By fasaxc in Circuits

這說明了我如何制作帶有彎曲蓋的激光切割盒,以容納無線傳感器節(jié)點(diǎn)。該節(jié)點(diǎn)測(cè)量溫度并將其測(cè)量結(jié)果中繼到中央記錄器,以便我可以根據(jù)數(shù)據(jù)繪制圖形。盒子需要一個(gè)天線端口,傳感器要有良好的空氣流通,并且需要是吸引人注意的(當(dāng)它放在無人注意的角落時(shí))。
我在舊金山的線上激光服務(wù)進(jìn)行了所有激光切割。這是我的第一次嘗試,我制作了3個(gè)盒子中的2個(gè),但是當(dāng)我嘗試將蓋子彎曲到位時(shí),一個(gè)盒子壞了。我嘗試了3mm MDF,香柏木“激光木”和樺木“激光木”。MDF完美地切割和彎曲;香柏木在切割中燒得很多(稍后會(huì)詳細(xì)介紹);樺樹切得很好,但是太厚了,無法彎曲。
我改進(jìn)了設(shè)計(jì),它可以與樺木以及其他木材完美配合。有關(guān)更新的設(shè)計(jì)文件,請(qǐng)參見最后一步。
材料:
- 3mmMDF(膠合木板);
- 10mm M2螺釘和螺母*6;
- 無線傳感器節(jié)點(diǎn)(是我自己的設(shè)計(jì),但我的設(shè)計(jì)是基于我朋友寫的非常棒的傳感器節(jié)點(diǎn)。)
- 激光切割機(jī)
步驟1:設(shè)計(jì)外盒

我想把盒子做成什么樣的形狀,腦袋里有好看的圖片。我使用Inkscape來創(chuàng)建設(shè)計(jì),并在“輪廓”模式下工作。
這是我構(gòu)建設(shè)計(jì)的方式:
- 將文件設(shè)置為24英寸x 18英寸,這是我正在使用的激光切割機(jī)的床尺寸;
- 在“文件”>“屬性”中,添加一個(gè)1mm的網(wǎng)格 ;
- 在底部繪制一個(gè)6厘米見方的正方形。在此階段,我無需擔(dān)心諸如螺絲槽之類的細(xì)節(jié);
- 在一側(cè)畫半圓,從兩端向下延伸1厘米,以得到平坦的部分;關(guān)閉底座;
- 計(jì)算頂部所需的長(zhǎng)度= PI * 3 + 2厘米= 11.5厘米;
- 創(chuàng)建一個(gè)長(zhǎng)度為6cm的矩形;
- 使用網(wǎng)格捕捉,繪制活動(dòng)鉸鏈圖案的一個(gè)副本;
- 沿著蓋子的長(zhǎng)度克隆圖案;
- 使用路徑編輯工具,優(yōu)化形狀,繪制螺釘?shù)尼斪雍蚑形槽。我使用1mm的柵格完成了90%的工作。對(duì)于T形槽之類的精確零件,我選擇了需要“脫離網(wǎng)格”的節(jié)點(diǎn),并手動(dòng)輸入了坐標(biāo);
- 使用網(wǎng)格,畫出2mm的圓圈作為螺孔。對(duì)于天線孔,我使用了捕捉工具以將捕捉打開到尖端,然后捕捉到中心,然后讓圓心捕捉到線的末端。然后,我使用路徑工具編輯該行以消除重疊;
- 最后,我在端接件上添加了一些圓形以用于氣孔,并復(fù)制了端接件。
尖端:
- 我打算切割厚度稍有不同的不同類型的木材,并且我不想改變每種類型的設(shè)計(jì),所以我使釘子伸出槽的末端并彎曲了末端。
- 我在設(shè)計(jì)中使栓釘稍寬于孔(0.2mm),以說明激光束的切口。
注:
以上為作者使用Inkscape建模的設(shè)計(jì)思路,并未在原文附上設(shè)計(jì)圖。本文中所附設(shè)計(jì)圖已于LaserMaker建模軟件重新構(gòu)建,或與原文設(shè)計(jì)圖尺寸有所偏差。
*文末附設(shè)計(jì)圖(.lcp格式),可能須根據(jù)實(shí)際使用材料種類及尺寸進(jìn)行修改后才可使用。
步驟2:使用激光切割機(jī)

使用激光切割機(jī)切割出所有零件。
如果您沒有激光切割機(jī),則可以使用您附近的切割服務(wù)來為您切割零件。
步驟3:組裝箱體側(cè)面



請(qǐng)按照?qǐng)D片所示組裝盒子的側(cè)面。
步驟4:安裝傳感器節(jié)點(diǎn)

代碼:
這是針對(duì)ATiny13的Eclipse CDT / AVR項(xiàng)目,是一個(gè)微型微控制器,僅具有1K ROM和64字節(jié)RAM。
main.c中的代碼實(shí)現(xiàn)了一個(gè)主循環(huán),該循環(huán)如下:
- 讀取定義主軸上的TMP36溫度傳感器;
- 將曼徹斯特編碼的信號(hào)寫入已定義的發(fā)送串口(該串口應(yīng)連接到此類);
- 進(jìn)入深度睡眠狀態(tài)約4分鐘以延長(zhǎng)電池壽命;
- 為了進(jìn)一步減少電池消耗,TMP36通過微控制器直接直接驅(qū)動(dòng),僅在需要時(shí)才打開。同樣,只有在需要時(shí)才打開變頻器。由于它消耗的功率更多,因此我在“ RADIO_POWER_PIN”上使用了一個(gè)晶體管。
*該代碼是在BSD許可下發(fā)布的。

傳感器原理圖
TMP36由ATTiny直接驅(qū)動(dòng),因此在不使用時(shí)可以關(guān)閉電源。0.1uF電容器可平滑TMP36的電源,從而提高了精度。
發(fā)射器通過基本的NPN開關(guān)晶體管供電。10uF的的電容提供了用于傳輸?shù)乃矐B(tài)高電流。2K電阻可防止過多的電流流過基極流向晶體管的發(fā)射極(只需要很小的電流就可使晶體管飽和,因此任何多余的電流都無濟(jì)于事,且可能有害)。
步驟5:安裝蓋子



- 將天線穿過蓋子上的孔。
- 小心地對(duì)稱向下彎曲蓋子,以免卡住側(cè)面的小釘子。
- 在安裝剩余的螺母和螺釘時(shí),將蓋子緊緊固定在適當(dāng)?shù)奈恢谩?/li>
步驟6:完成!

步驟7:可能出錯(cuò)的地方

這就是我嘗試制作彎頭時(shí)使用樺木蓋的原始設(shè)計(jì)所發(fā)生的情況。回到繪圖板?。ㄓ嘘P(guān)改進(jìn)的設(shè)計(jì),請(qǐng)參見下一步驟。)
步驟8:[更新]改進(jìn)的設(shè)計(jì)

由于我的第一批盒子中只有3個(gè)中的2個(gè)在彎曲過程中幸存了下來,所以我對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了一些不同的修改,并在進(jìn)行了裁剪。一種替代設(shè)計(jì)的效果要好得多。蓋子非常靈活,我甚至可以將它彎曲成一圈!
我所做的主要更改是減小活動(dòng)鉸鏈中之字形的寬度。之前大約是3.5mm,這是木板的寬度。我的新設(shè)計(jì)使用2mm的寬度,并將中央支撐的數(shù)量減少到1,以便最大程度地彎曲。
注:本文經(jīng)翻譯并轉(zhuǎn)載,
若部分翻譯有誤,請(qǐng)諒解。
