Сүйек генераторы: 12 қадам (суреттермен)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2025-01-23 14:51

Бұл нұсқаулық IGCSE жүйелері мен басқару курсының бөлігі ретінде аяқтаған менің негізгі жобама арналған. Ол A* бағасын алды, мен оны осы нұсқаулықта қалай жасауға болатынын көрсетемін. Бұл жобаны аяқтау үшін электроникада жақсы білім, сондай -ақ Arduino және IDE тәжірибесі қажет.

Фон

Үстел ойындарының танымалдығы төмендеп, электроника дамып келе жатқанда, гаджеттердің араласуынсыз отырып, ойнау қиын болып көрінуі мүмкін. Бұл жағдайда, менің клиентім, Warhammer клубының мұғалімі, өз клубында ғаламтордан гөрі физикалық сүйектерді қолданғанды жөн көреді. Мәселе мынада, ол 100 жағын ала алмайды, сондықтан ол онлайн сүйек тренажерын қолдануға жүгінуі керек. Бұл жерде бұл өнімге мүмкіндік туады.

Бұл өнімге бағытталған нарықтың көлемі азайып бара жатқанымен, оған деген қажеттілік әлі де бар. Үстел ойындары онлайн және электронды ойындар пайда болған кезде өткеннің ерекшеліктеріне айналуда. Бұл жағдайда менің өнімім ойын кезінде телефонға немесе интернетке деген қажеттілікті азайтады, бұл ойыншыларды ойыннан алшақ сезінеді. Ол қолданатын жүйелер - 4511 IC және Arduino Nano микроконтроллері. Бұл жоба микроконтроллерді қолдануға мәжбүр болады, себебі онсыз схема тым тиімсіз болады.

Функция

Өнім пайдаланушыға құрылғының сол жағындағы екі айналмалы қосқышты пайдаланып 0 мен 100 арасындағы санды таңдауға мүмкіндік береді. Бұл нөмір пайдаланушыға кері байланыс ретінде айналмалы қосқыштардың үстінде 7 сегменттің екі дисплейі арқылы көрсетіледі. Содан кейін, пайдаланушы айналдыру түймесін басқанда, 0 мен таңдалған сан арасындағы кездейсоқ сан жылжиды және құрылғының оң жағындағы 7 сегмент дисплейінде көрсетіледі.

1 -қадам: Цикл

Жоғарыда келтірілген оңайлатылған схема жобаның кейінгі қадамдары үшін сілтеме ретінде қолданылатын Arduino кірістері мен шығуларының әрқайсысын көрсетеді.

Тізбек қалай жұмыс істейді?

Пайдаланушы алдымен айналатын екі қосқышты қолдана отырып, сүйектері қалайтын жақтардың санын енгізеді, олардың біреуі 10 цифрлық орынды, екіншісі 1 цифрлық орынды басқарады. Бұл нөмір бірінші сегментті ПХД бойынша кері байланыс арқылы көрсетіледі, бұл пайдаланушыға таңдаған нөмірді түсінуді жеңілдетеді.

Қолданушының ондық енгізуі Ротари ПХД -да екілік форматқа айналады және Arduino Nano -ға жіберіледі. Нано содан кейін 0 мен таңдалған сан арасындағы кездейсоқ санды таңдайды. Push-To-Make (Roll) қосқышы басылған кезде бұл ақпарат екілік форматта 2-ші сегментті ПХД-ге жіберіледі.

Мен бұл өнімнің қалай жұмыс істейтінін түсіну үшін төмендегі сілтеме үшін Arduino кодын тіркедім.

2 -қадам: Баспа схемалары

Материалдық есеп:

• 470 Ом резисторлары x28
• 10K Ом резисторлары x22
• CD 4511BE x4
• 7 сегменттің дисплейі (жасыл, CC) x4
• Диод 1N4002 x44
• Айналмалы қосқыш (1P12T) x2
• Рокер қосқышы (қосу-өшіру) x2
• X1 жасау үшін итеріңіз
• Arduino Nano x1
• Жарықдиодты жасыл x2

Менің компьютерімде Autodesk Eagle көмегімен мен жоғарыдағы суретте көрсетілгендей әр ПХД схемасын жасадым. Схемалық дизайн бойынша менде Қытайда шығарылған ПХД (2х 7 сегментті ПХД, 1х айналмалы ПХД) болды және жеткізілді.

Gerber файлдарын мына жерден табуға болады (Eagle файлдары төменде берілген)

Дәнекерлеу компоненттері

Дәнекерлеу алдында жақсы желдеткіш пен қорғаныс көзілдірігінің болуын тексеріңіз. Сондай -ақ, барлық компоненттерді тақтаға дәнекерлеместен бұрын олардың дұрыс орындарына бағдарлануы және орналастырылуы керек. Үтікті тез ұстаңыз, себебі оны түйреуіштің үстінде ұзақ ұстау IC -дің күйіп кетуіне әкелуі мүмкін. Әрбір байланыс нүктесі тақтаға дәнекермен сенімді түрде бекітілгеніне және құрғақ қосылыстар жоқ екеніне көз жеткізіңіз.

Саңылауларды кесу

Алдымен мен әр ПХД -дегі тесіктерді белгілеп, олардың дұрыс таңбаланғанына көз жеткізу үшін тураладым. Бұл квадрат, маркер және сызғыш көмегімен орындалды. Тесіктерді белгілегеннен кейін мен ПХД -ны орнында ұстау үшін болат қапсырманы қолдандым және әр ПХД тақтасында 4х2 мм тесіктерді бұрдым, содан кейін TRFE материалының жарылып кетуіне жол бермеу үшін қажетті 3 мм тесіктер жасадым.

Бұл қадам маңызды, себебі ол ПХД -ны кейін корпусқа дұрыс бекітуге мүмкіндік береді.

3 -қадам: Схема + тестілеу

Тапсырмалар

• Барлық ПХД қосылымдарын тексеріңіз.
• Бүкіл тізбекті реттеңіз.
• Тексеру үшін кодты схема арқылы іске қосыңыз.
• Егер ол көмектеспесе, мәселені шешіп, қайталаңыз.

Сапаны бақылау: Мультиметрдегі үзіліссіздік параметрін қолдана отырып, мен тізбек функциясына әсер етуі мүмкін кез келген қысқа тұстарды анықтау және жою үшін әр жол мен компонентті тексердім. Егер қысқа жол табылса, мәселені шешу үшін келесі шаралар қабылданды.

1. Қысқа тұйықты анықтаңыз - қысқаның шынымен де проблема екеніне көз жеткізіңіз және мыс жастықшаларға жылу қанша рет берілетін болса, соғұрлым олар ериді, зақымдалады немесе өткізбейді.

2. Дәнекерлегішті пайдаланып, қосылысты ақырын қыздырыңыз және сұйық дәнекерлеуді сорыңыз. Барлық дәнекер алынып тасталғанша қайталаңыз. Егер дәнекерленбесе, оның бір бөлігін сіңіріп алу үшін дәнекер таяқшаны қолданыңыз.

3. Ақырында, екі буынды да мұқият және минималды дәнекерлеп қайта дәнекерлеңіз, бірақ түйіспе сенімді және өткізгіш болуы үшін жеткілікті.

Кодты жүктеу:

Кодты Arduino Nano -ға жүктеу үшін алдымен Arduino IDE жүктеп алыңыз. Содан кейін Arduino Nano драйверін және осы FTDI драйверін жүктеңіз.

Содан кейін 1-қадамдағы кодты қолданып, оны USB арқылы Micro-USB кабеліне Arduino Nano-ға жүктеңіз. Енді тізбек жұмыс істеуі керек. Егер ол жұмыс істемесе, барлық компоненттер мен қосылымдарды екі рет тексеру арқылы ақауларды жоюды бастаңыз.

Қосымша жарық диоды

Егер сіз 7 сегментті ПХД тақтасына мұқият қарасаңыз, онда светодиоды бар ұя бар екенін байқайсыз. Бұл жарық диоды 100 саны көрсетілгенде және 7 сегменттің екі дисплейінде екі 0 -ді көрсеткенде жанады. Бұл жұмысты орындау үшін конфигурацияда 4511 IC -ке кіру болмаған кезде жарықдиодты қосатын екі NOT қақпасы мен екі AND қақпасын пайдаланыңыз.

4 -қадам: пайдаланушы интерфейсі

Тапсырмалар

• Adobe Illustrator көмегімен интерфейсті жасаңыз.
• Интерфейсті лазермен кесіңіз және оның тізбек компоненттеріне сәйкес келетініне көз жеткізіңіз. Warhammer бүркітінің дизайнын интерфейске ою.
• Сұр/күміс дизайндағы спрей бояуы.

Материал: қара акрил

Adobe Illustrator көмегімен мен пайдаланушы интерфейсін жоғарыдағы суретте көрсетілген өлшемдерге сәйкес жасадым (қосымша суреттерді қараңыз). Содан кейін мен бұл дизайн файлын лазерлік кескішке экспорттадым және акрилді кесіп алдым.

Содан кейін, пластикалық парақты акрилге қалдырып, мен акрилдің ойылған бөліктерін күміс/сұр түске боядым. Бұл батыл және айқын кескінді қамтамасыз ету үшін бірнеше рет (10 минуттық интервалмен 4 рет) жасалды. Барлығын құрғатқаннан кейін мен пластикалық қабатты алып тастадым және ешқандай заң бұзушылықтар жоқ екеніне көз жеткіздім.

5 -қадам: бүйірлік тақталар

Тапсырмалар

• Күл ағашының жинағы.
• Кесу кезінде бағыттаушы болу үшін ағаштан барлық кесу сызықтарын сызыңыз. Корпус үшін оң және сол жақтарын кесіңіз.

Материалдар

1. Күл ағашы 135 мм (ені) x 300 мм (л) х 10 мм (г)

Бұл жобаның келесі кезеңі, мүмкін, корпустың ең күрделі бөлігі - бүйірлік тақталар. Алдымен, жоғарыда келтірілген өлшемдерді қолдана отырып, қалыңдығы 10 мм күл ағашының екі жағын кесіңіз. Таспалы араның көмегімен кесектердің жалпы пішінін кесіңіз.

Содан кейін, маршрутизаторды (маршрутизаторды) пайдаланып, жоғарыдағы диаграммаларда көрсетілген ойықтарды кесіңіз. Ені 510 мм, қалыңдығы 5 мм болатын екі ойық бар. және 50 мм бұрышта 1 мм (кең) x 150 мм (ұзын) 5 мм (терең) ойық.

Аяқталуда

Бетті тегістеудегі немесе өткір жиектегі кез келген кішігірім қателерді түзету үшін, оларды тегістеу үшін, оларға жағымды эстетикалық тартымдылық беру үшін жұқа зімпараны қолданыңыз. Кәсіби шеберлік - бұл кілт.

6 -қадам: жоғарғы, төменгі және артқы тақталар

Тапсырмалар

• Жоғарғы жолақты кесіңіз.
• Төменгі тақтаны кесіңіз.
• Лазерлік кескішке арналған Adobe иллюстратор файлын жасағаннан кейін артқы тақтаны лазермен кесіңіз.

Үстіңгі тақта (материал: күл)

Үстіңгі тақта - бұл бір бетке 50 градус бұрышты қамтитын өте күрделі бөлшек. Бұл бөлікті кесу үшін алдымен блоктың жалпы пішінін жоғарыда берілген өлшемдер мен квадраттың көмегімен белгілеңіз. Содан кейін, жолақты аралау платформасының көлбеу бұрышын 50 градусқа орнату арқылы бұрышты жасаңыз. Сол жерден көлбеу бетті жасау үшін тіктөртбұрыштың бір жағын кесіңіз.

Сонымен қатар, төртбұрышты жоғарғы бөліктің қалған үш жағын кесу үшін таспалы араны қолдану үшін платформаны тегістеңіз.

Төменгі тақта (материал: күл)

Төменгі тақтаны таспалы арамен оңай кесуге болады, себебі бұл өлшемі 220 мм х 145 мм х 10 мм Ashwood төртбұрышты блогы.

Артқы тақта (материал: акрил)

Adobe иллюстраторының көмегімен мен артқы тақтаны (135 мм x 230 мм), жоғарыдағы диаграммада көрсетілгендей, кіру кабелінің саңылауы мен бұрандалардың саңылауларын қостым. Содан кейін мен бұл файлды лазерлік кескішке экспорттадым және оны кесіп тастадым.

Қарындаш пен сызғышты пайдаланып, бұрандалардың тесіктері үшін 4 тесікті (әр жағынан 2) белгілеңіз (диаметрі сіз қолданатын бұрандаға байланысты). Ортаңғы соққы мен балға көмегімен осы тесіктердің әрқайсысына ойық жасаңыз және ақырында барлық 4 тесікті бұрғылау үшін қол бұрғымен сәйкес бұрғылау ұшын қолданыңыз.

Әрі қарай, мен 4 -қадамдағыдай акрилге әріптерді бояу бойынша бірдей әрекеттерді орындадым. Ақырында, бұрғылау ұшын пайдаланып, бұранданың бастары акрил бетімен жуылатындығына көз жеткізу үшін бұрандалардың әрқайсысының үстінен өттім. жиналған.

Қуат электроникасы:

Кіретін қуат көзі 5В шамасында болуы керек. Артқы тақтадағы қуат саңылауы арқылы өткізілгеннен кейін, оң сымды пайдаланушы өнімдегі қуатты басқара алатындай етіп қуат қосқышы арқылы өткізу керек. Коммутатордың оң терминалы содан кейін Arduino -дегі V (кіріс) түйреуішіне, ал теріс/GND сымы Arduino GND (кіретін) істігіне қосылуы керек.

7 -қадам: желімдеу және қысу

Енді корпустың барлық бөліктері кесілгендіктен, біз оларды біріктіруіміз керек. Барлық бөлшектер төменде көрсетілген:

• 2x бүйірлік тақталар
• 1x жоғарғы жолақ
• 1x төменгі орын
• 1x пайдаланушы интерфейсі
• 1x Артқы тақта

Бұл қадамда біз жабыстыратын бөліктер:

• 1x жоғарғы жолақ
• 2x бүйірлік тақталар

Бұл бөліктер мен олардың тек қана бір -біріне жабыстырылуы өте маңызды. Төменгі тақтайша жоғарыдағы суреттерде көрсетілген, бірақ бүйірлік тақталарға жабыстырылмаған. Ол тек нұсқаулық ретінде және орналастыру үшін орналастырылған.

Қадамдар:

1. Бөлшектерді ретімен орналастырыңыз және олардың барлығын бір -біріне дұрыс орналастыруға және орнатуға болатынына көз жеткізіңіз. Егер бұлай болмаса, проблемалық бөлікті жұмыс істемейінше жазыңыз немесе қайта жасаңыз.

2. Негізгі түйісетін жерлерге PVA желімінің кішкене, бірақ орынды қабатын жағыңыз. Бұл жағдайда бұл нүктелер екі бүйірлік бөліктердегі ең жақсы жеңілдік түйіні болады.

3. Бүйірлік тақталар мен үстіңгі жолақты ұстап тұруға көмектесу үшін төменгі бөлікті бағыттағыш ретінде пайдаланып, барлық бөліктерді біріктіріңіз.

4. Желім құрғағанша және буындар бекітілгенше осы конфигурациядағы бөлікті бекіту үшін бір немесе екі қысқыш қолданыңыз.

8 -қадам: бұрғылау

Барлығы Ashwood ағашына бұрғылау қажет 8 тесік бар. Барлық тесіктерді 2,5 мм бұрғылау көмегімен бұрғылау қажет.

Алдымен мен сапаны бақылау үшін бұрғылау кезінде қозғалмайтындай етіп корпусты қыстым. Содан кейін мен сызғыш пен қарындаштың көмегімен артқы және төменгі жағынан бұрғылау қажет барлық 8 тесікті белгілеп қойдым. Ортаңғы соққы мен шарикті балға көмегімен мен бұрғылауға бағыттау үшін әр нүктені шегіністім. Ақырында, қолмен бұрғылау мен 2,5 мм бұрғылаудың көмегімен мен әр тесікті бұрғыладым.

Тесіктерді акрилден жасалған артқы бөлік пен ағаштың төменгі бөлігі арқылы бұрғылағаннан кейін, мен әр тесікке есептегіш жасау үшін бұрғылау бұрғысын қолдандым. Бұл өздігінен бұрап тұратын бұрандаларды пайдаланып, корпустың артқы және төменгі бөліктерін біріктіру үшін қажет болды. Бұл ойық шегініспен бұранданың басы бұралған материалдың бетіне тегіс болатынын және оған әдемі көрініс пен қауіпсіз сыртқы көрініс беретінін білдіреді.

9 -қадам: тегістеу және өңдеу

Қоспаларды тазарту

Корпус желімделгеннен кейін мен кептірілген желімнің артық түсуінен немесе қате орналасудан болатын айқын проблемалардан арылу үшін алдымен өрескел зығыр қағазды қолдандым. Содан кейін сапаны бақылау үшін. Мен нәзік зығыр қағазға ауыстым және тегіс әрлікті қамтамасыз ету үшін әр бетті аралап шықтым.

Аяқтауды қолдану: жиһаз балауызы

Ақырында, күл ағашына жақсы әсер мен сезім беру үшін мен бетін балауызбен тазартуды шештім. Мен жылтырататын шүберекті қолданып, жиһаз балауызын ағаштың әр сыртқы бетіне 4 рет жағып, сапасын бақылау үшін 30 минут кептіру сеансын қолдандым. Бұл ағаштың әр дюймі дұрыс қапталғанын және текстурасы бірдей болуын қамтамасыз ететін сапаны бақылауға арналған.

10 -қадам: Электрониканы корпусқа бекітіңіз

Материалдар

• 12x M4 болттар
• 12x M4 жаңғақтар
• 12x M4 нейлон шайбалары

Жоғарыда мен болттарды, гайкаларды және нейлонды шайбаларды қолдана отырып, ПХД интерфейсіне бекітемін. Мен нейлон шайбаларын қолдандым, себебі олар ток өткізбейді, сондықтан менің ПХД-мен байланысқа шорт жасамайды. ПХД байланыстырылғаннан кейін, мен бұрғылауыш пен бұрағышты пайдаланып, артқы және астыңғы табақшаларды соңғы корпусқа бекіттім. Бұл процесті абайлап жасаңыз, өйткені электроника өте нәзік болуы мүмкін.

Кез келген дәнекерлеу қосылыстары сынса немесе бөлініп кетсе, оны сонда жөндеп, содан кейін b4 жалғастыру қажет. Барлығы жұмыс күйінде болуын қамтамасыз ету үшін тізбекті корпусқа бекітпес бұрын және кейін тексергеніңізге көз жеткізіңіз.

11 -қадам: Корпусты біріктіріңіз

Бұл соңғы қадамда пайдаланушы интерфейсін алыңыз және оны корпусқа бүйірлік тақтаның ойықтарына қарай сырғытыңыз. Әрі қарай, төменгі тақтаны корпустың астына екі бүйірлік пластинаның шегініс буындарының арасына салыңыз. Бұрандалы тесіктерді туралап, бұрауышты қолданып, пластинаны орнына бекіту үшін барлық 4 бұранданы (әр жағынан 2) салыңыз.

Соңғы қадам - артқы тақтаны корпусқа бекіту. Мұны бұрандалы саңылауларды туралау арқылы орындаңыз, содан кейін 4 өздігінен бұрап тұратын ағаш бұранданы бекітіп, олардың тығыз және тегіс екеніне көз жеткізіңіз.

Ақырында, сіз ұсақ құмқағаздар мен жиһаз балауызын қолдана отырып, кез келген қателерді түзете аласыз. Егер туралау кезінде қателер болса, алдыңғы қадамдарды қайталаңыз. Егер сізге осы үдеріс кезінде көмек қажет болса, төмендегі түсініктеме бөлімінде сұрақтарыңызды қоюға болады.

12 -қадам: Сіз дайынсыз

Жобаны аяқтағаныңыз жақсы! Ләззат алыңыз!