مولد النرد: 12 خطوة (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

هذه التعليمات مخصصة لمشروعي الرئيسي الذي أكملته كجزء من دورة أنظمة وضوابط IGCSE الخاصة بي. لقد حصلت على درجة A * وسأرشدك إلى كيفية جعلها في هذا التدريب. مطلوب خلفية لائقة في مجال الإلكترونيات بالإضافة إلى خبرة مع Arduino و IDE لإكمال هذا المشروع.

خلفية

مع انخفاض شعبية ألعاب الطاولة وازدهار الإلكترونيات ، قد يبدو من الصعب الجلوس واللعب دون تدخل الأدوات. في هذه الحالة المحددة ، يفضل موكلي ، مدرس نادي Warhammer ، استخدام النرد المادي بدلاً من الزهر عبر الإنترنت في ناديه. المشكلة هي أنه لا يمكن أن يكون لديه نرد من 100 جانب وهذا هو السبب في أنه يجب عليه اللجوء إلى استخدام محاكي النرد عبر الإنترنت. هذا هو المكان الذي تزداد فيه فرصة هذا المنتج.

في حين أن حجم السوق الذي يستهدفه هذا المنتج آخذ في الانخفاض ، إلا أن الحاجة إليه لا تزال قائمة. أصبحت ألعاب الطاولة سمة من سمات الماضي بينما تظهر الألعاب الإلكترونية والإلكترونية. في هذه الحالة بالذات ، يقلل منتجي من الحاجة إلى الهواتف أو الإنترنت أثناء اللعب على اللوحة مما يجعل اللاعبين يشعرون بأنهم أقل انفصالاً عن اللعبة الفعلية. الأنظمة التي ستستفيد منها هي 4511 IC و Arduino Nano متحكم. سيتعين على هذا المشروع الاستفادة من متحكم دقيق لأنه بدون واحد ، ستكون الدائرة غير فعالة للغاية.

وظيفة

يتيح المنتج للمستخدم تحديد رقم بين 0 و 100 باستخدام مفتاحين دوارين على الجانب الأيسر من الجهاز. يتم عرض هذا الرقم للمستخدم من خلال شاشتي مقاطع 7 مباشرة فوق المفاتيح الدوارة كرد فعل. بعد ذلك ، عندما يضغط المستخدم على زر Roll ، سيتم عرض رقم عشوائي بين 0 والرقم المحدد وعرضه على شاشات 7 مقاطع على الجانب الأيمن من الجهاز.

الخطوة 1: الدائرة

يوضح مخطط الدائرة المبسط أعلاه كل من مدخلات ومخرجات Arduino الضرورية لاستخدامها كمرجع للخطوات اللاحقة في المشروع.

كيف تعمل الدائرة؟

يقوم المستخدم أولاً بإدخال عدد الجوانب التي يريد أن يكون لها النرد من خلال استخدام مفتاحين دوارين يتحكم أحدهما في خانة رقم العشرة ويتحكم الآخر في مكان الرقم 1. يتم عرض هذا الرقم من خلال الملاحظات على أول 7 شرائح PCB مما يسهل على المستخدم فهم الرقم الذي اختاروه.

يتم تحويل الإدخال العشري للمستخدم إلى تنسيق ثنائي على Rotary PCB ويتم إرساله إلى Arduino Nano. سيختار النانو بعد ذلك رقمًا عشوائيًا بين 0 والرقم المحدد. سيتم بعد ذلك إرسال هذه المعلومات بتنسيق ثنائي إلى ثنائي الفينيل متعدد الكلور المكون من 7 شرائح عند الضغط على مفتاح Push-To-Make (Roll).

لقد أرفقت كود Arduino للرجوع إليه أدناه من أجل تسهيل فهم كيفية عمل هذا المنتج.

الخطوة 2: لوحات الدوائر المطبوعة

فاتورة المواد:

• 470 أوم مقاومات x28
• مقاومات 10 كيلو أوم x22
• CD 4511BE x4
• عرض 7 قطاعات (أخضر ، CC) × 4
• الصمام الثنائي 1N4002 x44
• مفتاح دوار (1P12T) x2.0
• مفتاح متأرجح (تشغيل وإيقاف) x2.0
• ادفع لجعل x1
• اردوينو نانو x1
• LED أخضر x2

باستخدام Autodesk Eagle على جهاز الكمبيوتر الخاص بي ، قمت بتصميم تخطيطي لكل ثنائي الفينيل متعدد الكلور كما هو موضح في الصورة أعلاه. من التصميم التخطيطي ، كان لدي ثنائي الفينيل متعدد الكلور (2x 7 Segment PCB ، 1x Rotary PCB) مصنوع في الصين وشحنه.

يمكن العثور على ملفات Gerber هنا (ملفات Eagle مرفقة أدناه)

مكونات اللحام

قبل اللحام ، تأكد من وجود تهوية جيدة ونظارات أمان. تحتاج أيضًا إلى التأكد من توجيه جميع المكونات ووضعها في مواضعها الصحيحة قبل لحامها باللوحة. كن سريعًا مع المكواة لأن إمساكها فوق دبوس لفترة طويلة قد يؤدي إلى احتراق IC. تأكد من تثبيت كل نقطة اتصال بإحكام باللوحة باستخدام اللحام وعدم وجود أي وصلات جافة.

قطع الثقوب

أولاً ، قمت بتمييز الثقوب الموجودة على كل ثنائي الفينيل متعدد الكلور وقمت بمحاذاةها للتأكد من تمييزها بشكل صحيح. تم ذلك باستخدام مربع المحاولة وعلامة ومسطرة. بعد تعليم الثقوب ، استخدمت مشبكًا فولاذيًا لتثبيت PCB في مكانه وحفر فتحات 4x 2mm في كل لوحة PCB ، متبوعة بالفتحات المطلوبة 3 مم من أجل منع تكسير مادة TRFE.

هذه الخطوة مهمة لأنها ستسمح لك بتأمين مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور بشكل صحيح في السكن لاحقًا.

الخطوة 3: الدوائر + الاختبار

مهام

• تحقق من جميع اتصالات PCB.
• قم بإعداد الدائرة بأكملها.
• قم بتشغيل الكود عبر الدائرة للاختبار.
• إذا لم ينجح الأمر ، أصلح المشكلة وكرر الأمر.

مراقبة الجودة: باستخدام إعداد الاستمرارية على جهاز القياس المتعدد ، قمت بفحص كل مسار ومكون لاكتشاف وإزالة أي قصور قد يؤثر على وظيفة الدائرة. إذا تم العثور على موجز ، فقد تم اتخاذ الخطوات التالية لحل المشكلة.

1. حدد الاختصار - تأكد من أن القصير يمثل بالفعل مشكلة وأنه موجود لأنه كلما تم تطبيق الحرارة على الوسادات النحاسية ، زادت احتمالية ذوبانها أو تلفها أو عدم توصيلها.

2. باستخدام مصاصة اللحام ، قم بتسخين المفصل برفق وامتصاص اللحام السائل. كرر حتى تتم إزالة كل اللحام. إذا لم ينفصل اللحام ، فاستخدم فتيل اللحام لمحاولة امتصاص جزء منه.

3. أخيرًا ، أعد لحام كل من المفاصل بعناية وبأقل قدر من اللحام ولكن يكفي فقط بحيث يكون المفصل آمنًا وموصلًا.

تحميل الكود:

من أجل تحميل الكود على Arduino Nano ، أولاً ، قم بتنزيل Arduino IDE. بعد ذلك ، قم بتنزيل برنامج Arduino Nano Driver وبرنامج تشغيل FTDI هذا.

ثم باستخدام الكود من الخطوة 1 ، قم بتحميله عبر كابل USB إلى Micro-USB إلى Arduino Nano. يجب أن تكون الدائرة الآن جاهزة للعمل. إذا لم ينجح الأمر ، فابدأ في استكشاف الأخطاء وإصلاحها عن طريق التحقق المزدوج من جميع المكونات والتوصيلات.

LED إضافي

إذا نظرت إلى لوحة PCB ذات الأجزاء السبعة بعناية ، ستلاحظ وجود فتحة لمصباح LED. يوجد هذا LED للإضاءة عند عرض الرقم 100 وستظهر شاشتا المقاطع السبعة صفران. من أجل القيام بهذا العمل ، استخدم بوابتين NOT وبوابتين AND في تكوين سيؤدي إلى تشغيل LED عندما لا تكون مدخلات في 4511 IC.

الخطوة 4: واجهة المستخدم

مهام

• صمم واجهة المستخدم باستخدام Adobe Illustrator.
• قم بقص واجهة المستخدم بالليزر وتأكد من ملاءمتها لمكونات الدائرة. نقش تصميم Warhammer eagle على واجهة المستخدم.
• رش الطلاء باللون الرمادي / الفضي.

الخامة: أكريليك أسود

باستخدام Adobe Illustrator ، قمت بتصميم واجهة المستخدم وفقًا للأبعاد المدرجة في الصورة أعلاه (انقر فوق مشاهدة المزيد من الصور). ثم قمت بعد ذلك بتصدير ملف التصميم هذا إلى قاطع الليزر وقطع قطعة الأكريليك.

بعد ذلك ، تركت الصفيحة البلاستيكية على الأكريليك ، قمت برش المقاطع المحفورة من الأكريليك بلون فضي / رمادي. تم إجراء ذلك عدة مرات (4 مرات بفواصل زمنية مدتها 10 دقائق) لضمان صورة جريئة وواضحة. بعد أن تركت كل شيء حتى يجف ، قمت بإزالة الطبقة البلاستيكية وتأكدت من عدم وجود أي مخالفات.

الخطوة 5: الألواح الجانبية

مهام

• مجموعة من خشب الرماد.
• ارسم جميع خطوط القطع على قطعة الخشب كدليل عند القطع. قطع كلا الجانبين الأيسر والأيمن للإسكان.

المواد

1. خشب رماد 135 مم (عرض) × 300 مم (طول) × 10 مم (د)

الخطوة التالية من هذا المشروع ، وربما الجزء الأكثر تعقيدًا من السكن ، هي اللوحات الجانبية. أولاً ، باستخدام القياسات الموضحة أعلاه ، حدد كلا القطعتين الجانبيتين على قطعة بسمك 10 مم من خشب الرماد. باستخدام المنشار الشريطي ، قم بقص الشكل العام للقطع.

بعد ذلك ، باستخدام جهاز توجيه (جهاز توجيه) ، قم بقطع الأخاديد الموضحة في المخططات أعلاه. يوجد أخاديد بعرض 10 مم × 5 مم. وأخدود 3 مم (عرض) × 150 مم (طويل) × 5 مم (عميق) بزاوية 50 درجة.

التشطيب

لتصحيح أي أخطاء صغيرة في محاذاة السطح أو الحواف الحادة ، استخدم ورق الصنفرة الناعم لتجاوز تلك الأقسام من أجل تنعيمها وإعطائها مظهرًا جماليًا لطيفًا. الاحتراف هو المفتاح.

الخطوة 6: اللوحات العلوية والسفلية والخلفية

مهام

• قطع الشريط العلوي.
• قطع اللوحة السفلية.
• قم بقص اللوحة الخلفية بالليزر بعد إنشاء ملف Adobe Illustrator الخاص بآلة القطع بالليزر.

اللوحة العلوية (المادة: الرماد)

اللوحة العلوية عبارة عن قطعة صعبة الإنتاج لأنها تحتوي على زاوية 50 درجة على وجه واحد. لقص هذه القطعة ، حدد أولاً الشكل العام للكتلة باستخدام الأبعاد الموضحة أعلاه ومربع التجربة. بعد ذلك ، قم بإنشاء الزاوية عن طريق ضبط زاوية البنك لمنصة المنشار الشريطية عند 50 درجة. من هناك ، قم بقص أحد جانبي المستطيل للحصول على الوجه المائل.

علاوة على ذلك ، قم بتسوية المنصة من أجل استخدام المنشار الشريطي لقطع الجوانب الثلاثة الأخرى للقطعة العلوية المستطيلة.

اللوحة السفلية (المادة: الرماد)

يسهل قطع اللوح السفلي باستخدام منشار شريطي لأنه عبارة عن كتلة مستطيلة من Ashwood بأبعاد 220 مم × 145 مم × 10 مم.

اللوحة الخلفية (المواد: الاكريليك)

باستخدام Adobe Illustrator ، قمت بتصميم اللوحة الخلفية (135 مم × 230 مم) جنبًا إلى جنب مع فتحة لكابل Power In ومفتاح On-Off جنبًا إلى جنب مع فتحات المسامير كما هو موضح في المخططات أعلاه. ثم قمت بتصدير هذا الملف إلى قاطع الليزر وقمت بقصه.

باستخدام قلم رصاص ومسطرة ، حدد 4 فتحات (2 على كل جانب) لفتحات المسامير (يعتمد القطر على المسمار الذي تستخدمه). باستخدام مثقاب مركزي ومطرقة ، قم بعمل انبعاج فوق كل واحدة من هذه الثقوب ، وأخيرًا ، استخدم مثقاب الحفر المناسب مع مثقاب يدوي لحفر جميع الثقوب الأربعة.

بعد ذلك ، اتبعت نفس الخطوات لرش حروف الطلاء على الأكريليك كما في الخطوة 4. وأخيرًا ، باستخدام مثقاب مثقاب ، قمت بمراجعة كل ثقب من فتحات المسامير للتأكد من أن رؤوس اللولب سوف تتدفق مع سطح الأكريليك عندما مجمعة.

إلكترونيات الطاقة:

يجب أن يكون مصدر الطاقة الوارد حوالي 5 فولت. بمجرد توجيهه عبر فتحة الطاقة في اللوحة الخلفية ، يجب توجيه السلك الموجب عبر مفتاح الطاقة حتى يتمكن المستخدم من التحكم في الطاقة في المنتج. يجب بعد ذلك توصيل الطرف الموجب من المحول بالدبوس V (in) الموجود على Arduino ويجب توصيل السلك السالب / GND بدبوس Arduino GND (in).

الخطوة 7: الإلتصاق والتثبيت

الآن بعد أن تم قطع جميع قطع الإسكان ، نحتاج إلى تجميعها معًا. جميع القطع مذكورة أدناه:

• 2x لوحات جانبية
• 1x شريط علوي
• 1x القاع
• 1x واجهة المستخدم
• 1x اللوحة الخلفية

في هذه الخطوة ، القطع التي سنلصقها معًا هي:

• 1x شريط علوي
• 2x لوحات جانبية

من المهم جدًا أن يتم لصق هذه القطع وهذه القطع ببعضها البعض فقط. يتم عرض اللوحة السفلية في الصور أعلاه ولكن لم يتم لصقها على الألواح الجانبية. يتم وضعها هناك فقط كدليل وتحديد المواقع.

خطوات:

1. رتب القطع بالترتيب وتأكد من إمكانية وضعها جميعًا وتركيبها معًا بشكل صحيح. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فقم إما بتدوين القطعة الإشكالية حتى تعمل ، أو أعد صنعها.

2. ضع طبقة صغيرة ولكن معقولة من غراء PVA على نقاط الاتصال الرئيسية. في هذه الحالة ، ستكون هذه النقاط هي أعلى مفصل للخصم على كلا الجزأين الجانبيين.

3. اجمع كل القطع معًا باستخدام اللوحة السفلية كدليل للمساعدة في رفع الألواح الجانبية والشريط العلوي.

4. استخدم واحدًا أو اثنين من المشابك لتثبيت القطعة في هذا التكوين حتى يجف الغراء وتصبح الوصلات كلها آمنة.

الخطوة 8: الحفر

في المجموع ، هناك 8 ثقوب يجب حفرها في Ashwood. يجب حفر جميع الثقوب باستخدام مثقاب 2.5 مم.

أولاً ، قمت بتثبيت الهيكل من أجل ضمان عدم تحركه أثناء عملية الحفر من أجل مراقبة الجودة. بعد ذلك ، باستخدام مسطرة وقلم رصاص ، حددت جميع الثقوب الثمانية التي يجب حفرها في الخلف والأسفل. باستخدام لكمة مركزية ومطرقة قلم كروية ، قمت بوضع مسافة بادئة لكل نقطة لتوجيه لقمة الحفر. أخيرًا ، باستخدام مثقاب يدوي ومثقاب 2.5 مم ، قمت بحفر كل حفرة.

بعد حفر الثقوب من خلال القطعة الخلفية المصنوعة من الأكريليك والقطعة السفلية الخشبية ، استخدمت مثقابًا مثقابًا لإنشاء مثقاب لكل ثقب. كان هذا ضروريًا لأنني كنت أستخدم مسامير لربط الأجزاء الخلفية والسفلية بالجسم. هذا يعني أنه مع هذه المسافات البادئة ، سيكون رأس المسمار متدفقًا مع سطح المادة التي تم تثبيتها لإضفاء مظهر جميل وشكل خارجي آمن.

الخطوة 9: الصنفرة والتشطيب

ترميل الشوائب

بعد أن تم لصق الغلاف معًا ، استخدمت أولاً ورق الصنفرة الخشن للتخلص من أي مادة لاصقة مجففة زائدة أو مشاكل اختلال واضحة. ثم ، من أجل مراقبة الجودة. لقد تحولت إلى ورق صنفرة أدق وذهبت فوق كل سطح لضمان الحصول على لمسة نهائية ناعمة.

تطبيق تشطيب: شمع الأثاث

أخيرًا ، من أجل إعطاء خشب الدردار لمسة نهائية لطيفة وإحساسًا لطيفًا ، قررت شمع السطح. باستخدام قطعة قماش التلميع ، قمت بتطبيق شمع الأثاث على كل سطح خارجي للخشب 4 مرات مع 30 دقيقة من جلسات التجفيف بينهما للتحكم في الجودة. كان هذا من أجل مراقبة الجودة التي تضمن أن كل شبر من الخشب مطلي بشكل صحيح وله نفس الملمس.

الخطوة 10: تأمين الإلكترونيات في السكن

المواد

• 12x M4 البراغي
• 12x M4 صواميل
• غسالات 12x M4 من النايلون

أعلاه ، قمت بتوصيل ثنائي الفينيل متعدد الكلور بواجهة المستخدم باستخدام البراغي والصواميل وغسالات النايلون. لقد استخدمت غسالات من النايلون لأنها غير موصلة للكهرباء وبالتالي لن تصنع أي شورت عند ملامستها لثنائي الفينيل متعدد الكلور. بعد توصيل ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، استخدمت مثقابًا ومفكًا لربط الألواح الخلفية والسفلية بالمبيت النهائي. قم بهذه العملية بعناية حيث يمكن أن تكون الإلكترونيات حساسة للغاية.

في حالة كسر أو تفكك أي مفاصل لحام ، فمن الضروري أن تقوم بإصلاحها هناك ثم تستمر b4. تأكد من اختبار الدائرة قبل وبعد تثبيتها في السكن لضمان بقاء كل شيء في حالة جيدة.

الخطوة 11: ضع السكن معًا

في هذه الخطوة الأخيرة ، خذ واجهة المستخدم وحركها لأعلى في أخاديد اللوحة الجانبية في الهيكل. بعد ذلك ، ضع اللوحة السفلية أسفل الغلاف بين مفاصل حسمي اللوحين الجانبيين. قم بمحاذاة فتحات البراغي وباستخدام مفك البراغي ، أدخل جميع المسامير الأربعة (2 على كل جانب) لتثبيت اللوحة في مكانها.

الخطوة الأخيرة هي إرفاق اللوح الخلفي بالجسم. قم بذلك عن طريق محاذاة فتحات المسامير ثم قم بإدخال 4 مسامير خشبية ذاتية التنصت في كل فحص موضع للتأكد من أنها محكمة ومتناسقة.

أخيرًا ، يمكنك تسوية أي أخطاء باستخدام ورق الصنفرة الناعم وشمع الأثاث. إذا كانت هناك أية أخطاء في المحاذاة ، يرجى مراجعة الخطوات السابقة. إذا كنت بحاجة إلى أي مساعدة أثناء هذه العملية ، فلا تتردد في نشر أسئلتك في قسم التعليقات أدناه.

الخطوة 12: لقد انتهيت

أحسنت في استكمال المشروع! يتمتع!