Stargate لسطح المكتب - تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور: 6 خطوات (بالصور)

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

مشاريع فيوجن 360 »

إذا أعجبك هذا المشروع ، فالرجاء التفكير في التصويت له في مسابقة PCB (في أسفل الصفحة)

Stargate SG-1 هو برنامجي التلفزيوني المفضل في كل الأوقات. خلال الشهرين الماضيين ، كنت أجبر صديقتي على المشاهدة لمشاهدة المسلسل بأكمله. كنا في الموسم الرابع تقريبًا عندما رأيت أن Instructables كانت تدير مسابقة PCB ، وبدا أنها فرصة مثالية لتصميم Stargate الخاصة بي التي يمكنني وضعها على مكتبي.

هذا المشروع هو ما توصلت إليه. إنه جهاز PCB Stargate بقطر 4 بوصات ، مصحوبًا بـ DHD (جهاز الاتصال المنزلي للرجل العادي) ، والذي يجلس على مكتبك ويضيء! اضغط على لوحة اللمس السعوية الموجودة على DHD وسوف تضيء كل شيفرون بالتسلسل. اذهب إلى الشيفرون السابع ، وستضيء الثقب الدودي!

تم تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور كقطعة واحدة ، وفصل بعضها عن بعض. يوجد DHD في المنتصف ، والأركان الخارجية تدعم Stargate و DHD. يعمل على بطاريتين AA ، ويعمل حامل البطارية كقاعدة لـ DHD.

يتم توفير المنطق بواسطة ATtiny85 ، والذي يقوم بتشغيل مصابيح LED من خلال سجل التحول 74HC595. تابع القراءة لترى كيف صممته ، وللحصول على إرشادات حول كيفية تجميعه!

الخطوة 1: النمذجة

إذا كان ذلك ممكنًا ، فأنت تريد تصميم نموذج أولي لتصميمات ثنائي الفينيل متعدد الكلور على لوح توصيل قبل الحصول على أي شيء ملفق بالفعل. في هذه الأيام ، أصبح الحصول على مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ميسور التكلفة للغاية ، لكنك ما زلت لا تريد أن تضيع وقتك أو أموالك.

في حالتي ، لم أعمل مطلقًا مع سجل المناوبات من قبل ، لذلك كان هذا ما احتاجه للتركيز على الاختبار. لقد اعتمدت بشدة على هذا البرنامج التعليمي Instructable لمعرفة كيفية عملها:

لقد ارتكبت بالفعل خطأ طلب ثنائي الفينيل متعدد الكلور قبل الاختبار الدقيق. استخدم تصميمي الأصلي WS2812B المصابيح القابلة للتوجيه بشكل فردي. لم يعمل هؤلاء بشكل جيد لعدة أسباب ، وأهدرت الكثير من الوقت والمال. التصميم الجديد أكثر بساطة وأقل تكلفة.

لوضع نموذج أولي لتصميم سجل التحول الخاص بي للمراجعة الثانية لثنائي الفينيل متعدد الكلور ، وضعت كل شيء على لوح التجارب. يتوفر كل من ATtiny85 وسجل التحويل والمقاومات ومصابيح LED هناك. هناك أيضًا مجال ثانٍ لبرمجة ATtiny85 من خلال Arduino (Google كيفية القيام بذلك ، هناك الكثير من البرامج التعليمية).

قائمة الأجزاء الكاملة لهذا المشروع:

• 1x ATtiny85-20PU
• 1x 74HC595 سجل التحول
• 7x الأحمر 3mm المصابيح
• 1x أزرق 3 مم LED
• 2x 120 أوم المقاوم
• 1x 1P2T SPDT التبديل
• 1x حامل البطارية

مرفق به كود ATtiny85 (يومض باستخدام Arduino). بعد الاختبار ، انتقلت إلى تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

الخطوة 2: تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور

إذا كنت ترغب فقط في صنع ثنائي الفينيل متعدد الكلور باستخدام تصميمي ، فيمكنك استخدام مجلد StargatePlots.zip المرفق. يحتوي على ملفات جربر للحصول على هذه الملفات الملفقة

كان التصميم المادي لثنائي الفينيل متعدد الكلور مهمًا جدًا للمنتج النهائي - خاصةً لأنه ينفصل ويستخدم أجزاء من ثنائي الفينيل متعدد الكلور كدعم. لهذا السبب ، بدأت في CAD. لقد استخدمت Autodesk Fusion 360 لتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، بما في ذلك علامات التبويب.

مخطط ثنائي الفينيل متعدد الكلور في Fusion 360

بمجرد تصميم PCB الخاص بك في CAD ، فأنت بحاجة إلى طريقة لإدخال ذلك في برنامج تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور لإضافة تخفيضات الحافة. كل ما عليك فعله في Fusion 360 هو إنشاء رسم تخطيطي جديد على سطح الجزء ، وعرض جميع الحواف. ثم فقط احفظ الرسم التخطيطي. في منطقة متصفح المكون (على الجانب الأيسر من النافذة) حدد الرسم الجديد وقم بتصديره كملف DXF. احتفظ بهذا لوقت لاحق.

تخطيطي KiCAD

لقد قمت بتصميم PCB الفعلي في KiCAD. كنت سأستخدم Autodesk Eagle ، لكنني كنت أقطعه بالقرب من الموعد النهائي للمسابقة ولم يكن لدي الوقت لتعلم كيفية استخدام Eagle. في KiCAD ، تتمثل الخطوة الأولى في إنشاء مخطط ثنائي الفينيل متعدد الكلور. التخطيطي عبارة عن مخطط كتلة مبسط لتصميمك ، والغرض الأساسي منه هو إخبار KiCAD عن دبابيس المكونات المتصلة ببعضها البعض.

مكون مخصص

كان لدى KiCAD تقريبًا جميع المكونات التي كنت أستخدمها مدمجة ، لذلك أضفتها ببساطة وقمت بتوصيل المسامير. كان الاستثناء الأكبر هو لوحة اللمس التكاثفية ، وهي مخصصة تمامًا. لإضافة ذلك ، كان علي إنشاء بصمة جديدة لثنائي الفينيل متعدد الكلور.

أولاً ، رسمت شكل لوحة اللمس في InkScape. ثم استخدمت محول الصور النقطية من KiCAD لتحويل ذلك إلى بصمة للمكون الجديد. ثم أضيف ذلك إلى التخطيطي الخاص بي.

كيكاد ثنائي الفينيل متعدد الكلور

بمجرد الانتهاء من التخطيطي الخاص بك ، يمكنك إنشاء تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور الفعلي. سوف يقوم KiCAD فقط بتفريغ كل آثار الأقدام على الورقة ، والأمر متروك لك لوضعها. أولاً ، مع ذلك ، تريد استيراد DXF من مخطط PCB الخاص بك.

قم بالتبديل إلى طبقة Edge Cuts ، ثم اختر استيراد DXF. حدد مخطط DXF الخاص بك ، وسيتم وضعه على الورقة. ثم يمكنك وضع آثار أقدامك حسب الضرورة. تمت تغطية جميع هذه الخطوات جيدًا في أدلة أكثر تفصيلاً إلى KiCAD. أخيرًا ، أضف بعض الحشوات النحاسية بمناطق معزولة للبقاء بعيدًا عن القواطع.

بالشاشة الحريرية المخصصة

لا يكتمل برنامج Stargate بدون صور رمزية ، مما يعني أن الشاشة الحريرية المخصصة ضرورية. لقد بدأت من خلال العثور على رسم توضيحي على Google لـ Stargate يظهر بوضوح الحروف الرسومية. بعد ذلك ، استخدمت برنامج GIMP لإزالة كل الصور باستثناء الصور الرمزية ، وجعلتها بالأبيض والأسود. أخذت ذلك إلى InkScape وقمت بتحويله إلى صورة متجهة ، وقمت بتغيير حجمها إلى الحجم المناسب.

من هناك ، كانت العملية مشابهة لإنشاء بصمة مخصصة. لكن بدلاً من استخدام الصورة كبصمة ، استخدمتها لطبقة الشاشة الحريرية. ثم قمت بنقله إلى ثنائي الفينيل متعدد الكلور ووضعه في موضعه. تكررت هذه العملية لصور رسومية DHD.

الخطوة 3: احصل على مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ملفقة

هناك الكثير من خدمات التصنيع التي يمكنك استخدامها لصنع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور. يعد OSH Park خيارًا شائعًا وسهل الاستخدام للغاية وذو جودة عالية ، ولكنه باهظ الثمن بعض الشيء - كما أن مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور أرجوانية.

بالنسبة لهذا المشروع ، استخدمت خدمة Seeed Studio Fusion PCB. لقد كانت معقولة التكلفة بشكل ملحوظ ، وكانت الجودة رائعة أيضًا ، وتوفر الكثير من التخصيص. على سبيل المثال ، تمكنت من صنعها باللون الأسود ، وهناك العديد من خيارات الألوان المتاحة.

سيكون لديك بعض الخيارات للشحن ، لكنني اخترت DHL. قدمت طلبي في 11 يناير ، واستلمت لوحاتي في 22 يناير. التكلفة الإجمالية ، بما في ذلك الشحن ، كانت 51.94 دولارًا لعشرة من هذه اللوحات 101.6 × 101.6 ملم. إذا كنت قد طلبت الألواح باللون الأخضر الافتراضي ، لكانت أرخص. لكن 5.20 دولارًا لكل لوحة أمر معقول جدًا بالنظر إلى حجمها.

كل ما قيل ، يمكنك استخدام أي خدمة تريدها. الخيارات الشائعة الأخرى هي JLCPCB و PCBWay. كل ما عليك فعله هو رسم ملفات جربر من KiCAD أو Eagle لتحميل تصميماتك على هذه الخدمات. إذا كنت تستخدم OSH Park ، فيمكنك تحميل مشروع KiCAD الخاص بك مباشرةً.

الخطوة 4: تجميع المجلس

إذا قمت بتصميم اللوح الخاص بك ، فيجب أن تعرف كيفية تجميعه. ولكن ، إذا كنت تستخدم تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، فإليك كيفية تجميعه:

جميع المكونات عبارة عن ثقوب ومُعلمة على السبورة ، لذا يجب أن يكون التجميع سهلاً. يتم وضع كل مكون على جانب اللوحة مع الملصق. يتم تمييز مواقع ATtiny85 و 74HC595 بكيفية توجيهها. تحتوي الرقائق على نقطة تشير إلى Pin 1 ، والتي تقع بجوار الشق في مخطط الشريحة على السبورة.

تتمتع مصابيح LED بقطبية ، لذلك عليك توخي الحذر عند وضعها فيها. يمر الكاثود السالب (الساق القصيرة) لمصابيح LED عبر الفتحة المربعة ، ويمر الأنود الموجب (الساق الطويلة) عبر الفتحة المستديرة. قم أولاً بلحام المصابيح السبعة الحمراء للشارات العسكرية ، ثم اقلب اللوحة.

يجب ثني مؤشر LED الأزرق بزاوية 90 درجة متجهًا لأسفل نحو مركز Stargate. أدخله فقط في منتصف الطريق ، ثم ثنيه لأسفل قبل اللحام.

بعد ذلك تأتي أسلاك DHD. قم بتوصيل جانب واحد من كل سلك في جزء DHD من PCB ، ثم قم بتوصيل الأطراف الأخرى في جزء Stargate. لا يهم أي سلك يدخل في أي ثقب ، فإن لوحة اللمس السعوية لا تحتوي على قطبية.

أخيرًا ، قم بلحام أسلاك البطارية. إذا كانت لديك المراجعة الأولى للوحة ، فسيتم تمييزها بشكل غير صحيح وستشير إلى أن الفتحة السفلية هي "+" للإيجابية. وهذا كان خطأ من جانبي. الفتحة السفلية (الخارجية) سالبة. لذلك ، قم بلحام سلك البطارية الموجب في الفتحة العلوية (الداخلية) ، والسلك السالب في الفتحة السفلية (الخارجية).

الخطوة 5: طباعة ثلاثية الأبعاد لأجزائك

يحتوي هذا المشروع على تسعة أجزاء مطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد: أغطية شيفرون السبعة ، والأجزاء الأمامية والخلفية لموزع الثقب الدودي LED.

تتميز شيفرون بأنها مباشرة ومُلصقة بالسخونة فوق مصابيح LED لشيفرون لمزيد من الأناقة. يجب طباعتها باللون الأسود أو الرمادي.

ينقسم ناشر LED ذو الفتحة الدودية إلى جزأين لتسهيل الطباعة ، ولجعلها أكثر فاعلية. تتم طباعة القطعة الأمامية في خيوط نصف شفافة حتى يتألق الضوء من خلالها ، ويتم طباعة القطعة الخلفية بخيوط بيضاء للمساعدة في عكس الضوء للخارج من خلال المقدمة.

يمكن طباعة كل هذه القطع بدون دعامات. أوصي باستخدام ارتفاع طبقة 0.15 مم ، يجب أن يكون الملء 20٪.

الخطوة 6: التجميع النهائي

لإنهاء تجميع Stargate ، تحتاج فقط إلى تجميع القطع مع الغراء الساخن. أولاً ، أوصيك باستخدام ورق الصنفرة أو Dremel لتنعيم الألسنة الموجودة على أجزاء PCB.

بعد ذلك ، استخدم القليل من الغراء الساخن أو الغراء الفائق لربط جزء الناشر الأمامي بالجزء الخلفي من الموزع. يجب أن تكون متحدة المركز (متمركزة).

بعد ذلك ، املأ شيفرون بالغراء الساخن ، وادفعه لأسفل على مصباح شيفرون LED. كرر ذلك مع المصابيح الستة الأخرى على شكل شيفرون. استمر واستخدم المزيد من الغراء الساخن لتركيب ناشر LED ذو الثقب الدودي على PCB. يوجد ثقب صغير لمصباح LED ليلائمه ، لذا ما عليك سوى إدخاله واستخدام الجزء السميك من الناشر كسطح للصقه بالغراء الساخن على ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

لف أسلاك DHD حول أسلاك البطارية عدة مرات لإبقائها مرتبة. تم تصميم DHD PCB لوضعه فوق حامل البطارية ، لذلك قم بالغراء الساخن هناك (بحيث تكون أسلاك البطارية في الأسفل). ثم استخدم بعض الغراء الساخن لإرفاق الدعامات (بدون الشقوق) بجوانب حامل البطارية لإبقائها في وضع مستقيم وثابت.

أخيرًا ، ادفع الدعم بالشقوق إلى الشقوق المقابلة على Stargate PCB. استخدم القليل من الغراء الساخن على كل منها لإبقائها في مكانها.

وانت انتهيت! ما عليك سوى تشغيل المفتاح ، وانتظر بضع ثوانٍ ، وبعد ذلك يمكنك النقر فوق لوحة اللمس لإشراك كل شيفرون وإنشاء ثقب دودي!