小型電子工作站DIY圖解

這是一個(gè)小型電子工作站，專為旅行時(shí)使用而設(shè)計(jì)，或者如果你的房子里沒有足夠的空間用于全尺寸的工作站。它具有內(nèi)置計(jì)算機(jī)，示波器，Arduino和其他功能。

材料：

電子材料：

Raspberry Pi（1x）

RCA公連接器（2x）

USB電腦風(fēng)扇（1x）

USB鍵盤（1x）

USB延長器（3x）

USB公對公電纜（1x）

USB母對公適配器（1x）

USB 1a手機(jī)充電器（1x）

Arduino Uno（1x）

面包板（1x）

面包板電源（1x）

9v電池夾子（2x）

2.1 mm槍管接頭（2x）

觸摸屏（1x）

便攜式音箱（1x）

便攜式電源銀行（1x）

音頻分配器（1x）

USB聲卡（1x）

Micro SD卡，最小4 GB（1x）

HDMI電纜（1x）

USB集線器（1x）

帶開關(guān)的Micro USB電纜（1x）

USB A到USB B電纜（1x）

3.5毫米到RCA電纜（1x）

九伏電池（2x）

注意：USB鍵盤是必要的最初是Raspberry Pi，但不會(huì)在已完成的工作站中使用。如果你已經(jīng)有一個(gè)USB鍵盤，你可以使用它而不是買一個(gè)，因?yàn)樗粫?huì)永久用在電臺(tái)中。

盒子材料：

0.75 x 2 x 22.75英寸木材條（4x）

0.75 x 2 x 17.75英寸木材條（4x）

17.75 x 24 0.25英寸Masonite板材（2x）

1.25 x 3x 3英寸木塊（4x）

對接鉸鏈（2x）

1.5英寸螺絲或修整指甲

木膠

管理器儲(chǔ)存容器（4x）

Arduino安裝螺絲（1x）

管道膠帶

強(qiáng)力膠

聯(lián)系水泥

22.75 x 17.125 0.25片masonite（1x）

閂鎖（1x）

工具：

Dremel

鑿子

細(xì)尖標(biāo)記

粗砂紙

烙鐵

鉆頭

鉆頭

步驟1：構(gòu)建盒子，第一部分

不幸的是，我用來制作工作站的盒子已經(jīng)制作完了，所以我沒有施工期間箱子的任何照片。但是，我確實(shí)有另一個(gè)盒子，所以我想出了它是如何制作的并包含在這里的說明。

在兩個(gè)較長條帶中的兩個(gè)的末端（主照片）上擰下或釘上兩根較短的木材條。將其中一塊Masonite螺釘或釘在剛制作的矩形框架上（右上方照片）。重復(fù)此過程一次。將兩個(gè)框架并排放置，但不要太接觸。將鉸鏈放在適當(dāng)位置（右中間的照片）。跟蹤框架上的鉸鏈，在它們將被設(shè)置的位置。使用鑿子在您追蹤的區(qū)域內(nèi)雕刻木材，直到鉸鏈的頂部與木材齊平（右下圖）。將鉸鏈擰入用鑿子縮進(jìn)的區(qū)域。

步驟2：構(gòu)造方框，第二部分

取出22.75 x 17.125英寸的Masonite薄片，并在每個(gè)角上粘上一塊1.25 x 3 x 3英寸的木塊，如左圖所示。 Masonite的一側(cè)帶有木塊，它將位于主面板的下側(cè)。在盒子的一半的一側(cè)鉆一個(gè)通風(fēng)孔網(wǎng)格，如左圖所示。使用大約1/4英寸的鉆頭尺寸。

步驟3：構(gòu)造盒子，第三部分

在此步驟中，您將安裝電子組件的容器。我選擇的容器類型有限，因此所包含的圖片不會(huì)直接與說明書相對應(yīng)。說明書應(yīng)該仍然有效，并且實(shí)際上比我的系統(tǒng)更有效地使用空間。取出四個(gè)儲(chǔ)存容器并將它們放置在盒子的一半，沒有通風(fēng)孔，并且可以在您選擇的位置打開。將每個(gè)容器跟蹤到您選擇的位置的Masonite上。使用砂紙粗糙區(qū)域內(nèi)的區(qū)域和容器的底部。用接觸水泥覆蓋容器的底部和在Masonite上打磨的區(qū)域。等待接觸水泥干燥。一旦所有接觸水泥干燥后，將容器的接觸水泥涂層側(cè)面壓在相應(yīng)的接觸水泥涂層Masonite區(qū)域。這些容器現(xiàn)在可用于固定電子元件。

步驟4：安裝觸摸屏

切割尺寸為6.5 x 4.13英寸的矩形紙。將紙張放在主照片中觸摸屏的位置。使用細(xì)尖標(biāo)記在照片周圍追蹤。使用帶旋轉(zhuǎn)切割頭的Dremel沿您繪制的線條切割。刪除你切出的Masonite矩形。在帶狀電纜的切口左下方區(qū)域做一個(gè)小凹痕，如左上圖所示。將Masonite板翻過來，在兩個(gè)盒子上支撐它的兩端。小心地將觸摸屏放入凹槽中，確保帶有螺孔的電路板延伸部分牢牢固定在Masonite板上。標(biāo)記電路板上的螺孔與Masonite相遇的位置。在標(biāo)記的點(diǎn)上鉆小孔，使用逐漸變大的鉆頭，直到觸摸屏附帶的螺釘穿過您鉆的孔。將觸摸屏放回縮進(jìn)部位。使用附帶的螺絲將觸摸屏固定到位。將HDMI電纜和附帶的USB電纜連接到屏幕，如左下角照片所示。確保背光處于 on 位置，如左下圖所示。

步驟5：在SD卡上安裝NOOBS

需要將NOOBS系統(tǒng)下載到空白SD卡上。 NOOBS代表New Out Of Box軟件。這是將Raspbian操作系統(tǒng)安裝到Raspberry Pi中的一種更簡單的方法。要查找說明以及下載，請單擊此處。

步驟6：設(shè)置Raspberry Pi

將HDMI和USB電纜從觸摸屏連接到Raspberry Pi。將USB集線器和USB聲卡插入Raspberry Pi。將SD卡插入Raspberry Pi上的SD卡插槽。

步驟7：粘貼USB集線器

首先，選擇地點(diǎn)你想要你的USB集線器粘在一起。你將把它粘在主面板的下面，它上面有Raspberry Pi。當(dāng)Raspberry Pi連接到觸摸屏?xí)r，它應(yīng)該是可以連接到Raspberry Pi的地方。當(dāng)USB集線器處于您選擇的位置時(shí)，請確保沒有任何電纜彎曲。在要粘合的區(qū)域上概述USB集線器。用粗砂紙打磨您勾勒出的區(qū)域。用相同的砂紙打磨USB集線器底部。在您打磨的兩個(gè)區(qū)域涂上一層接觸水泥，然后讓它們干燥。兩個(gè)區(qū)域都已干燥后，將USB集線器的涂層面牢固地按到您標(biāo)記的區(qū)域。繼續(xù)按一分鐘左右。

步驟8：安裝面包板

用濕布清潔觸摸屏上方的區(qū)域，確保其沒有灰塵。小心地從面包板背面剝?nèi)ケＷo(hù)膠帶，小心不要去除粘合劑層。將面包板的背面壓在剛剛清潔的區(qū)域，直到它緊緊粘住。將面包板電源連接到面包板，如主照片所示。確保電源板底部的所有引腳與面包板上的電源軌對齊。在Masonite上鉆一個(gè)小孔，靠近電源上的桶形插孔。將公桶插孔插入面包板電源上的母筒連接器。從外筒千斤頂上擰下蓋子。將9v電池夾的電線穿過您在Masonite中鉆出的孔，確保夾子位于底部，電線位于頂部?；瑒?dòng)擰下電線的槍管插孔蓋。將正極（紅色）導(dǎo)線從夾子焊接到針筒連接器的內(nèi)極，將負(fù)極（黑色）導(dǎo)線焊接到連接器的外環(huán)（右下方照片）。

步驟9：安裝Powerbank

將您的powerbank放在前面你的盒子（主照片）。使用細(xì)尖標(biāo)記在電源組周圍追蹤。使用Dremel切割您勾勒出的部分內(nèi)的木材。使用Dremel在剛剛切割的孔旁邊的木材中制作兩個(gè)壓痕，用于充電和輸出電纜（右上圖）。將電源線附帶的電纜插入電源組的充電側(cè)，然后將帶有開關(guān)的電纜插入電源組的輸出側(cè)。將電源組滑入您為其切割的孔中。電源組應(yīng)牢固安裝，不要扭曲或彎曲電纜。如果電源組正確安裝，請使用膠帶將其固定到位。將電纜的micro USB端插入電源組，插入Raspberry Pi上的micro USB電源連接器。跟蹤從電源線出來的電纜中的開關(guān)到觸摸屏附近的Masonite上。使用Dremel剪掉這個(gè)區(qū)域。將開關(guān)穿過孔，直到開關(guān)頂部與Masonite齊平（左下圖）。使用Superglue將開關(guān)粘貼到位。確保開關(guān)處于關(guān)閉位置。

步驟10：充電

切割一個(gè)5/8 x 3/8英寸的孔。這將是您插入電臺(tái)充電電纜的地方。將USB延長器放在Masonite板的下面，這樣您就可以通過孔看到整個(gè)USB端口（主照片）。標(biāo)記螺釘將穿過Masonite以將USB擴(kuò)展器安裝在此位置。在所有標(biāo)記的位置鉆1/8英寸的孔。使用附帶的螺絲將擴(kuò)展器擰緊到位。將USB母頭插入母頭適配器，插入進(jìn)入電源線的USB線。將USB擴(kuò)展器插入U(xiǎn)SB適配器的另一側(cè)。將USB公頭插入U(xiǎn)SB公頭電纜插入U(xiǎn)SB手機(jī)充電器。要為電臺(tái)充電，請使用USB公對公電纜將手機(jī)充電器插入U(xiǎn)SB延長器。您可能需要使用標(biāo)記在USB擴(kuò)展器附近寫入“充電”或其他指示，以區(qū)分它與數(shù)據(jù)USB端口。注意：用于此Instructable的powerbank不支持直通充電，這意味著您無法同時(shí)為工作站充電并使用計(jì)算機(jī)。

步驟11：安裝Arduino

不幸的是，我無法找到專門用于安裝Arduino的螺絲套件，所以我有包括一個(gè)帶有螺栓，螺母和支座的套件的鏈接。首先，將Arduino直接放在面包板上方（左圖）。使用標(biāo)記標(biāo)記鉆孔螺釘?shù)奈恢靡园惭bArduino。使用2毫米鉆頭在您標(biāo)記的所有位置鉆孔。如果套件中包含的螺栓不能通過孔，則使用2.5mm鉆頭擴(kuò)大孔。放置Arduino，使Arduino上的螺孔與您在Masonite中鉆出的螺孔對齊。將螺釘穿過Arduino上的螺孔和您在Masonite中鉆出的孔。將螺栓擰到每個(gè)螺釘?shù)哪┒瞬Q緊（右圖）。

步驟12：Arduino電源和數(shù)據(jù)

Raspberry Pi沒有足夠的電力同時(shí)為Arduino和觸摸屏供電，因此Arduino有一個(gè)9伏的電源供電它和用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腢SB電纜。在Masonite上鉆一個(gè)小洞，靠近Arduino的槍管插孔。將公桶插孔插入Arduino上的母筒連接器。從外筒千斤頂上擰下蓋子。將9v電池夾的電線穿過您在Masonite中鉆出的孔，確保夾子位于底部，電線位于頂部?；瑒?dòng)擰下電線的槍管插孔蓋。將正極（紅色）導(dǎo)線從夾子焊接到針筒連接器的內(nèi)極，將負(fù)極（黑色）導(dǎo)線焊接到連接器的外環(huán)。將槍管插孔的蓋子擰回到槍管千斤頂上。在Masonite上鉆一個(gè)1/4英寸的孔，距離Arduino上的USB連接器大約2.5英寸。將USB A至USB B電纜切成兩半，然后通過剛剛鉆好的孔（左圖）將USB B連接器插入其中。從兩半電線上剝?nèi)ヒ挥⒋绲耐饨^緣層。從電纜兩半的每根較小的電線上取下半英寸的絕緣層。將兩半的相同顏色的線的暴露部分?jǐn)Q在一起以形成拼接。用電工膠帶纏繞接頭以使其絕緣。使用電纜中的所有電線重復(fù)此過程。用更多電工膠帶纏繞電纜的拼接部分，直至完全覆蓋（中間照片）。將電纜插入U(xiǎn)SB集線器（右圖）。

步驟13：安裝火柴盒鍵盤

火柴盒鍵盤是一個(gè)虛擬鍵盤，可用于在不需要的情況下在Raspberry Pi上鍵入外接USB鍵盤。首先，將USB鍵盤插入Raspberry Pi。然后打開Raspberry Pi。要打開Raspberry Pi，請按下電源按鈕上的按鈕，然后將電源開關(guān)設(shè)置為開。應(yīng)該出現(xiàn)NOOBS啟動(dòng)屏幕。在啟動(dòng)屏幕為您提供的選項(xiàng)列表中選擇Raspbian。單擊“安裝”圖標(biāo)。 Raspbian下載后，Raspbian主屏幕出現(xiàn)

要安裝Matchbox鍵盤，請轉(zhuǎn)到Raspbian終端并輸入這些命令。

sudo apt-get install matchbox-keyboard sudo reboot

重新啟動(dòng)Raspberry Pi后，轉(zhuǎn)到菜單》附件，Matchbox鍵盤應(yīng)該在那里。從Raspberry Pi上拔下USB鍵盤，然后關(guān)閉Raspberry Pi。要關(guān)閉Raspberry Pi，請轉(zhuǎn)到菜單》關(guān)機(jī)》關(guān)閉電源。當(dāng)Raspberry Pi上的綠色指示燈停止閃爍時(shí)，您可以將電源開關(guān)設(shè)置為 off 。

步驟14：制作示波器

首先，打開電源。 Raspberry Pi啟動(dòng)后，轉(zhuǎn)到菜單》首選項(xiàng)》添加/刪除軟件。在內(nèi)置搜索引擎中輸入“數(shù)字示波器”。結(jié)果出現(xiàn)后，選擇標(biāo)有“數(shù)字示波器”的軟件，然后單擊安裝按鈕。一旦屏幕顯示軟件已加載，窗口將關(guān)閉。檢查菜單。應(yīng)該有一個(gè)新的部分，標(biāo)有“Ham Radio”。在本節(jié)中，您應(yīng)找到示波器軟件。轉(zhuǎn)到菜單》首選項(xiàng)》音頻設(shè)備設(shè)置。檢查是否可以將USB聲卡設(shè)置為音頻輸出。如果沒有，請轉(zhuǎn)到此處查看有關(guān)安裝必要驅(qū)動(dòng)程序的頁面。將3.5毫米R(shí)CA電纜插入聲卡上的麥克風(fēng)連接器。在距離聲卡6英寸的Masonite中鉆兩個(gè)7/16英寸的孔。將RCA連接器從底部穿過孔，直到塑料涂層與Masonite齊平（左圖）。

步驟15：制作示波器探頭

有各種類型的示波器探頭，例如1x，5x和10x。這些探針類型中的每一種都將電壓除以其名稱開頭的數(shù)字。要制作1x探頭，請將電線連接到公RCA連接器的每個(gè)引線。將黑色鱷魚夾連接到連接器外環(huán)的導(dǎo)線，并將紅色鱷魚夾連接到導(dǎo)線連接到RCA連接器的內(nèi)部引腳。如果您愿意，可以將紅色鱷魚夾更換為您選擇的探頭，例如pogo夾或迷你夾。非1x探頭更難制作，因?yàn)樗鼈冃枰獙?a target="_blank">信號(hào)除以固定數(shù)量，而不會(huì)產(chǎn)生任何失真。如果您想制作其他類型的探頭，請轉(zhuǎn)到此處獲取指南。注意：雖然本指南使用BNC連接器，但該項(xiàng)目使用RCA連接器。

步驟16：安裝揚(yáng)聲器

首先，將裝有電子元件的Masonite放在盒子的一半中，并將電源放入其中。將揚(yáng)聲器放在盒子的一側(cè)（最左邊的照片）旁邊。將揚(yáng)聲器放在Masonite的頂部并跟蹤它。使用Dremel切割標(biāo)記區(qū)域內(nèi)的Masonite。從包裝盒中取出帶有電子元件的Masonite。使用Dremel在充電電纜盒的側(cè)面進(jìn)行壓痕。將電纜放入凹槽中，并用鋸屑切割壓痕和木膠填充剩余的壓痕（左中圖）。等待膠水干燥。再次進(jìn)行縮進(jìn)以訪問盒子側(cè)面揚(yáng)聲器上的開/關(guān)開關(guān)，注意不要突破電源線的凹口（右中照片）。將揚(yáng)聲器附帶的3.5毫米電纜插入揚(yáng)聲器。將揚(yáng)聲器插入安裝在盒子中的充電電纜。將3.5毫米電纜的另一端插入音頻分配器。在盒子的側(cè)面鉆一個(gè)孔，其直徑與分離器上一個(gè)3.5mm母頭的外側(cè)相同。將分流器末端推入孔中，直到其末端與盒子外側(cè)齊平（最右邊的照片）。這將是工作站的耳機(jī)音頻輸出。

步驟17：USB擴(kuò)展

將剩余的兩個(gè)USB擴(kuò)展器插入U(xiǎn)SB集線器。切兩個(gè)5/8 x 3/8英寸的孔，相距約2英寸。將USB延長器放在Masonite板的下面，這樣您就可以通過孔看到整個(gè)USB端口（主照片）。標(biāo)記螺釘將穿過Masonite以將USB擴(kuò)展器安裝在此位置。在兩個(gè)孔上都這樣做。在所有標(biāo)記的位置鉆1/8英寸的孔。使用附帶的螺絲將擴(kuò)展器擰緊到位。

步驟18：安裝風(fēng)扇

插入U(xiǎn)SB電腦扇入U(xiǎn)SB集線器。將風(fēng)扇定位在靠近Raspberry Pi的位置，并盡可能靠近通風(fēng)孔。使用Masonite上暴露的風(fēng)扇葉片跟蹤圓形區(qū)域。使用Dremel剪切該區(qū)域（主照片）。標(biāo)出用于安裝風(fēng)扇的螺孔。在使用9/64英寸鉆頭標(biāo)記的所有位置鉆孔。使用附帶的安裝螺釘將風(fēng)扇擰緊到位。

步驟19：安裝Arduino IDE

在Raspberry Pi上安裝Arduino IDE是非常簡單。首先，確保您的Raspbian操作系統(tǒng)是最新的。您可以通過在終端中運(yùn)行以下命令來執(zhí)行此操作。

sudo apt-get update sudo apt-get upgrade

要安裝Arduino IDE，只需運(yùn)行此命令。

sudo apt-get install arduino

步驟20：Raspberry Pi指示燈

如果您非常擅長焊接，可以取下Raspberry Pi上的綠色LED并連接另一個(gè)安裝在Masonite面板上的LED。然而，我不是很擅長焊接，我只是在Masonite上鉆一個(gè)洞讓我看到現(xiàn)有的LED指示燈（主要照片）。

步驟21：完成電子設(shè)備

如果Arduino的桶形連接器連接到Arduino，請拔下它。將9伏電池插入每個(gè)9伏電池夾中。確保桶形連接器插入面包板電源，并且電源開關(guān)處于關(guān)閉位置。將帶有電子元件的Masonite板放在盒子中的位置（主照片）。要使用Raspberry Pi，請按下電源按鈕上的按鈕并將電源開關(guān)設(shè)置為打開，然后將其打開。要關(guān)閉它，請轉(zhuǎn)到菜單》關(guān)機(jī)》關(guān)閉電源。等待Raspberry Pi的綠色LED快速閃爍一段時(shí)間，然后長時(shí)間閃爍并關(guān)閉。然后關(guān)閉電源開關(guān)。要使用示波器，請打開Raspberry Pi并轉(zhuǎn)到菜單》 Ham Radio》 Oscilloscope 。要使用Arduino，首先將桶形連接器插入Arduino，然后將Arduino插入Raspberry Pi。您可以從Raspberry Pi上安裝的Arduino IDE編程Arduino。要使用揚(yáng)聲器，請使用盒子側(cè)面的凹槽打開揚(yáng)聲器，然后再播放音頻。此外，該電臺(tái)具有藍(lán)牙功能和3.5毫米輸出，因此您無需使用揚(yáng)聲器。

第22步：結(jié)論和改進(jìn)

這就是構(gòu)建便攜式電子站所必需的，這對大多數(shù)電子項(xiàng)目都很有用。我還包括一個(gè)RCA監(jiān)視器和為顯示器供電的電路，但由于大多數(shù)人不需要這個(gè)，我選擇不將它包含在這個(gè)Instructable中。不幸的是，我無法找到讓揚(yáng)聲器自動(dòng)開啟的方法，因此您必須使用方框側(cè)面的凹槽來打開和關(guān)閉揚(yáng)聲器。也應(yīng)該可以為電臺(tái)設(shè)計(jì)自己的放大揚(yáng)聲器。在某些時(shí)候，將電池組升級(jí)到更高容量的電源組（支持直通充電）是很好的，但這是我能找到的唯一一個(gè)有電量表和電源開關(guān)在同一側(cè)的電源。我還想設(shè)計(jì)風(fēng)扇在溫度傳感器檢測到足夠高的溫度打開時(shí)打開，而不是風(fēng)扇始終打開。這些是唯一真正必要或迫切的修改。