Stasiun Elektronik Portabel: 22 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Ini adalah tempat kerja elektronik kecil yang dirancang untuk digunakan saat bepergian, atau jika Anda tidak memiliki cukup ruang di rumah untuk tempat kerja berukuran penuh. Ini memiliki komputer built-in, osiloskop, Arduino, dan fitur lainnya.

Bahan:

Bahan elektronik:

• Raspberry Pi (1x)
• Konektor Pria RCA (2x)
• Kipas Komputer USB (1x)
• Keyboard USB(1x)
• USB Extender (3x)
• Kabel USB Pria ke Pria (1x)
• Adaptor USB Wanita ke Wanita (1x)
• Pengisi Daya Telepon USB 1a (1x)
• Arduino Uno (1x)
• Papan tempat memotong roti (1x)
• Catu Daya Papan Tempat memotong roti (1x)
• Klip Baterai 9v (2x)
• Konektor Barel 2,1 mm (2x)
• Layar sentuh (1x)
• Speaker Portabel (1x)
• Bank Daya Portabel (1x)
• Pemisah Audio (1x)
• Kartu Suara USB (1x)
• Kartu Micro SD, minimal 4 GB (1x)
• Kabel HDMI (1x)
• Hub USB (1x)
• Kabel USB Mikro dengan Saklar (1x)
• Kabel USB A ke USB B (1x)
• Kabel 3.5mm ke RCA (1x)
• Baterai Sembilan Volt(2x)

Catatan: keyboard USB diperlukan untuk bekerja pada Raspberry Pi pada awalnya, tetapi tidak akan digunakan di stasiun yang telah selesai. Jika Anda sudah memiliki keyboard USB, Anda dapat menggunakannya daripada membelinya, karena keyboard tersebut tidak akan digunakan di stasiun secara permanen.

Bahan kotak:

• 0,75 x 2 x 22,75 inci potongan kayu (4x)
• 0,75 x 2 x 17,75 inci potongan kayu (4x)
• 17,75 x 24 lembar Masonite 0,25 inci (2x)
• 1,25 x 3x 3 inci balok kayu (4x)
• Engsel pantat (2x)
• Sekrup 1,5 inci atau paku finishing
• Lem kayu
• Wadah Penyimpanan Organizer (4x)
• Sekrup Pemasangan Arduino (1x)
• Lakban
• Lem super

Hubungi Semen

22,75 x 17,125 0,25 lembar masonit (1x)

Kait (1x)

Peralatan:

• Dremel
• Pahat
• Spidol berujung halus
• Amplas Kasar
• Solder Besi
• Mengebor
• Mata bor

Langkah 1: Membangun Kotak, Bagian Satu

Sayangnya, kotak yang saya gunakan untuk membuat tempat kerja sudah jadi, jadi saya tidak punya foto kotak itu selama konstruksi. Namun, saya memiliki kotak lain yang persis seperti itu, jadi saya menemukan cara pembuatannya dan menyertakan instruksi di sini.

Sekrup atau paku dua potongan kayu yang lebih pendek di ujung dua dari dua potongan kayu yang lebih panjang (foto utama). Kencangkan atau tempelkan salah satu lembaran Masonite ke bingkai persegi panjang yang baru saja Anda buat (foto kanan atas). Ulangi proses ini sekali. Atur dua bingkai Anda berdampingan, tetapi tidak terlalu menyentuh. Letakkan engsel Anda di tempatnya (foto kanan tengah). Lacak engsel pada bingkai, di posisi di mana mereka akan dipasang. Gunakan pahat untuk mengukir kayu di dalam area yang Anda jiplak sampai bagian atas engselnya rata dengan kayu (foto kanan bawah). Pasang engsel ke area yang Anda indentasi dengan pahat.

Langkah 2: Membangun Kotak, Bagian Dua

Ambil lembaran Masonite berukuran 22,75 x 17,125 inci dan rekatkan salah satu balok kayu berukuran 1,25 x 3 x 3 inci di setiap sudutnya, seperti yang ditunjukkan pada foto di sebelah kiri. Sisi Masonite dengan balok kayu di atasnya akan menjadi bagian bawah panel utama. Bor kisi-kisi lubang ventilasi di sisi salah satu bagian kotak, seperti yang ditunjukkan pada foto di sebelah kiri. Gunakan mata bor berukuran kurang lebih 1/4 inci.

Langkah 3: Membangun Kotak, Bagian Tiga

Pada langkah ini Anda akan memasang wadah untuk komponen elektronik. Saya memiliki pilihan jenis wadah yang terbatas, sehingga gambar yang disertakan tidak akan langsung sesuai dengan instruksi. Instruksi harus tetap berfungsi, dan benar-benar memberikan penggunaan ruang yang lebih efisien daripada sistem yang saya miliki. Ambil keempat wadah penyimpanan dan posisikan sehingga semuanya muat di setengah kotak tanpa lubang ventilasi di dalamnya, dan dapat dibuka pada posisi yang Anda pilih. Lacak setiap wadah ke Masonite di posisi yang Anda pilih. Gunakan amplas untuk menghaluskan area di dalam tempat yang Anda gambarkan dan bagian bawah wadah. Tutupi bagian bawah wadah dan area yang Anda kasarkan pada Masonite dengan semen kontak. Tunggu sampai semen kontak mengering. Setelah semua semen kontak kering, tekan sisi-sisi wadah yang dilapisi semen kontak terhadap area yang sesuai dari Masonite berlapis semen kontak. Wadah sekarang dapat digunakan untuk menyimpan komponen elektronik.

Langkah 4: Memasang Layar Sentuh

Potong kertas persegi panjang dengan dimensi 6,5 x 4,13 inci. Posisikan kertas pada posisi touchscreen di foto utama. Lacak di sekitar foto dengan spidol berujung halus. Gunakan Dremel dengan kepala pemotong putar untuk memotong sepanjang garis yang Anda gambar. Hapus persegi panjang Masonite yang Anda potong. Buat lekukan kecil di area kiri bawah potongan untuk kabel pita, seperti yang ditunjukkan pada foto kiri atas. Balikkan lembaran Masonite dan dukung ujungnya pada dua kotak. Letakkan layar sentuh dengan hati-hati ke dalam lekukan, pastikan ekstensi papan sirkuit dengan lubang sekrup di dalamnya terpasang dengan aman pada lembaran Masonite. Tandai di mana lubang sekrup pada papan sirkuit bertemu dengan Masonite. Bor lubang kecil di tempat yang Anda tandai, menggunakan mata bor yang semakin besar hingga sekrup yang disertakan dengan layar sentuh pas melalui lubang yang Anda bor. Letakkan layar sentuh kembali ke lekukan. Pasang layar sentuh ke tempatnya dengan sekrup yang disertakan. Sambungkan kabel HDMI dan kabel USB yang disertakan ke layar, seperti yang ditunjukkan di foto kiri bawah. Pastikan backlight dalam posisi on, seperti terlihat pada foto kiri bawah.

Langkah 5: Memasang NOOBS pada Kartu SD

Anda perlu mengunduh sistem NOOBS ke kartu SD kosong. NOOBS adalah singkatan dari New Out Of Box Software. Ini adalah cara yang lebih mudah untuk menginstal sistem operasi Raspbian ke dalam Raspberry Pi. Untuk menemukan petunjuk, serta mengunduh, klik di sini.

Langkah 6: Siapkan Raspberry Pi

Hubungkan kabel HDMI dan USB dari layar sentuh ke Raspberry Pi. Colokkan hub USB dan kartu suara USB ke Raspberry Pi. Masukkan kartu SD ke dalam slot kartu SD pada Raspberry Pi.

Langkah 7: Rekatkan Hub USB

Pertama, pilih tempat Anda ingin hub USB Anda direkatkan. Anda akan menempelkannya ke bagian bawah panel utama, sisi dengan Raspberry Pi di atasnya. Itu harus menjadi tempat di mana ia dapat terhubung ke Raspberry Pi sementara Raspberry Pi terhubung ke layar sentuh. Coba pastikan tidak ada kabel yang tertekuk saat hub USB berada di posisi yang Anda pilih. Buat garis besar hub USB di area tempat Anda ingin merekatkannya. Amplas area yang Anda gariskan dengan amplas kasar. Amplas bagian bawah hub USB dengan amplas yang sama. Oleskan lapisan semen kontak ke kedua area yang Anda amplas, lalu biarkan mengering. Setelah kedua area mengering, tekan dengan kuat sisi berlapis hub USB ke area yang Anda tandai. Terus tekan selama satu menit atau lebih.

Langkah 8: Memasang Breadboard

Bersihkan area di atas layar sentuh dengan kain lembab, pastikan bebas dari kotoran dan debu. Lepaskan pita pelindung dengan hati-hati dari bagian belakang papan tempat memotong roti, berhati-hatilah agar tidak melepaskan lapisan perekat. Tekan bagian belakang papan tempat memotong roti ke area yang baru saja Anda bersihkan hingga menempel erat. Pasang catu daya papan tempat memotong roti ke papan roti, seperti yang ditunjukkan pada foto utama. Pastikan semua pin di bagian bawah papan catu daya sejajar dengan rel daya di papan tempat memotong roti. Bor lubang kecil pada Masonite, dengan posisi dekat dengan barrel jack pada power supply. Colokkan jack barel pria ke konektor barel wanita pada catu daya papan tempat memotong roti. Lepaskan penutup dari jack barel laki-laki. Jalankan kabel dari klip baterai 9v melalui lubang yang Anda bor di Masonite, pastikan klip ada di bagian bawah dan kabel di atas. Geser penutup jack barel yang Anda buka di atas kabel. Solder kabel positif (merah) dari klip ke kutub dalam konektor barel, dan kabel negatif (hitam) ke cincin luar konektor (foto kanan bawah).

Langkah 9: Memasang Powerbank

Posisikan powerbank Anda di bagian depan kotak Anda (foto utama). Lacak di sekitar powerbank dengan spidol berujung halus. Gunakan Dremel untuk memotong kayu di dalam bagian yang Anda gambarkan. Gunakan Dremel untuk membuat dua lekukan di kayu di sebelah lubang yang baru saja Anda potong, untuk kabel pengisian dan keluaran (foto kanan atas). Colokkan kabel yang disertakan dengan powerbank ke sisi pengisian powerbank, dan colokkan kabel dengan sakelar di atasnya ke sisi output powerbank. Geser powerbank ke dalam lubang yang Anda potong. Powerbank harus terpasang dengan benar, tanpa memuntir atau menekuk kabel. Jika powerbank terpasang dengan benar, kencangkan dengan lakban. Colokkan ujung kabel micro USB yang keluar dari powerbank ke konektor daya micro USB pada Raspberry Pi. Lacak sakelar di kabel yang keluar dari bank daya ke Masonite, di dekat layar sentuh. Potong area ini menggunakan Dremel. Masukkan sakelar melalui lubang sampai bagian atas sakelar rata dengan Masonite (foto kiri bawah). Rekatkan sakelar di tempatnya dengan Superglue. Pastikan sakelar dalam posisi mati.

Langkah 10: Pengisian

Potong lubang 5/8 x 3/8 inci. Ini akan menjadi tempat Anda mencolokkan kabel pengisi daya untuk stasiun. Posisikan USB extender di bagian bawah lembaran Masonite sehingga Anda dapat melihat seluruh port USB melalui lubang (foto utama). Tandai di mana sekrup akan melewati Masonite untuk memasang USB extender di posisi ini. Bor lubang 1/8 inci di semua posisi yang ditandai. Kencangkan pemanjang di tempatnya menggunakan sekrup yang disertakan. Colokkan adaptor USB female ke female ke kabel USB yang masuk ke powerbank. Colokkan ekstensi USB ke sisi lain adaptor USB. Colokkan kabel USB male ke USB male ke pengisi daya telepon USB. Untuk mengisi daya stasiun, colokkan pengisi daya ponsel ke USB extender dengan kabel USB male to male. Anda mungkin ingin menggunakan penanda untuk menulis "pengisian" atau indikasi lain di dekat perluasan USB untuk membedakannya dan port USB data. Catatan: powerbank yang digunakan untuk Instruksi ini tidak mendukung pengisian daya terus-menerus, artinya Anda tidak dapat mengisi daya stasiun dan menggunakan komputer secara bersamaan.

Langkah 11: Memasang Arduino

Sayangnya, saya tidak dapat menemukan kit sekrup khusus untuk memasang Arduino, jadi saya telah menyertakan tautan ke kit dengan beberapa baut, mur, dan kebuntuan. Pertama, posisikan Arduino Anda tepat di atas Breadboard (foto kiri). Gunakan spidol Anda untuk menandai di mana Anda akan mengebor lubang untuk sekrup untuk memasang Arduino. Gunakan mata bor 2mm untuk mengebor lubang di semua posisi yang Anda tandai. Jika baut yang disertakan dalam kit tidak dapat melewati lubang, gunakan mata bor 2,5 mm untuk memperbesar lubang. Posisikan Arduino Anda sehingga lubang sekrup pada Arduino sejajar dengan lubang sekrup yang Anda bor di Masonite. Jalankan sekrup melalui lubang sekrup pada Arduino dan lubang yang Anda bor di Masonite. Pasang baut ke ujung masing-masing sekrup dan kencangkan (foto kanan).

Langkah 12: Kekuatan dan Data Arduino

Raspberry Pi tidak memiliki daya yang cukup untuk memberi daya pada Arduino dan layar sentuh secara bersamaan, sehingga Arduino memiliki catu daya sembilan volt untuk menyalakannya, dan kabel USB untuk transfer data. Bor lubang kecil di Masonite, dengan posisi dekat dengan barrel jack pada Arduino. Pasang jack barel laki-laki ke konektor barel perempuan di Arduino. Lepaskan penutup dari jack barel laki-laki. Jalankan kabel dari klip baterai 9v melalui lubang yang Anda bor di Masonite, pastikan klip ada di bagian bawah dan kabel di atas. Geser penutup jack barel yang Anda buka di atas kabel. Solder kabel positif (merah) dari klip ke kutub dalam konektor barel, dan kabel negatif (hitam) ke cincin luar konektor. Pasang kembali penutup untuk dongkrak barel ke dongkrak barel. Bor lubang 1/4 inci di Masonite, kira-kira dua setengah inci dari konektor USB di Arduino. Potong kabel USB A ke USB B menjadi dua, lalu jalankan setengahnya dengan konektor USB B di atasnya melalui lubang yang baru saja Anda bor (foto kiri). Lepaskan satu inci insulasi luar dari kedua bagian kabelnya. Lepaskan setengah inci insulasi dari masing-masing kabel yang lebih kecil di kedua bagian kabel. Putar bagian yang terbuka dari kabel berwarna serupa dari kedua bagian bersama-sama untuk membuat sambungan. Bungkus sambungan dengan pita listrik untuk mengisolasinya. Ulangi proses ini dengan semua kabel di kabel. Bungkus bagian kabel yang disambung dengan lebih banyak selotip listrik sampai benar-benar tertutup (foto tengah). Colokkan kabel ke hub USB (foto kanan).

Langkah 13: Memasang Papan Ketik Kotak Korek Api

Matchbox Keyboard adalah keyboard virtual yang dapat digunakan untuk mengetik di Raspberry Pi tanpa memerlukan keyboard USB eksternal. Pertama, colokkan keyboard USB ke Raspberry Pi. Kemudian nyalakan Raspberry Pi. Untuk menyalakan Raspberry Pi, tekan tombol pada powerbank dan atur sakelar daya ke on. Layar startup NOOBS akan muncul. Pilih Raspbian dalam daftar opsi yang diberikan layar pengaktifan kepada Anda. Klik ikon Instal. Setelah Raspbian diunduh, dan layar utama Raspbian telah muncul

Untuk menginstal Matchbox Keyboard, buka terminal Raspbian dan ketik perintah ini.

sudo apt-get install kotak korek api-keyboard

sudo reboot

Setelah Raspberry Pi di-boot ulang, buka Menu > Accessories and Matchbox Keyboard seharusnya ada di sana. Cabut keyboard USB dari Raspberry Pi dan matikan Raspberry Pi. Untuk mematikan Raspberry Pi, buka Menu > Shutdown > Power off. Ketika lampu indikator hijau pada Raspberry Pi berhenti berkedip, Anda dapat mengatur sakelar daya ke mati.

Langkah 14: Membuat Osiloskop

Pertama, nyalakan powerbank. Setelah Raspberry Pi boot, buka Menu > Preferences > Add/Remove Software. Ketik "osiloskop digital" di mesin pencari bawaan. Setelah hasilnya muncul, pilih perangkat lunak berlabel "osiloskop digital" dan klik tombol instal. Setelah layar menunjukkan bahwa perangkat lunak telah dimuat, jendela akan ditutup. Periksa menunya. Seharusnya ada bagian baru, berlabel "Ham Radio". Di bagian ini Anda harus menemukan perangkat lunak osiloskop. Buka Menu > Preferensi > Pengaturan Perangkat Audio. Periksa untuk melihat apakah Anda dapat mengatur kartu suara USB sebagai output audio. Jika tidak, buka di sini untuk melihat halaman tentang menginstal driver yang diperlukan. Colokkan kabel 3,5 mm ke RCA ke konektor mikrofon pada kartu suara. Bor dua lubang 7/16 inci di Masonite dalam jarak enam inci dari kartu suara. Dorong konektor RCA melalui lubang dari bawah, sampai lapisan plastik rata dengan Masonite (foto kiri).

Langkah 15: Membuat Probe Osiloskop

Ada berbagai jenis probe osiloskop, seperti 1x, 5x, dan 10x. Masing-masing jenis probe ini membagi tegangan dengan angka di awal namanya. Untuk membuat probe 1x, sambungkan kabel ke masing-masing kabel konektor RCA pria. Hubungkan klip buaya hitam ke kabel yang mengarah ke cincin luar konektor, dan klip buaya merah ke kabel yang mengarah ke pin bagian dalam konektor RCA. Jika mau, Anda dapat menukar klip buaya merah dengan probe pilihan Anda, seperti klip pogo atau minigrabber. Probe non-1x lebih sulit dibuat, karena harus membagi sinyal dengan nomor tetap, tanpa menimbulkan distorsi. Jika Anda ingin membuat jenis probe lain, lihat di sini untuk panduan. Catatan: sementara panduan menggunakan konektor BNC, proyek ini menggunakan konektor RCA.

Langkah 16: Memasang Speaker

Pertama, posisikan lembaran Masonite Anda dengan elektronik yang terpasang di dalamnya di setengah kotak dengan powerbank di dalamnya. Posisikan speaker Anda di sebelah salah satu sisi kotak (foto paling kiri). Tempatkan speaker Anda di atas Masonite dan lacak di sekitarnya. Gunakan Dremel untuk memotong Masonite di dalam area yang ditandai. Keluarkan potongan Masonite dengan elektronik di dalamnya dari kotak. Gunakan Dremel untuk membuat lekukan di sisi kotak untuk kabel pengisi daya. Posisikan kabel pada lekukan dan isi sisa lekukan dengan campuran serbuk gergaji hasil pemotongan lekukan dan lem kayu (foto kiri tengah). Tunggu hingga lem mengering. Buat lekukan lain untuk mengakses sakelar hidup/mati pada speaker di sisi kotak, hati-hati jangan sampai menembus lekukan kabel daya (foto kanan tengah). Colokkan kabel 3,5 mm yang disertakan dengan speaker ke speaker. Colokkan speaker ke kabel pengisi daya yang terpasang di dalam kotak. Colokkan ujung lain kabel 3,5 mm ke pembagi audio. Bor lubang di sisi kotak dengan diameter yang sama dengan bagian luar salah satu colokan 3.5mm perempuan pada splitter. Dorong ujung splitter melalui lubang sampai ujungnya rata dengan bagian luar kotak (foto paling kanan). Ini akan menjadi output audio headphone workstation.

Langkah 17: Ekstensi USB

Colokkan dua perpanjangan USB yang tersisa ke hub USB. Potong dua lubang berukuran 5/8 x 3/8 inci, kira-kira terpisah dua inci. Posisikan USB extender di bagian bawah lembaran Masonite sehingga Anda dapat melihat seluruh port USB melalui lubang (foto utama). Tandai di mana sekrup akan melewati Masonite untuk memasang USB extender di posisi ini. Lakukan ini pada kedua lubang. Bor lubang 1/8 inci di semua posisi yang ditandai. Kencangkan pemanjang di tempatnya menggunakan sekrup yang disertakan.

Langkah 18: Memasang Kipas

Colokkan kipas komputer USB ke hub USB. Posisikan kipas pada posisi yang dekat dengan Raspberry Pi dan sedekat mungkin dengan lubang ventilasi. Lacak area melingkar dengan bilah kipas yang terbuka pada Masonite. Gunakan Dremel untuk memotong area ini (foto utama). Tandai lubang sekrup untuk memasang kipas. Bor lubang di semua tempat yang Anda tandai menggunakan mata bor 9/64 inci. Gunakan sekrup pemasangan yang disertakan untuk memasang kipas pada posisinya.

Langkah 19: Menginstal Arduino IDE

Menginstal Arduino IDE pada Raspberry Pi sangat sederhana. Pertama, pastikan sistem operasi Raspbian Anda mutakhir. Anda dapat melakukan ini dengan menjalankan perintah berikut di terminal.

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

Untuk menginstal Arduino IDE, cukup jalankan perintah ini.

sudo apt-get install arduino

Langkah 20: Lampu Indikator Raspberry Pi

Jika Anda pandai menyolder, Anda dapat melepas LED hijau pada Raspberry Pi dan menyambungkannya ke LED lain yang terpasang pada panel Masonite. Namun, karena tidak pandai menyolder, saya hanya mengebor lubang di Masonite yang memungkinkan saya melihat indikator LED yang ada (foto utama).

Langkah 21: Menyelesaikan Elektronik

Jika konektor barel untuk Arduino terhubung ke Arduino, cabut. Colokkan baterai sembilan volt ke masing-masing klip baterai sembilan volt. Pastikan konektor barel dicolokkan ke catu daya papan tempat memotong roti dan sakelar pada catu daya dalam posisi mati. Letakkan lembaran Masonite dengan elektronik di atasnya pada posisinya di dalam kotak (foto utama). Untuk menggunakan Raspberry Pi, tekan tombol pada powerbank dan atur sakelar daya ke on, untuk menyalakannya. Untuk mematikannya, buka Menu > Shutdown > Power off. Tunggu sementara LED hijau Raspberry Pi berkedip cepat beberapa saat kemudian berkedip lama dan mati. Kemudian matikan sakelar daya. Untuk menggunakan osiloskop, nyalakan Raspberry Pi dan buka Menu > Ham Radio > Oscilloscope. Untuk menggunakan Arduino, pertama pasang konektor barrel ke Arduino, kemudian tancapkan Arduino ke Raspberry Pi. Anda dapat memprogram Arduino dari Arduino IDE yang diinstal pada Raspberry Pi. Untuk menggunakan speaker, gunakan lekukan di sisi kotak untuk mengaktifkan speaker sebelum memutar audio di atasnya. Atau, stasiun ini memiliki kemampuan Bluetooth dan output 3,5 mm, jadi Anda tidak perlu menggunakan speaker.

Langkah 22: Kesimpulan dan Perbaikan

Itu saja yang diperlukan untuk membangun stasiun elektronik portabel yang akan berguna untuk sebagian besar proyek elektronik. Saya juga menyertakan monitor RCA dan sirkuit untuk memberi daya pada monitor, tetapi karena kebanyakan orang tidak membutuhkan ini, saya memilih untuk tidak memasukkannya ke dalam Instruksi ini. Sayangnya, saya tidak dapat menemukan cara untuk mengaktifkan speaker secara otomatis, jadi Anda harus menggunakan lekukan di sisi kotak untuk menghidupkan dan mematikan speaker. Anda juga dapat merancang pengeras suara Anda sendiri untuk stasiun tersebut. Pada titik tertentu, akan lebih baik untuk mengupgrade powerbank ke powerbank berkapasitas lebih tinggi, yang mendukung pengisian pass-through, tetapi ini adalah satu-satunya yang dapat saya temukan yang memiliki pengukur pengisian daya dan sakelar daya di sisi yang sama.. Saya juga ingin merancang kipas untuk menyala ketika sensor suhu mendeteksi suhu yang cukup tinggi untuk menyalakannya, alih-alih kipas selalu menyala. Itulah satu-satunya modifikasi yang benar-benar diperlukan atau mendesak untuk dilakukan. Jika ada yang punya ide modifikasi atau perbaikan lain, silakan sebutkan di bagian komentar di bawah.