilish uchun uchinchi bo'lakni oling. Sensorni teshikning o'rtasiga yopishtiring.

Qopqoq orqali tugmachalarni boshqarish uchun biror narsani 3d chop etish maqsadga muvofiq bo'ladi. Afsuski, bunga vaqtim yo'q edi, shuning uchun men improvizatsiya qildim. Siz xohlagan narsani qilishingiz mumkin, lekin bu erda maslahat shundaki, sizga tugmachaning ikki tomondan tushishiga to'sqinlik qiladigan narsa kerak. Men qisqichli boltlardan bir chetidan yarmida kesilgan boltlardan foydalandim va uni atrofida yotgan narsalarni yopdim.

O'rnatiladigan keyingi narsa - solenoid. Har bir elektromagnit bir -biridan farq qiladi, lekin ko'pchilik solenoidlarni o'rnatishning eng oson usuli - bu g'isht va qopqoq orasiga o'tin yotqizish, u ramkaning orqasidan sirg'alib ketguncha, lekin u cho'zilganida yog'ochga tegmasligi uchun etarlicha orqaga. Men uchun bu 6 mm edi. Keyin men yana po'latni maydalashim kerak edi, chunki oxirigacha u hali ham pastda emas edi. Menda taxminan 7 yoki 8 mm bo'lishi kerak edi.

Qopqoq endi asosan bajarilgan va faqat elektronikani qo'shish kerak. Bu birinchi navbatda qopqoqni ramkaga ulash uchun to'g'ri vaqt. Mahalliy do'konda kichikroq menteşalar sotib olishga harakat qiling, ular po'lat quvurdan (~ 18 mm) kattaroq bo'lmasligi kerak! Menteşalarning o'lchamiga va sifatiga qarab, siz ikkitadan yoki uchtadan foydalanishingiz mumkin. Ularning o'rnini ramkaga va qopqog'iga belgilang. Endi teshiklarni burg'ilash joyini belgilashda qopqoqni ushlab turadigan qo'shimcha juft qo'llarni oling. Po'lat trubadagi teshiklar tishli bo'lishi kerak, shuning uchun uni qanday mahkamlash kerakligi haqida qayg'urmasdan boltni burab qo'yishingiz mumkin. Menteşalar ramkaga mahkamlanganda, qo'shimcha qo'llarni orqaga qaytaring va kichik vintlar yordamida menteşe ustidagi qopqog'ini burab qo'ying. Qopqoq ustida ishlash kerak bo'lgani uchun, siz yana hamma narsani bajarguncha bu qadamni kutishingiz mumkin.

Endi biz elektronika bilan ishlashga tayyormiz!

4 -qadam: Elektronika

O'chirish beshta alohida sxemadan iborat. Ularning aksariyati juda oddiy: rezistorli oddiy chiroq yoki Arduino piniga ulangan tugma. Yana ikkita murakkab sxemalar - bu displey va solenoid qulfini boshqaradigan sxemalar.

Displeyda haydash kerak bo'lgan 15 ta alohida pin bor. Asosiy Arduino ko'pi bilan 19 ta pinni boshqarishi mumkin. Dizaynning qolgan qismi uchun menga yana 5 ta pin kerak edi, shuning uchun men yugurdim. Men yechimni I2C boshqariladigan kirish -chiqish kengaytirgichi MCP23017 yordamida topdim. Ushbu qurilma uchun Adafruit kutubxonasi bilan birgalikda foydalanish juda oddiy. GPA0 piniga ulangan elektron qismi HDSP-A22C displeyining ikkita umumiy anodini almashtirish uchun ishlatiladi. Qachonki u baland bo'lsa, u 1 -belgini, pastda esa 2 -belgini harakatga keltiradi. Bu kengaytirgichdan foydalanishning salbiy tomoni shundaki, u bayt yozilishi bilan chiqish pinlariga yozadi. Bu xayolotni keltirib chiqardi. Afsuski, men buni apparat bilan hal qila olmadim, shuning uchun muammoni hal qilish uchun dasturiy ta'minotdan foydalandim.

Men ishlatadigan elektromagnit 12V bilan boshqarilgandir (buning uchun har qanday 12V quvvat manbaidan foydalanishingiz mumkin, uni Arduino -ga ulang va unga simni lehimlang), men uni Arduino pimi bilan haydash uchun kuchaytirgich zanjiri (Darlington) kerak edi. Shuningdek, elektromagnitlar solenoidda hosil bo'ladigan eng yuqori oqimlarni susaytirish uchun diodni unutmang!

Zanjirlarni lehimlashda, ularni qaerga qo'yishni unutmang. Men barcha taxtalarim atrofida bir oz chegara tutdim, shuning uchun ularni qopqog'iga yopishtirilgan qismlarga (yon panellardan qolgan qoldiqlarga) burab qo'yishim mumkin edi. LEDlar uchun siz rezistorli simni to'g'ridan -to'g'ri LEDga lehimlashingiz va uni yopish uchun va uning uzilmasligiga ishonch hosil qilish uchun issiqlik qisqaruvchi quvurlardan foydalanishingiz mumkin. To'g'ridan -to'g'ri taxtaga lehimlangan barcha simlar uzilmasligi uchun issiq elimdan foydalaning.

Hammasi lehimlangandan so'ng, hamma narsani ulash vaqti keldi! Men 5V va GND relslarini kengaytirish uchun bir nechta ayol sarlavhalarini oldim, shuning uchun men hamma narsani bir -biriga lehimlashim shart emas, shuning uchun agar biror narsa uzilib qolsa, uni osongina uzib qo'yishim yoki almashtirishim mumkin. Agar siz xuddi men kabi qopqoqning yon tomonlarida xuddi shunday yog'och bo'lagini ishlatgan bo'lsangiz, Arduino -ga hech narsa ulashga boshqa joy yo'qligini sezasiz. Buning eng oddiy echimi-pimlarni 90 graduslik burchak ostida egish va shu tarzda ulash.

Oxirgi qism eng oddiy va bu kodni yuklash.

5 -qadam: Kod

Barcha kodlar PlatformIO yordamida yaratilgan. Agar siz buni yaxshi bilmasangiz, uni nusxalash va Arduino eskiziga joylashtirishingiz mumkin. Agar xohlasangiz, dasturni yuklab olishingiz va Arduino -ga yuklashingiz mumkin. Kodni Github -da topish mumkin. Dastur konfiguratsiyasi bo'limiga qarang va qiymatlarni o'zingiz xohlagan tarzda o'zgartiring (ayniqsa, pinlar va kombinatsiya qiziqarli). Standart kombinatsiya 43 - 50 - 99.

6 -qadam: teginishni tugatish

Hamma narsa tayyor bo'lgach, o'rnatilgach va ishlay boshlasa, biz hamma narsani bajarishga imkon beradigan oxirgi detallarni qo'shishga tayyormiz.

Qopqoqning ramkadan tushishiga yo'l qo'ymaslik uchun siz qopqoqning yon tomoniga o'rnatilgan ikkita blokirovka plitasini o'rnatishingiz mumkin. Men topgan 25x4 mm po'latdan yasalgan po'latdan foydalandim, uni 8 sm atrofida bo'laklarga kesib oldim, teshiklarni burab, qopqog'iga mahkamladim.

Qopqoqqa qo'shgan yana bir narsa - bu tutqich - agar siz uni ochmoqchi bo'lsangiz, bu juda foydali. O'rnatish uchun qopqoqning yon tomonlariga chuqur burg'ulashim kerak edi, lekin u ajoyib ko'rinishga ega bo'ldi.

Yana bir muhim teginish - qopqog'ining orqaga yiqilib tushishiga va menteşalarga zarar etkazilishiga yo'l qo'ymaslik uchun kichik akkord qo'shish. Mening yechimim-akkord biriktira oladigan qopqoq va ko'kragining ichki qismidagi vintli ilgaklardan foydalanish edi.

Qopqoq ichidagi quvvatni olish uchun qirralarning birida kichik bir teshik oching va uni yuqoridan ko'ring. Vintni boshqa chetiga qo'ying va kimdir tasodifan kuch akkordini tortib olmasligi va sizni ko'kragingizdan abadiy qulflab qo'ymasligi uchun akkordni vintga bog'lab qo'ying.

Nihoyat, siz hali ham qopqog'ini yopolmasligingizni payqagan bo'lishingiz mumkin. Buning sababi, yo'lda yong'oqlar bor. Bu yong'oqlar uchun joy ochish uchun bu erdan bir oz o'tin kesib oling.

Va bu hammasi! Shunday qilib, raqamli xazina sandig'ini o'zingiz ko'paytirishingiz mumkin! Xavfli elektr asboblaridan foydalanganda tegishli himoya vositalarini kiyishni unutmang!