Пульт управления запуска фейерверками своими руками часть 2

Специально 92 для mozgochiny.ru

Представляю вашему внимание вторую часть статьи "Пульт управления запуска фейерверками".

Шаг 12:

Для начала изготовим макет системы воспламенения. Все воспламенители будут крепиться к кейсу при помощи подпружиненных штекеров, которые отлично вписываются в штекерные клеммы. Это даст возможность быстрого подключения и настройки воспламенителей.

Расположим все гнёзда на боковой стороне корпуса. Разместим их на достаточном расстоянии от дна (для закладки будущей электропроводки) и  сторон (для герметизации свинцово-кислотных батарей в окончательной сборке). Выстроим их в одну линию (стараясь, чтобы между ними было одинаковое расстояние) и отметим будущие отверстия маркером, после чего просверлим все 16 отверстий.

Вставим гнезда и прикрутим их.

С помощью гравёра и отрезного диска вырежем отверстие, очистив его края с помощью шлифовального круга, а затем закрепим в нём гнездо под интернетовский разъём.

Если вы хотите сделать кейс водонепроницаемым, то необходимо обработать силиконом все швы и отверстия.

Шаг 13: Проводка

Релейная плата

Подключим реле, как показано на фотографии. Затем пропустим провод к 3 Ом, 50 Вт резистору. Таким образом, когда срабатывает реле, резистор будет добавлять значительное сопротивление (+ к сопротивлению нихромовой нити). Это превратит нагрузку 0,5 Ом – в 3,5 Ом. Это значительно уменьшает подаваемый от батареек ток , который должен продлить срок службы, как самого аккумулятора так и каждого нихромового воспламенителя.

Подключим красный провод от каждого реле к чёрной клемме. Для упрощения соединения воспользуемся обжимными клеммными разъёмами.

Связывающие клеммы

Для питания цепи – очистим изоляцию на проводах и подключим всё параллельно. Затем провод соединим с V+ клеммой аккумулятора.

3 Ом, 50Вт резистор соединён последовательно с чёрным проводом, который выходит из центральной связывающей клеммы релейной платы.

Вы также можете включить в схему выключатель. Просто подключите его в ряд с землей прямо перед выводом заземления.

Шаг 14: Изготавливаем приборную панель

Скачаем справочные данные для компонентов. Это нужно для того, чтобы кнопки, клавиши и переключатели точно вписывались в акриловые пластины. Кроме того, необходимо нарисовать шаблоны для поддерживающих стоек, что будут удерживать панель над нижней части корпуса и «полки» различных видов для поддерживания модулей / плат.

Панель управления сконструирована и вырезана из 6 мм чёрного акрила. Толщина 6 мм была выбрана исключительно из-за того, что мне нужно было быть уверенным в том, что панель будет достаточно крепкой, чтобы выдержать нажатия кнопок, крутящий момент ключа и селектора. Этикетки над каждой кнопкой, переключателем и ручкой были выгравированы лазером.

Опорные стойки

Проведём тщательные измерения, чтобы все установленные кнопки и сам экран были прикреплены на такой высоте, которая не будет мешать закрывать крышку кейса.

Монтаж

Воспользуемся клеем для акрила и приклеим стойки к нижней части панели управления. Микровинты и гайки будут удерживают полки на опорах.

Шаблоны.

Шаг 15: Изготавливаем дисплей

Мне хотелось изготовить хороший экран, чтобы можно было бы наслаждаться шоу фейерверков и видеть, какие узлы активны, отсчёт оставшегося времени и т.д. на безопасном расстоянии. Я экспериментировал с NeoPixels (WS2812B RGB светодиодами). Они  требуют только один вывод  от Arduino!

Выберем  7-сегментный дисплей для таймера обратного отсчёта с фиксированными кодами для различных режимов и фиксированными номерами для различных узлов. Для передней панели воспользуемся 3 мм чёрным акрилом, который будет соответствовать размерам панели управления.

Передняя маска (3 мм чёрный акрил) крепится к верхней крышке корпуса шестью крепежными винтами.

Пенопластовая панель

Экран будет состоять из 3 слоёв пены. Самая дальняя часть пенопласта с вырезанным шаблоном, в котором будут размещаться светодиоды и провода. Светодиоды крепятся к пенопластовой плате с помощью собственных заводских креплений. Два других слоя пены идентичны. Они добавляют расстояние, чтобы свет от светодиодов мог распространятся, а также блокируют сегменты от смешивания с другими узлами.

Для того, чтобы светодиоды заполняли буквы плавно вместо фиксированных точек света воспользуемся затемняющей плёнкой для окон. Пленка укрепила тонкие листы оргстекла, придав им жёсткость и сохранив их форму.

Оргстекло

Два куска оргстекла разрежем на лазерном резаке (наклеим на них затемнённую плёнку). Собираем всё вместе в следующей последовательности:

• Пенопласт со светодиодами;
• Пенопластовый разделитель;
• Оргстекло с оконной плёнкой;
• Пенопластовый разделитель;
• Оргстекло с оконной плёнкой;
• Чёрная акриловая маска.

Припаеваем светодиоды

После разрезания светодиодных полосок на элементы необходимой длины, закрепим их на пенопласте, после чего спаяем их вместе. Для того чтобы сохранить хорошую блокировку света между сегментами, пропустим всё провода "по спине", протянув их через отверстия и припаяем их на колодки. Узлы V + нужно просто соединить параллельно. Я использовал красный провод, чтобы схема была правильно организована. Земля также должна быть подключена параллельно ( для этого воспользуемся чёрным проводом). Подключаем все 34 светодиода вместе (используем зелёный провод).

После того, как всё спаяно мультиметром проведём тестирование. Красный, чёрный и зелёный провода должны быть достаточно длинные, чтобы протянуть их к модулю регулирования мощности и линии передачи данных(что мы собрали раньше). На зелёный провод обязательно припаяйте 300 - 500 Ом резистор между разветвлением проводки и первым (# 0) светодиодом.

Архив.

Шаг 16: Разводка платы управления (кнопки, переключатели, регуляторы)

Закрепим компоненты (кнопки, переключатели) перед установкой в панели управления. Не подключайте их к отдельным модулям, потому что вы не сможете потом закрепить их в панелях.

Кнопки имеют встроенные светодиоды (по 4 вывода).

Чёрный провод - земля от светодиода в корпусе кнопки.

Зелёный провод - V + от модуля, что изготовили раньше.
Два красных провода – эти контакты кнопки  не имеют полярности. Один будет подключаться к 5В, а другой в сенсорную плату. При нажатии на кнопку  позволит Arduino увидеть высокий уровень сигнала.

Переключатель

Просто прикрепите два чёрных провода. Один идёт к земле 6 батареек, а другой идёт на массу всего кейса управления. Убедитесь, что вы не подключили GND в любой другой способ к аккумуляторной сборке.

Потенциометр

Потенциометр действует, как делитель напряжения для сигнала Arduino (0 В и 5 В). Припаяем красный провод к V +, он пойдет на общую 5v шину. Припаяем чёрный провод к GND (пойдёт на общую GND шину). Припаяем зелёный провод к среднему контакту, он будет подключаться к A0 на Arduino.

Селекторный ключ

Вы будете «запускать 5В» ключом, а затем уже выбирать четыре различные позиции, провода от которых будут идти на контакты Arduino I / O. Также необходимо припаять резисторы на каждую землю, чтобы предотвратить любые плавающие показания.

Шаг 17: Подготовка управляющего кейса

Нужно вырезать прямоугольное отверстие.

Необходимо просверлить шесть монтажных отверстий для дисплея. Просто положим акриловую маску сверху и отметим отверстия маркером. Затем просверлим отверстия немного большего диаметра, чтобы винты прошли через них.

Шаг 18:

Шаг 19: Программа для Arduino MEGA

Архив

Шаг 20: Монтаж контрольной панели

Установим все кнопки, переключатели и потенциометры в поверхность панели.

Установим  модули / платы на опоры панели и полки.

Припаяем последние соединения кнопок на платы. Если у вас возникли проблемы просто пересмотрите схему и проследите за каждым проводом. Припаяем общий V + и GND (в удобном месте, для размещения потенциометра и селекторного ключа).

Протянем все провода к цифровому входу/выходу на Arduino.

Установим пластины с гнёздами для интернета и подключим штекер. Подключите провода панели дисплея (красный, чёрный и зелёный), чтобы они соответствовали позициям на плате регулирования напряжения.

Расположим полку над опорами, прикрутим панель дисплея к крышке и установим несколько батарей. Повернём  выключатель питания и начнём диагностировать проблемы, которые могут возникнуть.

Шаг 21: Изготавливаем воспламенители

Решил изготовить свой вариант, который можно было бы легко и быстро заменить (в случае поломки) и просто подключать через гнездо для подпруженных штекеров.

Соединим акустическим проводом клемму и воспламенитель (длина около 3 м, чтобы рассредоточить фейерверки).

Конец воспламенителя – это прищепка для одежды с «крокодильчиком» прикрученным к ней. Крокодил удерживает нихромовую нить.

Шаг 22: Финальная сборка

Установите оба кейса, где вы хотите. Держитесь достаточно далеко от фейерверков, что бы не получить травм при запуске.

Подключите блок управления к блоку зажигания, используя три Cat 5 кабеля (взял 15 м кабеля). Смотаем их вместе белой изоляционной лентой, чтобы  легче было укладывать и сделать их более заметными. Просто убедитесь, что все кабели подключены к правильным портам.

Подключим воспламенители.

Теперь всё готово к запуску фейерверков. Приятного отдыха и спасибо за внимание!

( Специально для МозгоЧинов #Firework-Control-Module" target="_blank">)