ژنراتور تاس: 12 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

این دستورالعمل ها برای پروژه اصلی من است که به عنوان بخشی از دوره سیستم ها و کنترل های IGCSE من انجام داده ام. این نمره A* دریافت کرده است و من شما را راهنمایی می کنم که چگونه می توانید آن را در این دستورالعمل آموزش دهید. برای تکمیل این پروژه داشتن سابقه مناسب در زمینه الکترونیک و همچنین تجربه کار با آردوینو و IDE آن ضروری است.

زمینه

با کاهش محبوبیت بازی های رومیزی و رونق وسایل الکترونیکی ، نشستن و بازی بدون دخالت ابزارها دشوار به نظر می رسد. در این مورد خاص ، مشتری من ، معلم باشگاه Warhammer ترجیح می دهد از تاس های فیزیکی استفاده کند تا از یک تخته آنلاین در باشگاه خود. مشکل این است که او نمی تواند تاس با 100 طرف داشته باشد به همین دلیل باید از شبیه ساز تاس آنلاین استفاده کند. اینجاست که فرصتی برای این محصول افزایش می یابد.

در حالی که اندازه بازار این محصول در حال کاهش است ، نیاز به آن هنوز وجود دارد. بازی های رومیزی در حال تبدیل شدن به یکی از ویژگی های گذشته هستند در حالی که بازی های آنلاین و الکترونیکی ظهور می کنند. در این مورد خاص ، محصول من نیاز به تلفن یا اینترنت را در طول گیم پلی روی میز کاهش می دهد و باعث می شود بازیکنان احساس کنند از بازی واقعی بی ارتباط هستند. سیستم هایی که از آن استفاده خواهد کرد IC 4511 و میکروکنترلر آردوینو نانو هستند. این پروژه باید از میکروکنترلر استفاده کند زیرا بدون آن ، مدار بسیار ناکارآمد خواهد بود.

عملکرد

این محصول به کاربر اجازه می دهد تا با استفاده از دو کلید دوار در سمت چپ دستگاه ، عددی بین 0 تا 100 را انتخاب کند. این شماره از طریق دو صفحه نمایش 7 قسمتی که مستقیماً در بالای کلیدهای چرخشی به عنوان بازخورد به کاربر نمایش داده می شود. سپس ، با فشردن دکمه رول توسط کاربر ، یک عدد تصادفی بین 0 و شماره انتخاب شده رول می شود و در نمایشگرهای 7 قسمتی در سمت راست دستگاه نمایش داده می شود.

مرحله 1: مدار

نمودار مدار ساده شده در بالا ، هر یک از ورودی ها و خروجی های لازم آردوینو را نشان می دهد تا به عنوان مرجع مراحل بعدی پروژه مورد استفاده قرار گیرد.

مدار چگونه کار می کند؟

کاربر ابتدا با استفاده از دو سوئیچ دوتایی که یکی مکان 10 رقمی را کنترل می کند و دیگری مکان 1 رقمی را کنترل می کند ، تعداد ضلع هایی را که می خواهند تاس خود داشته باشد وارد می کند. این شماره از طریق بازخورد روی PCB 7 بخش اول نمایش داده می شود تا کاربر بتواند شماره ای را که انتخاب کرده است راحت تر درک کند.

ورودی اعشاری کاربر در PCB روتاری به فرمت دودویی تبدیل می شود و به Arduino Nano ارسال می شود. سپس نانو یک عدد تصادفی بین 0 و عدد انتخاب شده را انتخاب می کند. هنگامی که کلید Push-To-Make (Roll) به پایین فشار داده می شود ، این اطلاعات سپس به صورت دودویی به PCB بخش 2 قسمت 7 ارسال می شود.

من کد آردوینو را برای مرجع در زیر پیوست کرده ام تا درک نحوه عملکرد این محصول را آسان تر کنم.

مرحله 2: تابلوهای مدار چاپی

بیل مواد:

• 470 اهم مقاومت x28
• 10K اهم مقاومت x22
• CD 4511BE x4
• 7 بخش نمایش (سبز ، CC) x4
• دیود 1N4002 x44
• سوئیچ روتاری (1P12T) x2
• Rocker Switch (On-Off) x2
• Push To Make x1
• آردوینو نانو x1
• LED سبز x2

با استفاده از Autodesk Eagle در رایانه خود ، شماتیک هر PCB را همانطور که در عکس بالا مشاهده می شود طراحی کردم. با توجه به طرح کلی ، من PCB ها (2x 7 Segment PCB ، 1x PCB Rotary) ساخت چین را داشتم و ارسال کردم.

فایل های Gerber را می توانید در اینجا پیدا کنید (فایل های Eagle در زیر پیوست شده است)

اجزای لحیم کاری

قبل از لحیم کاری ، از تهویه مناسب و عینک ایمنی اطمینان حاصل کنید. شما همچنین باید قبل از لحیم کاری قطعات به تخته ، جهت یابی و قرار دادن آنها را در موقعیت صحیح خود مطمئن شوید. با اتو سریع عمل کنید زیرا نگه داشتن آن روی سوزن برای مدت طولانی می تواند باعث سوختن IC شود. اطمینان حاصل کنید که هر نقطه تماس با لحیم محکم به تخته محکم شده باشد و اتصالات خشکی وجود نداشته باشد.

بریدن حفره ها

ابتدا ، من سوراخ های روی هر PCB را مشخص کردم و آنها را تراز کردم تا مطمئن شوم که آنها به درستی علامت گذاری شده اند. این کار با استفاده از مربع try ، نشانگر و خط کش انجام شد. پس از علامت گذاری سوراخ ها ، من از یک گیره فولادی برای نگهداری PCB در محل خود استفاده کردم و سوراخ های 4x 2 میلی متری را در هر برد PCB ایجاد کردم ، سپس سوراخ های مورد نیاز 3 میلی متری را برای جلوگیری از ترک خوردن مواد TRFE ایجاد کردم.

این مرحله مهم است زیرا به شما این امکان را می دهد که بعداً PCB ها را به درستی به محفظه محکم کنید.

مرحله 3: مدار + آزمایش

وظایف

• تمام اتصالات PCB را بررسی کنید.
• کل مدار را تنظیم کنید.
• کد را از طریق مدار برای آزمایش اجرا کنید.
• اگر کار نمی کند ، مشکل را برطرف کرده و تکرار کنید.

کنترل کیفیت: با استفاده از تنظیمات پیوستگی در مولتی متر ، هر قطعه و قطعه را برای تشخیص و حذف هرگونه شورت که می تواند بر عملکرد مدار تأثیر بگذارد ، بررسی و حذف کنم. در صورت یافتن یک مورد کوتاه ، مراحل زیر برای حل مشکل انجام شده است.

1. كوتاه را مشخص كنيد - مطمئن شويد كه كوتاه واقعاً مشكل ساز است و وجود دارد زيرا هر چند بار كه حرارت به پد مس اعمال شود ، احتمال ذوب شدن ، خراب شدن يا غير رسانايي بودن آنها بيشتر است.

2. با استفاده از یک مکنده لحیم ، مفصل را به آرامی گرم کنید و لحیم مایع را مکش کنید. این کار را تکرار کنید تا تمام لحیم کاری برداشته شود. اگر لحیم جدا نشد ، از فتیله لحیم استفاده کنید تا مقداری از آن را جذب کنید.

3. سرانجام ، هر دو مفصل را با دقت و با حداقل لحیم کاری لحیم کاری کنید اما فقط به اندازه ای که مفصل محکم و رسانا باشد.

بارگذاری کد:

برای بارگذاری کد در Arduino Nano ، ابتدا Arduino IDE را بارگیری کنید. در مرحله بعد ، این درایور Arduino Nano و این درایور FTDI را بارگیری کنید.

سپس با استفاده از کد مرحله 1 ، آن را از طریق کابل USB به Micro-USB در Arduino Nano بارگذاری کنید. اکنون مدار باید کار کند. اگر کار نمی کند ، عیب یابی را با دوبار بررسی همه اجزا و اتصالات شروع کنید.

LED اضافی

اگر به تخته PCB 7 بخش دقت کنید ، متوجه می شوید که یک شیار برای LED وجود دارد. این چراغ زمانی روشن می شود که عدد 100 نمایش داده شود و دو نمایشگر 7 سگمنت دو عدد 0 را نشان می دهند. به منظور انجام این کار ، از دو دروازه NOT و دو دروازه AND در پیکربندی استفاده کنید که LED را بدون ورود به IC 4511 روشن می کند.

مرحله 4: رابط کاربری

وظایف

• UI را با استفاده از Adobe illustrator طراحی کنید.
• UI را با لیزر برش دهید و مطمئن شوید که با اجزای مدار مطابقت دارد. طرح عقاب Warhammer را روی رابط کاربری حک کنید.
• اسپری طرح را خاکستری/نقره ای کنید.

جنس: اکریلیک سیاه

با استفاده از Adobe Illustrator ، رابط کاربری را مطابق با ابعاد ذکر شده در تصویر بالا طراحی کردم (برای مشاهده تصاویر بیشتر کلیک کنید). سپس این فایل طراحی را به برش لیزری صادر کردم و قطعه اکریلیک را بریدم.

سپس ، با گذاشتن ورقه پلاستیکی روی اکریلیک ، قسمت های حک شده اکریلیک را با رنگ نقره ای/خاکستری اسپری کردم. این کار چندین بار (4 بار با فواصل 10 دقیقه ای) به منظور اطمینان از یک تصویر پررنگ و واضح انجام شد. پس از گذاشتن همه چیز برای خشک شدن ، لایه پلاستیکی را جدا کردم و مطمئن شدم که هیچ گونه بی نظمی وجود ندارد.

مرحله 5: صفحات جانبی

وظایف

• مجموعه خاکستر چوب.
• هنگام برش ، تمام خطوط برش را برای راهنمایی روی قطعه چوب بکشید. سمت چپ و راست را برای محفظه برش دهید.

مواد

1. خاکستر چوب 135mm (w) x 300mm (l) x 10mm (d)

مرحله بعدی این پروژه ، و شاید پیچیده ترین قسمت مسکن ، صفحات جانبی هستند. ابتدا ، با استفاده از اندازه گیری های ذکر شده در بالا ، هر دو قطعه جانبی را روی یک قطعه خاکستر چوب به ضخامت 10 میلی متر مشخص کنید. با استفاده از اره نواری ، شکل کلی قطعات را برش دهید.

بعد ، با استفاده از روتر (دستگاه مسیریابی) ، شیارهای نشان داده شده در نمودارهای بالا را برش دهید. دو شیار با ضخامت 1010 میلی متر و ضخامت 5 میلی متر وجود دارد. و شیار one3mm (عرض) x 150mm (طول) x 5mm (عمیق) با زاویه 50 درجه.

به پایان رساندن

برای اصلاح خطاهای کوچک در تراز سطحی یا لبه های تیز ، از کاغذ سنباده خوب برای عبور از آن قسمتها استفاده کنید تا آنها را صاف کرده و زیبایی زیبایی را به آنها ببخشد. حرفه ای بودن کلید است.

مرحله 6: صفحات بالا ، پایین و پشت

وظایف

• نوار بالا را برش دهید.
• صفحه پایینی را برش دهید.
• بعد از ایجاد فایل adobe illustrator برای برش لیزری ، صفحه پشتی را با لیزر برش دهید.

صفحه بالا (مواد: خاکستر)

صفحه بالا یک قطعه دشوار است زیرا شامل زاویه 50 درجه در یک صورت است. برای برش این قطعه ، ابتدا شکل کلی بلوک را با استفاده از ابعاد داده شده در بالا و مربع امتحان کنید. در مرحله بعد ، زاویه را با تنظیم زاویه سکوی نوار اره نواری در 50 درجه ایجاد کنید. از آنجا ، یک طرف مستطیل را برش دهید تا صورت مورب ایجاد شود.

علاوه بر این ، سکو را به منظور استفاده از اره نواری برای بریدن سه طرف دیگر قطعه بالای مستطیلی ، تراز کنید.

صفحه پایین (مواد: خاکستر)

صفحه زیرین با استفاده از اره نواری به راحتی بریده می شود زیرا یک بلوک مستطیل شکل از Ashwood با ابعاد 220mm x 145mm x 10mm است.

صفحه پشت (مواد: اکریلیک)

با استفاده از adobe illustrator ، صفحه پشتی (135 میلی متر در 230 میلی متر) را به همراه شکافی برای کابل Power In و کلید روشن و خاموش همراه با سوراخ هایی برای پیچ ها همانطور که در نمودارهای بالا مشاهده می شود ، طراحی کردم. سپس این فایل را به برش لیزری صادر کردم و آن را برش زدم.

با استفاده از یک مداد و خط کش ، 4 سوراخ (2 در هر طرف) برای سوراخ های پیچ مشخص کنید (قطر بستگی به پیچ مورد استفاده شما دارد). با استفاده از پانچ مرکزی و چکش ، روی هر یک از این سوراخ ها یک فرورفتگی ایجاد کنید و در نهایت ، از مته مناسب با یک مته دستی برای سوراخ کردن هر 4 سوراخ استفاده کنید.

در مرحله بعد ، مراحل مشابه را برای رنگ آمیزی حروف روی اکریلیک مانند مرحله 4 دنبال کردم. در نهایت ، با استفاده از یک مته ضد آب ، هر یک از سوراخ های پیچ را مرور کردم تا اطمینان حاصل کنم که سر پیچ ها با سطح اکریلیک هم زمان قرار می گیرد. مونتاژ.

الکترونیک قدرت:

منبع تغذیه ورودی باید حدود 5 ولت باشد. پس از عبور از طریق سوراخ برق در صفحه پشتی ، سیم مثبت باید از طریق سوئیچ تغذیه منتقل شود تا کاربر بتواند برق را در محصول کنترل کند. سپس پایانه مثبت سوئیچ باید به پین V (in) در آردوینو و سیم منفی/GND باید به پین GND (در) آردوینو متصل شود.

مرحله 7: چسباندن و بستن

اکنون که تمام قطعات مسکن بریده شده است ، باید آنها را کنار هم قرار دهیم. همه قطعات در زیر فهرست شده اند:

• 2 عدد بشقاب جانبی
• 1x نوار بالا
• 1x محل پایین
• 1x رابط کاربری
• 1x صفحه پشت

در این مرحله ، قطعاتی که باید به هم بچسبانیم عبارتند از:

• 1x نوار بالا
• 2 عدد بشقاب جانبی

بسیار مهم است که این قطعات و این قطعات فقط به یکدیگر چسبانده شوند. صفحه پایین در تصاویر بالا نشان داده شده است اما به صفحات جانبی چسبانده نشده است. فقط به عنوان راهنما و برای موقعیت یابی در آنجا قرار داده شده است.

مراحل:

1. قطعات را به ترتیب مرتب کرده و اطمینان حاصل کنید که همه آنها را می توان به درستی در کنار هم قرار داد و به هم چسباند. اگر چنین نیست ، یا قطعه مشکل ساز را ضبط کنید تا کار کند ، یا آن را بازسازی کنید.

2. یک لایه کوچک اما منطقی از چسب PVA روی نقاط تماس کلیدی بمالید. در این حالت ، این نقاط ، بالاترین نقطه تخفیف در هر دو قطعه جانبی خواهد بود.

3. با استفاده از صفحه پایینی به عنوان راهنما ، تمام قطعات را با هم ترکیب کنید تا به نگه داشتن صفحات جانبی و نوار بالا کمک کنید.

4. از یک یا دو گیره برای محکم کردن قطعه در این پیکربندی استفاده کنید تا زمانی که چسب خشک شود و اتصالات همه محکم شوند.

مرحله 8: حفاری

در کل ، 8 سوراخ وجود دارد که باید در Ashwood ایجاد شود. همه سوراخ ها باید با استفاده از مته 2.5 میلی متری حفاری شوند.

ابتدا محفظه را محکم کردم تا مطمئن شوم در حین حفاری برای کنترل کیفیت حرکت نمی کند. سپس ، با استفاده از خط کش و مداد ، هر 8 سوراخی را که باید در پشت و پایین ایجاد شوند ، مشخص کردم. با استفاده از پانچ وسط و چکش قلم توپی ، هر نقطه را به منظور هدایت بیت مته ، تورفتم. در نهایت ، با استفاده از یک مته دستی و یک مته 2.5 میلی متری ، هر سوراخ را سوراخ کردم.

پس از سوراخ کردن قطعه پشتی اکریلیک و قطعه چوبی پایین ، از یک مته ضد آب استفاده کردم تا برای هر سوراخ یک ضد آب ایجاد کنم. این امر ضروری بود زیرا من از پیچ های خودکار برای اتصال قطعات پشت و پایین به محفظه استفاده می کردم. این بدان معناست که با استفاده از این فرورفتگی ها ، سر پیچ با سطحی از مواد که در آن پیچ خورده اند ، یکدست می شود و ظاهری زیبا و ظاهری ایمن به آن می بخشد.

مرحله 9: سنباده زنی و تکمیل

پاکسازی ناخالصی ها

پس از چسباندن محفظه ، ابتدا از کاغذ سنباده خشن برای خلاص شدن از شر چسب بیش از حد خشک شده یا مشکلات نامناسب هم استفاده کردم. سپس ، برای کنترل کیفیت. من به کاغذ سنباده ظریف تر تغییر کردم و روی هر سطحی رفتم تا از صاف شدن آن اطمینان حاصل کنم.

استفاده از پایان: موم مبلمان

سرانجام ، برای اینکه جلوه ای زیبا به چوب خاکستر بدهم ، تصمیم گرفتم سطح آن را موم کنم. با استفاده از یک پارچه صیقل دهنده ، موم مبلمان را روی هر سطح بیرونی چوب 4 بار و با 30 دقیقه خشک کردن بین آنها برای کنترل کیفیت استفاده کردم. این برای کنترل کیفیت بود که باعث می شد هر اینچ چوب به درستی پوشانده شود و بافت یکسانی داشته باشد.

مرحله 10: ایمن سازی وسایل الکترونیکی برای مسکن

مواد

• پیچ و مهره 12x M4
• 12 برابر آجیل M4
• واشرهای نایلونی M4 12x

در بالا ، PCB ها را با استفاده از پیچ و مهره ، مهره و واشر نایلونی به UI متصل می کنم. من از واشرهای نایلونی استفاده کردم زیرا رسانا نیستند و بنابراین در تماس با PCB من هیچ شورت ایجاد نمی کنند. پس از اتصال PCB ها ، از مته و پیچ گوشتی استفاده کردم تا صفحات پشتی و پایینی خود را به محفظه نهایی وصل کنم. این کار را با احتیاط انجام دهید زیرا وسایل الکترونیکی می توانند کاملاً ظریف باشند.

در صورت شکستن یا جدا شدن هر یک از اتصالات لحیم ، ضروری است که آن را در آنجا ثابت کرده و سپس b4 ادامه دهید. اطمینان حاصل کنید که مدار را قبل و بعد از محکم کردن آن در محفظه آزمایش کنید تا مطمئن شوید همه چیز در حالت سالم باقی مانده است.

مرحله 11: مسکن را کنار هم قرار دهید

در آخرین مرحله ، رابط کاربری را برداشته و شیارهای صفحه کناری را به داخل محفظه بکشید. در مرحله بعد ، صفحه پایینی را در زیر محفظه بین اتصالات تخفیف دو صفحه جانبی قرار دهید. سوراخ های پیچ را تراز کنید و با استفاده از یک پیچ گوشتی ، هر 4 پیچ (2 در هر طرف) را وارد کنید تا صفحه را در جای خود محکم کنید.

آخرین مرحله اتصال صفحه پشتی به محفظه است. این کار را با تراز کردن سوراخ های پیچ انجام دهید و سپس 4 پیچ چوبی را بچسبانید و در هر موقعیتی بررسی کنید تا مطمئن شوید که محکم و صاف است.

در نهایت ، با استفاده از کاغذ سنباده و موم مبلمان می توانید هرگونه خطا را برطرف کنید. در صورت وجود هرگونه خطا در تراز کردن ، مراحل قبلی را مجدداً مرور کنید. اگر در این فرآیند به هر گونه کمک نیاز دارید ، لطفاً سوالات خود را در قسمت نظرات زیر ارسال کنید.

مرحله دوازدهم: تمام شدی

آفرین به اتمام پروژه! لذت بردن!