Mission Control Box V3.0 - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15

Hallo allerseits!

Dies ist eine aktualisierte Version meiner ursprünglichen Mission Control Box. Diese Version ist die gleiche Grundidee: Lichter, Schalter, ein Countdown-Timer und ein lustiger LED-Balkendiagramm "Leistungsmesser", alles mit einem Space-Shuttle-Thema. Der Hauptunterschied zu dieser Version besteht darin, dass es kein Audio, keinen Deckel zur Box und kein transparentes Foto des Shuttles gibt. Aber es ist immer noch vollgepackt mit einigen lustigen Funktionen. Also, schauen wir es uns an!

Hier ist, was Sie brauchen, um es zu bauen.

Materialien:

• MDF für die Box: 1/2" und 1/4" Stück

  Ich habe diese 9x12 Blätter für die oberen und unteren 1/4" Platten verwendet:

• Sprühfarbe (Farbe Ihrer Wahl für die Seiten- und Bodenteile)
• Metallic-Silber-Sprühfarbe (oder andere helle Farbe für die Oberseite)
• Klare Acrylversiegelung zum Aufsprühen
• Holzkleber
• Heißklebepistole
• #8 Schrauben, 1/2" und 1"
• M2.5 Größe 16mm Schrauben und Muttern
• Selbstklebende Inkjet-Transparentfolien (8,5 x 11)
• Lexan/Plexiglas

Elektronik:

• 9V DC Netzteil
• Anschluss für Schalttafeleinbaubuchse

Verschiedene Schalter. Hier sind die, die ich verwendet habe:

• (1) Metall-Kippschalter

• (2) Beleuchtete Wippschalter

  Hinweis: Ich habe diese verwendet, musste sie jedoch ändern, um mit dem Arduino zu arbeiten, lesen Sie weiter für Deets!)

• (1) Beleuchteter Knebel mit Abdeckung:
• (2) Beleuchtete Rastdruckknöpfe:
• (1) Momentaner Druckknopf:
• (1) Arcade-Button:

Andere Sachen

• Quad Alphanumerisches Display mit Rucksack:
• 10K Ohm Lineares Potentiometer + Drehknopf
• Arduino Uno (ich habe die Adafruit Metro verwendet):

• Sparkfun LED Bargraph Breakout Board:

  (Ja, es ist nicht mehr verfügbar, aber lesen Sie weiter, um zu erfahren, wie Sie es aus dem Jenseits zurückholen können!)

• Protoboard oder kleines lötbares Steckbrett für den Strombus
• Kabel
• Lötkolben mit Lot (offensichtlich)
• 5mm LEDs
• 220 Ohm Widerstände

Schritt 1: Schneiden, verlegen und malen

Die Box ist 12 "Lx 9" Wx 4" H (3 "H in der Vorderseite) Die untere Grundfläche der Box ist 9 x 12", die Größe einer der vorgeschnittenen 1/4" MDF-Platten, die ich bei Amazon bestellt habe. Wenn Sie sehr genau sind, möchten Sie vielleicht die 12 "Seite der Bodenplatte abschneiden oder abschleifen, da die Oberseite ein wenig abgewinkelt ist. (Ich habe dies nicht getan) Die Seiten bestehen aus 1/2" MDF, obere und untere Platten sind die 1/4 "MDF.

• Rückenteil (1/2 "MDF): 4" x 12"
• Vorderteil: (1/2"MDF) 3"x12"
• Abgewinkelte Seitenteile sind (1/2 "MDF) 4" abnehmend auf 3" hoch und 8" lang.
• Unten: (1/4" MDF) 9"x12"
• Obere Platte (1/4" MDF) ist auf 9x11,5" getrimmt

Verwenden Sie einen Router, um eine 1/4" breite Nut zu schneiden, 1/4" tief etwa 1/2" nach unten von der oberen (schrägen) Kante der Seitenteile. Achten Sie darauf, die Nut auf der *Innenseite* beider Seiten zu schneiden Stücke.

Ich habe alle Teile leuchtend orange lackiert, mit Ausnahme der oberen Platte, die ich mit Metallic-Silber-Sprühfarbe lackiert habe.

Nach ein paar Schichten Silberfarbe (zwischen den Schichten leicht anschleifen) legte ich die transparente Klebefolie mit allen Grafiken und Etiketten darauf. Seien Sie vorsichtig beim Ablegen, um Blasen unter dem Blatt zu vermeiden.

Ich habe Word verwendet, um das Layout zu erstellen, aber Sie können auch Illustrator oder ein anderes Grafikprogramm verwenden. Ich habe das Blatt auf meinem Tintenstrahldrucker gedruckt, also musste ich den Aufkleber mit einem Versiegelungsspray beschichten, damit die Tinte nicht laufen würde, wenn Wasser darauf verschüttet würde. Ich glaube, ich habe etwa 4-5 Schichten des Krylon Sealers darauf gesprüht und es hat es ziemlich gut wasserfest gemacht (auch UV-beständig, je nachdem, welches Spray Sie verwenden).

Setzen Sie alles zusammen, um zu sehen, ob alles passt und ausgerichtet ist!

Schritt 2: Löcher in die obere Platte schneiden

Ich habe ein paar Fadenkreuze auf die Klebefolie gedruckt, um das Zentrieren der Bohrlöcher für die Schalter zu erleichtern. Beginnen Sie damit, ein X in die Klebefolie zu schneiden, damit sie nicht zu sehr von den Bohrern zerkaut wird. Verwenden Sie ein kleines Stückchen, um es genau in die Mitte zu bringen, und vergrößern Sie dann die Größe bis zur richtigen Lochöffnung. Die folgenden Größen sind nah, aber nicht genau. Bei einigen musste ich immer noch eine runde Datei verwenden, um die Öffnung genau richtig zu machen (da ich kein metrisches Set habe). Verwendete Bohrer:

• Kippschalter: 1/2"
• LED-Druckknöpfe: 5/8"
• Potentiometer: 1/4"
• LED: 1/4"
• Arcade-Taste: 1-1/8"
• Außerdem benötigen: DC-Buchse (auf dem Rückenteil): 7/16"

Für die längeren Öffnungen, die für das LED-Balkendiagramm und das Quad-Alpha-Display erforderlich sind, habe ich eine Reihe von Löchern hintereinander gebohrt, dann aber den Frästisch verwendet, um den Rest wegzuschneiden. Das gab mir einen schönen geraden Schnitt. Die Wippschalter brauchten auch einen längeren Schnitt, also habe ich es mit einem Loch angefangen und dann auf die richtige Größe geroutet. Wenn Sie mit einem Dremel gut sind, können Sie es auch so machen, aber es sieht nicht so sauber aus.

• Öffnung des Balkendiagramms: 7/16" x 3"
• Quad-Alpha-Display: 7/8"x2"
• Wippschalter: 1"x3/8"

Nach all dem klebte ich die obere Platte in die gefrästen Nuten, aber vorerst die Seiten und den Boden weg, damit ich in den elektronischen Teil des Projekts einsteigen konnte.

Schritt 3: Elektronik

Nachdem nun Löcher gebohrt und Öffnungen gefräst sind, können Sie Ihre Schalter platzieren und Ihre Leiterplatten an der Tafel befestigen. Ich habe viele Überbrückungsdrähte verwendet, musste aber auch Drähte an einige der Schalter und das Potentiometer löten. Ich habe hier einige Zeichnungen eingefügt, wie man die verschiedenen Schalter verdrahtet.

Die verschiedenen Schalter machen unterschiedliche Dinge und müssen daher unterschiedlich verdrahtet werden:

• Access Arm Retraction & Hydrogen Burnoff sind rastende Drucktasten, die aufleuchten, wenn sie gedrückt werden.
• Auxiliary Power Units ist ein Schalter, der eine LED einschaltet
• Main Engine Start ist ein Wippschalter, der beim Einschalten aufleuchtet
• Booster Ignition ist ein Schalter, der aufleuchtet, wenn er umgedreht wird.
• Auto Sequence Start ist ein kurzzeitiger Schalter, der nicht aufleuchtet, aber das alphanumerische Quad-Display aktiviert
• LAUNCH ist eine Arcade-Taste (kurzzeitiger Schalter), die den Countdown startet

Nachdem ich das Quad Alpha Display mit sehr kleinen Schrauben an der Unterseite des Panels befestigt hatte, fügte ich auch ein kleines Stück Plexiglas über die Öffnung auf der Oberseite des Panels und befestigte es mit M2,5-Schrauben. Für die LED-Balkendiagrammplatine habe ich Löcher durch die Vorderseite des Panels geschraubt, um mit den Befestigungslöchern auf der Platine übereinzustimmen. Es wird also tatsächlich mit den M2,5-Schrauben durch die Oberseite der Platte und einem weiteren auf Maß geschnittenen Plexiglasstück befestigt.

Sie müssen das Plexiglas nicht machen, aber ich dachte, es würde verhindern, dass neugierige / rauflustige Hände auf die Komponenten drücken und sie sich lösen. (Aus Erfahrung gelernt!)

Adafruit hat viele Dokumentationen zum Verdrahten des Displays. Wenn Sie also dieses Board verwenden, lesen Sie unbedingt die Tutorials dazu. Für das Quad-Alpha-Display und das LED-Balkendiagramm habe ich Header angelötet, um das Anschließen zu erleichtern. Ich habe auch alle Header heiß geklebt, sobald sie alle an Ort und Stelle waren.

Hinweis: Ich habe Epoxid verwendet, um das Potentiometer an der Unterseite des Panels zu befestigen, da sich bei der originalen Mission Control Box der Poti löst, wenn er zu weit oder zu stark gedreht wird. Eine weitere Lektion gelernt!

Abgekündigte Platine? Haha

Der LED-Bargraph ist ein Kit, das von Sparkfun verkauft wurde, aber eingestellt wurde. Sie sind jedoch ein großartiges Unternehmen und haben die Designdateien für jedermann zum Herunterladen und Verwenden zur Verfügung gestellt. Also ließ ich meine mentalen Muskeln spielen und lernte, wie man die Eagle-Software verwendet, um die Dateien in das Gerber-Format zu konvertieren, damit sie von einer Leiterplattenfabrik hergestellt werden konnten. Ich fand online einen Platz, der eine schnelle Abwicklung versprach, und bestellte 10 Boards. Sie waren spottbillig (weniger als 1 US-Dollar pro Board) und kamen per DHL (Versand 25 US-Dollar) von der Fabrik in Shenzhen, China, in weniger als einer Woche bei mir zu Hause in Maine an. Es war unglaublich.

Hinweis: Ich habe mir zuerst einige US-Hersteller angeschaut, aber der Turnaround war viel länger und sie waren teurer, also habe ich mich für China entschieden, da ich ein Budget und eine Zeitknappheit hatte.

Ich musste dann die Sparkfun-Anweisungen zu Rate ziehen, um alle Komponenten zu erhalten, die für das Funktionieren des Boards erforderlich sind. Ich werde sie hier nicht auflisten, aber die Anweisungen zum Zusammenbau des Boards und alles andere, was Sie dazu benötigen, finden Sie unter diesem Link:

github.com/sparkfun/Bar_Graph_Breakout_Kit…

Hausgemachter Strombus

Alle Schalter, Platinen und der Pot benötigen Strom, aber es gibt nur zwei 5-Volt-Ausgänge am Arduino. Also habe ich ein leeres Protoboard verwendet und 2 Reihen Buchsenleisten daran angelötet. Ich habe dann (schlampig) ein Stück blanken Draht an alle Pins auf der Unterseite gelötet, damit sie alle verbunden sind, eine Reihe für die Stromversorgung, eine Reihe für die Masse. Ich könnte dann Jumperdrähte von den Schaltern usw. in Header am Bus stecken und einen Jumperdraht zum Arduino 5V-Ausgang und einen zum Arduino-Massestift vom Bus gehen lassen.

Wippschalter Hack

Die Wippschalter, die ich bekam, waren für 120 Volt ausgelegt, also würde die kleine Neonbirne dort nichts mit meinen 5 Volt vom Arduino anfangen. Also nahm ich den Schalter vorsichtig auseinander (siehe Foto) und fand heraus, dass die Glühbirne nur an einen Widerstand gelötet und dann um das Innere des Schalters gewickelt wurde, wobei die positive Seite an einer Feder an der Unterseite befestigt war, und die Masse Seite (nach dem Widerstand) in eine Kerbe auf einer Seite des Schalters. Also zog ich das heraus und lötete eine LED an einen 220Ohm-Widerstand und wickelte die Drähte wieder so ein, wie sie waren. Nach ein paar Versuchen habe ich endlich alles zum Laufen gebracht.

Wenn Sie dies tun, achten Sie darauf, wie die Teile hineingehen, wie die Drähte gewickelt sind und wie sie im Gehäuse sitzen. Oder besorgen Sie sich von Anfang an einen Schalter, der mit 5V arbeitet! Obwohl dies ein Schmerz im Hintern war, war ich sehr zufrieden, dass ich den Schalter "hacken" konnte (was ein Typ war, den der Kunde speziell angefordert hatte) und es funktionierte.

Schritt 4: Arduino-Anschluss und Programmierung

Viele der Schalter dienen nur zur Steuerung von Lichtern / LEDs, sodass sie nur Strom vom Arduino über den hausgemachten Strombus benötigen. Aber zuerst braucht der Arduino Strom.

Ich habe die Box mit einem Ein / Aus-Schalter (grüne Wippe) verdrahtet, für den die Verkabelung im vorherigen Schritt gezeigt wird. Das Kabel von der Buchse (die vom 9-V-Adapter mit Strom versorgt wird) geht in den Schalter, und dann leitet der Schalter ihn zum VIN-Pin des Arduino. Dieser Pin kann Spannungen zwischen 7-12 Volt annehmen. Dann habe ich, wie ich bereits sagte, einen 5V-Pin vom Arduino an den Bus angeschlossen, um die an den Schaltern angebrachten LEDs mit Strom zu versorgen.

Das Display und das Balkendiagramm benötigen beide ein paar Pins (siehe ihre jeweiligen Anschlussanleitungen), und dann nehmen die Arcade-Taste und die Auto Sequence Start-Taste beide einen Pin, und das Potentiometer benötigt auch einen.

Hier ist die Pinbelegung, die ich verwendet habe:

• A0 Potentiometer (mittlerer Stift vom Potentiometer)
• A4 DAT (Quad-Alpha)
• A5 CLK (Quad-Alpha)
• 4 Kurzer Schalter für automatischen Sequenzstart
• 8 LAUNCH-Taste
• 10 LAT (Bargraf)
• 11 SIN (Bargraf)
• 13 CLK (Bargraf)

Die Skizze (Programm)

Die Hauptschleife der Arduino-Skizze zählt "Leerlaufschleifen", bei denen nichts gedrückt wird. Wenn es 10.000 (ca. 60 Sekunden) erreicht, wird ein zufälliger "Bildschirmschoner" angezeigt, entweder eine Meldung auf dem Display oder ein kurzer Aktivitätsschub auf dem LED-Balkendiagramm. Die Schleife wartet auch auf Tastendrücke von der Auto Sequence Start-Taste oder der Launch-Taste. Auto Sequence Start löst eine von 6 zufälligen Animationen auf dem Quad-Alpha-Display aus, die ungefähr den Schritten der Startsequenz entsprechen. Ursprünglich wollte ich, dass jede Schaltfläche eine Animation auslöst, aber aus Zeitgründen und anderen Faktoren habe ich stattdessen nur die eine Schaltfläche, die nicht aufleuchtet, als "Animationsschaltfläche" festgelegt.

Wenn die Starttaste gedrückt wird, beginnt ein Countdown von T-10 bis Null. Dann scrollt "liftoff" über das Display und ein kleiner animierter "Shuttle" saust los.

Ich habe es auch (wie in der originalen Mission Control Box) so gemacht, dass wenn man die "Power" mit dem Pot zu hoch aufdreht, LED-Lichtkäfer die Balkenanzeige übernehmen. Beim Original musste man 30 Sekunden warten, bis sie aufhörten. Bei dieser Version verschwinden die Fehler, wenn Sie die Stromversorgung wieder unter den "kritischen" Wert senken.

Der Rest der Skizze ist der Erstellung der Animationen oder der Bildschirmschoner-Meldungen gewidmet. Die Animationen können knifflig sein, aber ich habe online ein cooles Dienstprogramm gefunden, das basierend auf den von Ihnen angegebenen Animationen ein Array für Sie erstellt. Schau es dir hier an:

Wenn Sie meine Skizze verwenden, können Sie die Animationen oder die Nachrichten nach Belieben ändern. Meine Version basiert auf der Arbeit vieler anderer vor mir, also machen Sie sie zu Ihrer eigenen!

Der letzte Schritt besteht darin, Abstandshalter zu verwenden, um die Adafruit Metro und den Strombus an der Unterseite zu befestigen. Dann alles zusammenschrauben und einstecken!

Nun, das deckt es ungefähr ab! Alle Fragen stellen Sie in den Kommentaren unten. Danke fürs Lesen!