Zar Üreticisi: 12 Adım (Resimlerle)

2025 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2025-01-13 06:58

Bu Talimatlar, IGCSE Sistemleri ve Kontrolleri Kursumun bir parçası olarak tamamladığım Büyük Projem içindir. A* notu aldı ve bu derste nasıl yapılacağı konusunda size rehberlik edeceğim. Bu projeyi tamamlamak için elektronikte iyi bir altyapının yanı sıra Arduino ve IDE'si ile deneyim gereklidir.

Arka plan

Masa oyunlarının popülaritesinin azalması ve elektroniklerin patlaması ile birlikte, aletlerin müdahalesi olmadan oturup oynamak zor görünebilir. Bu özel durumda, Warhammer kulübünün bir öğretmeni olan müvekkilim, kulübünde çevrimiçi bir zar yerine fiziksel zar kullanmayı tercih eder. Sorun şu ki, 100 kenarlı zarları olamaz, bu yüzden çevrimiçi bir zar simülatörü kullanmaya başvurması gerekiyor. İşte bu ürün için bir fırsat doğuyor.

Bu ürünün hedeflendiği pazarın büyüklüğü azalırken, buna olan ihtiyaç hala devam etmektedir. Çevrimiçi ve elektronik oyunlar ortaya çıkarken, masa oyunları geçmişin bir özelliği haline geliyor. Bu özel durumda, ürünüm, masa oyunu sırasında telefon veya internet ihtiyacını azaltarak oyuncuların gerçek oyundan daha az kopmuş hissetmelerini sağlıyor. Kullanacağı sistemler 4511 IC ve bir Arduino Nano mikrodenetleyicidir. Bu proje bir mikrodenetleyici kullanmak zorunda kalacak çünkü bir tane olmadan devre çok verimsiz olurdu.

İşlev

Ürün, kullanıcının cihazın sol tarafında bulunan iki adet döner düğmeyi kullanarak 0 ile 100 arasında bir sayı seçmesini sağlar. Bu sayı, kullanıcıya döner anahtarların hemen üzerindeki iki 7 segmentli ekran aracılığıyla geri bildirim olarak gösterilir. Daha sonra kullanıcı yuvarlama düğmesine bastığında 0 ile seçilen sayı arasında rastgele bir sayı yuvarlanacak ve cihazın sağ tarafında bulunan 7 segmentli ekranlarda görüntülenecektir.

Adım 1: Devre

Yukarıdaki basitleştirilmiş devre şeması, projedeki sonraki adımlar için referans olarak kullanılacak gerekli Arduino giriş ve çıkışlarının her birini göstermektedir.

Devre nasıl çalışır?

Kullanıcı önce biri 10'lar basamağı, diğeri 1'ler basamağı kontrol eden iki döner anahtarı kullanarak zarlarının sahip olmasını istediği taraf sayısını girer. Bu sayı, ilk 7 segmentli PCB'deki geri bildirim yoluyla görüntülenir ve kullanıcının seçtikleri sayıyı anlamasını kolaylaştırır.

Kullanıcının ondalık girişi Rotary PCB üzerinde ikili formata dönüştürülür ve Arduino Nano'ya gönderilir. Nano daha sonra 0 ile seçilen sayı arasında rastgele bir sayı seçecektir. Bu bilgi daha sonra Push-To-Make (Rulo) anahtarına basıldığında 2. 7 Segment PCB'ye ikili formatta gönderilecektir.

Bu ürünün nasıl çalıştığının anlaşılmasını kolaylaştırmak için aşağıdaki referans için Arduino kodunu ekledim.

Adım 2: Baskılı Devre Kartları

Malzeme Listesi:

• 470 Ohm Dirençler x28
• 10K Ohm Dirençler x22
• CD 4511BE x4
• 7 Segment Ekran (Yeşil, CC) x4
• Diyot 1N4002 x44
• Döner Anahtar (1P12T) x2
• Basmalı Anahtar (Açma-Kapama) x2
• x1 yapmak için itin
• Arduino Nano x1
• LED Yeşil x2

Bilgisayarımda Autodesk Eagle kullanarak her bir PCB'nin şemasını yukarıdaki fotoğrafta görüldüğü gibi tasarladım. Şematik tasarımdan, PCB'leri (2x 7 Segment PCB, 1x Rotary PCB) Çin'de yaptırdım ve gönderdim.

Gerber Dosyaları burada bulunabilir (Eagle dosyaları aşağıdadır)

Lehimleme Bileşenleri

Lehimlemeden önce, iyi havalandırma ve koruyucu gözlüklere sahip olduğunuzdan emin olun. Ayrıca, panoya lehimlemeden önce tüm bileşenleri doğru konumlarına yerleştirdiğinizden ve yerleştirdiğinizden emin olmanız gerekir. Ütüyü bir pimin üzerinde çok uzun süre tutmak IC'nin yanmasına neden olabileceğinden hızlı olun. Her bir temas noktasının lehimle panoya güvenli bir şekilde sabitlendiğinden ve kuru bağlantı olmadığından emin olun.

Deliklerin Kesilmesi

İlk olarak, her bir PCB'deki delikleri işaretledim ve doğru şekilde işaretlendiklerinden emin olmak için hizaladım. Bu, bir deneme karesi, işaretleyici ve cetvel kullanılarak yapıldı. Delikleri işaretledikten sonra, PCB'yi yerinde tutmak için çelik bir kelepçe kullandım ve her PCB kartına 4x 2mm delikler açtım, ardından TRFE malzemesinin çatlamasını önlemek için gerekli 3 mm'lik delikler açtım.

Bu adım, PCB'leri daha sonra muhafazaya düzgün bir şekilde sabitlemenizi sağlayacağı için önemlidir.

Adım 3: Devre + Test

Görevler

• Tüm PCB bağlantılarını kontrol edin.
• Tüm devreyi kurun.
• Test için kodu devre boyunca çalıştırın.
• Çalışmazsa, sorunu düzeltin ve tekrarlayın.

Kalite Kontrol: Multimetredeki süreklilik ayarını kullanarak, devrenin işlevini etkileyebilecek kısa devreleri tespit etmek ve ortadan kaldırmak için her parçayı ve bileşeni kontrol ettim. Kısa devre bulunursa, sorunu çözmek için aşağıdaki adımlar atıldı.

1. Kısa devreyi tanımlayın - kısa devrenin gerçekten bir sorun olduğundan ve bakır pedlere ne kadar çok ısı uygulanırsa, erime, hasar görme veya iletken olmama olasılıklarının o kadar yüksek olduğundan emin olun.

2. Bir lehim emici kullanarak eklemi hafifçe ısıtın ve sıvı lehimi emdirin. Tüm lehim kaldırılana kadar tekrarlayın. Lehim çıkmazsa, lehim fitili kullanarak bir kısmını emmeye çalışın.

3. Son olarak, her iki eklemi de özenle ve minimum lehimle, ancak eklemin güvenli ve iletken olmasına yetecek kadar yeniden lehimleyin.

Kodun Yüklenmesi:

Kodu Arduino Nano'ya yüklemek için önce Arduino IDE'yi indirin. Ardından, bu Arduino Nano Sürücüsünü ve bu FTDI sürücüsünü indirin.

Ardından Adım 1'deki kodu kullanarak, bir USB'den Mikro-USB'ye kablo aracılığıyla Arduino Nano'ya yükleyin. Devre şimdi çalışır durumda olmalıdır. Çalışmazsa, tüm bileşenleri ve bağlantıları iki kez kontrol ederek sorun gidermeye başlayın.

Ek LED

7 segmentli PCB kartına dikkatli bakarsanız bir LED yuvası olduğunu fark edeceksiniz. Bu LED, 100 sayısı görüntülendiğinde yanacak ve iki 7 segmentli ekran iki 0 gösterecektir. Bu işi yapmak için, 4511 IC'ye girişleri olmadığında LED'i tetikleyecek bir konfigürasyonda iki NOT kapısı ve iki AND kapısı kullanın.

Adım 4: Kullanıcı Arayüzü

Görevler

• Adobe illustrator kullanarak kullanıcı arayüzünü tasarlayın.
• Kullanıcı arabirimini lazerle kesin ve devre bileşenlerine uyduğundan emin olun. Warhammer kartalı tasarımını kullanıcı arayüzüne kazıyın.
• Tasarımı gri/gümüş spreyle boyayın.

Malzeme: Siyah Akrilik

Adobe Illustrator kullanarak, Kullanıcı Arayüzü'nü yukarıdaki resimde listelenen boyutlara uygun olarak tasarladım (daha fazla resim görmek için tıklayın). Daha sonra bu tasarım dosyasını lazer kesiciye aktardım ve akrilik parçasını kestim.

Daha sonra plastik levhayı akriliğin üzerinde bırakarak akriliğin oyulmuş kısımlarını spreyle gümüş/gri renkle boyadım. Bu, cesur ve net bir görüntü sağlamak için birkaç kez (10 dakikalık aralıklarla 4 kez) yapıldı. Hepsini kurumaya bıraktıktan sonra plastik tabakayı soydum ve herhangi bir düzensizlik olmadığından emin oldum.

Adım 5: Yan Plakalar

Görevler

• Kül Ahşap Koleksiyonu.
• Keserken kılavuz olması için tüm kesme çizgilerini tahta parçasının üzerine çizin. Muhafaza için hem sol hem de sağ tarafı kesin.

Malzemeler

1. Dişbudak 135 mm (g) x 300 mm (l) x 10 mm (d)

Bu projenin bir sonraki adımı ve belki de gövdenin en karmaşık kısmı yan plakalardır. İlk olarak, yukarıda verilen ölçüleri kullanarak, 10 mm kalınlığındaki Kül Ağacı parçasının her iki yan parçasını da işaretleyin. Şerit testere kullanarak parçaların genel şeklini kesin.

Ardından, bir yönlendirici (yönlendirme makinesi) kullanarak yukarıdaki şemalarda gösterilen olukları kesin. 10 mm genişliğinde x 5 mm kalınlığında iki oluk vardır. ve 50 derecelik bir açıyla bir 3 mm (geniş) x 150 mm (uzun) x 5 mm (derin) oluk.

Bitiricilik

Yüzey hizalamasındaki veya keskin kenarlardaki küçük hataları düzeltmek için, ince zımpara kağıdı kullanarak bu bölümlerin üzerinden geçerek güzel bir estetik görünüm kazandırmak için bu bölümleri düzeltin. Profesyonellik anahtardır.

Adım 6: Üst, Alt ve Arka Plakalar

Görevler

• Üst çubuğu kesin.
• Alt plakayı kesin.
• Lazer kesici için adobe Illustrator dosyasını oluşturduktan sonra arka plakayı lazerle kesin.

Üst Plaka (Malzeme: Kül)

Üst plaka, bir yüzünde 50 derecelik bir açı içerdiğinden üretilmesi zor bir parçadır. Bu parçayı kesmek için önce yukarıda verilen ölçüleri kullanarak bloğun genel şeklini ve bir deneme karesi çizin. Ardından, şerit testere platformunun yatış açısını 50 dereceye ayarlayarak açıyı oluşturun. Oradan, eğimli yüzü oluşturmak için dikdörtgenin bir tarafını kesin.

Ayrıca, dikdörtgen üst parçanın diğer üç tarafını kesmek için şerit testereyi kullanmak için platformu düzleştirin.

Alt Plaka (Malzeme: Kül)

Alt plaka, 220 mm x 145 mm x 10 mm boyutlarında Ashwood'dan dikdörtgen bir blok olduğu için şerit testere kullanılarak kolayca kesilebilir.

Arka Plaka (Malzeme: Akrilik)

Adobe illustrator kullanarak, yukarıdaki şemalarda görüldüğü gibi, Güç Giriş kablosu ve Açma-Kapama anahtarı için bir yuva ile birlikte arka plakayı (135mm x 230mm) ve vida delikleri tasarladım. Daha sonra bu dosyayı lazer kesiciye aktardım ve kesmesini sağladım.

Bir kurşun kalem ve cetvel kullanarak vida delikleri için 4 delik (her iki tarafta 2 adet) işaretleyin (çap kullandığınız vidaya bağlıdır). Bir merkez zımbası ve bir tokmak kullanarak bu deliklerin her birinin üzerine bir girinti yapın ve son olarak uygun matkap ucunu bir el matkabı ile birlikte kullanarak 4 deliğin tamamını delin.

Daha sonra, 4. adımdaki harfleri akrilik üzerine spreyle boyamak için aynı adımları takip ettim. Son olarak, bir havşa matkap ucu kullanarak, vida başlarının akrilik yüzeyle aynı hizada olmasını sağlamak için vida deliklerinin her birinin üzerinden geçtim. birleştirilmiş.

Güç elektroniği:

Gelen güç kaynağı 5V civarında olmalıdır. Pozitif kablo, arka plakadaki güç deliğinden geçirildikten sonra, kullanıcının ürüne giden gücü kontrol edebilmesi için güç anahtarından geçirilmelidir. Anahtardan gelen pozitif terminal daha sonra Arduino üzerindeki V(in) pinine ve negatif/GND kablosu Arduino GND (in) pinine bağlanmalıdır.

Adım 7: Yapıştırma ve Sıkıştırma

Artık tüm gövde parçaları kesildiğine göre, onları bir araya getirmemiz gerekiyor. Tüm parçalar aşağıda listelenmiştir:

• 2x Yan Plakalar
• 1x Üst Çubuk
• 1x Alt Yer
• 1x Kullanıcı Arayüzü
• 1x Arka Plaka

Bu adımda, birbirine yapıştıracağımız parçalar:

• 1x Üst Çubuk
• 2x Yan Plakalar

Bu parçaların ve SADECE bu parçaların birbirine yapıştırılması çok önemlidir. Alt plaka yukarıdaki resimlerde gösterilmektedir ancak yan plakalara YAPIŞTIRILMAMIŞTIR. Sadece kılavuz olarak ve konumlandırma için oraya yerleştirilmiştir.

Adımlar:

1. Parçaları sırayla düzenleyin ve hepsinin düzgün bir şekilde yerleştirilip takılabileceğinden emin olun. Durum böyle değilse, sorunlu parçayı çalışana kadar dosyalayın veya yeniden yapın.

2. Anahtar temas noktalarının üzerine küçük ama makul bir PVA yapıştırıcı tabakası uygulayın. Bu durumda, bu noktalar her iki yan parçadaki en yüksek indirim eklemi olacaktır.

3. Yan plakaları ve üst çubuğu tutmaya yardımcı olması için alt plakayı kılavuz olarak kullanarak tüm parçaları birleştirin.

4. Tutkal kuruyuncaya ve bağlantı yerleri tamamen sabitlenene kadar parçayı bu konfigürasyonda sabitlemek için bir veya iki kelepçe kullanın.

Adım 8: Delme

Toplamda, Ashwood'a delinmesi gereken 8 delik vardır. Tüm delikler 2,5 mm'lik bir matkap ucu kullanılarak delinmelidir.

Önce kalite kontrol için delme işlemi sırasında hareket etmemesini sağlamak için gövdeyi sıkıştırdım. Ardından, bir cetvel ve kurşun kalem kullanarak arkada ve altta açılması gereken 8 deliğin tamamını işaretledim. Bir merkez zımbası ve bir tükenmez kalem çekici kullanarak, matkabı yönlendirmek için her noktayı girintiledim. Son olarak, bir el matkabı ve 2,5 mm'lik bir matkap ucu kullanarak her bir deliği açtım.

Akrilik arka parça ve ahşap alt parçadan delikler açtıktan sonra, her bir delik için bir havşa oluşturmak için bir havşa matkap ucu kullandım. Arka ve alt parçaları gövdeye birleştirmek için kendinden kılavuzlu vidalar kullandığım için bu gerekliydi. Bu, bu havşa girintileriyle, vida başının vidalandığı malzemenin yüzeyi ile aynı hizada olacağı ve güzel bir görünüm ve güvenli bir dış görünüm sağlayacağı anlamına geliyordu.

Adım 9: Zımparalama ve Son İşlem

Kirleri zımparalamak

Muhafaza birbirine yapıştırıldıktan sonra, aşırı kurumuş yapıştırıcı veya bariz yanlış hizalama sorunlarından kurtulmak için önce kaba zımpara kağıdı kullandım. Ardından kalite kontrol için. Daha ince zımpara kağıdına geçtim ve pürüzsüz bir yüzey elde etmek için her yüzeyin üzerinden geçtim.

Cila uygulama: Mobilya Cilası

Son olarak, dişbudak ağacına güzel bir görünüm ve his vermek için yüzeyi cilalamaya karar verdim. Bir cila bezi kullanarak, kalite kontrol için mobilya cilasını ahşabın her dış yüzeyine 4 kez 30 dakikalık kurutma seansları ile uyguladım. Bu, ahşabın her santiminin düzgün bir şekilde kaplanmasını ve aynı dokuya sahip olmasını sağlayan kalite kontrolü içindi.

Adım 10: Elektronikleri Muhafazaya Sabitleyin

Malzemeler

• 12x M4 Cıvata
• 12x M4 Somun
• 12x M4 Naylon Yıkayıcılar

Yukarıda, cıvataları, somunları ve naylon rondelaları kullanarak PCB'leri kullanıcı arayüzüne bağlıyorum. İletken olmadıkları ve bu nedenle PCB'mle temas halinde herhangi bir kısa devre oluşturmadıkları için Naylon yıkayıcılar kullandım. PCB'ler bağlandıktan sonra, arka ve alt plakalarımı son muhafazaya takmak için bir matkap ve tornavida kullandım. Elektronikler oldukça hassas olma eğiliminde olabileceğinden, bu işlemi dikkatli yapın.

Herhangi bir lehim eklemi kırılır veya ayrılırsa, onu orada düzeltmeniz ve ardından b4'e devam etmeniz zorunludur. Her şeyin çalışır durumda olduğundan emin olmak için devreyi muhafazaya sabitlemeden önce ve sonra test ettiğinizden emin olun.

Adım 11: Muhafazayı Bir Araya Getirin

Bu son adımda, kullanıcı arayüzünü alın ve yan plaka oluklarından muhafazaya doğru kaydırın. Ardından, alt plakayı, iki yan plakanın yiv bağlantıları arasına muhafazanın altına yerleştirin. Vida deliklerini hizalayın ve bir tornavida kullanarak plakayı yerine sabitlemek için 4 vidanın tümünü (her iki tarafta 2 adet) takın.

Son adım, arka plakayı muhafazaya takmaktır. Bunu vida deliklerini hizalayarak yapın ve ardından sıkı ve aynı hizada olduğundan emin olmak için 4 adet kendinden diş açan ahşap vidayı her bir konum kontrolüne sokun.

Son olarak, ince zımpara kağıtları ve mobilya cilası kullanarak hataları düzeltebilirsiniz. Hizalama ile ilgili herhangi bir hata varsa, lütfen önceki adımları tekrar gözden geçirin. Bu süreçte herhangi bir yardıma ihtiyacınız olursa, lütfen sorularınızı aşağıdaki yorum bölümüne göndermekten çekinmeyin.

Adım 12: İşiniz Bitti

Projeyi tamamlarken aferin! Eğlence!