Изготовление кнопок для проведения викторин

Приветствую!

Данный пост будет об изготовлении оборудования (громко сказано) для проведения различных викторин и конкурсов.  Естественно с применением 3D печати. Прошу снисхождения у всех "профессионалов", у которых потечет кровь из глаз от моего рукожопства - я всего лишь любитель, и не стоит рассматривать все нижесказанное как инструкцию к действию) В свое оправдание могу лишь сказать что у меня была цель сделать работающее устройство с минимальными затратами сил и средств, и эта цель была успешно достигнута.Для тех кому лень читать пост, в конце есть видео с процессом

Потребность в данной штуковине возникла у моего брата, когда он готовился к проведению конкурса в институте. Им же и были куплены по объявлению вот такие кнопки аварийного останова:Кнопки обладают достаточно большими габаритам, чтобы по ним было удобно бить ладонью, при этом не боясь сломать. А сломать вряд ли получится, сделано на века. Каждую кнопку пришлось разобрать и тщательно чистить, в том числе и окисленные контакты.Возможно у вас возник вопрос, а зачем вообще заниматься изготовлением подобного устройства, если можно купить что-то готовое?

В продаже я не нашел ничего приемлемого по цене, максимум попадалось подобные объявления вконтакте:Рассматривался также вариант купить три беспроводных звонка, и пытаться изготовить устройство на их основеНо от этой идеи пришлось отказаться по следующим причинам:

1) Невозможно будет заблокировать другие кнопки при срабатывании одной 

2) Возможные конфликты сигналов кнопок. Ведь неизвестно сколько в них зашито разных кодов. По идее должно быть много, но на практике случается разная фигня, например у меня конфликтуют две разные беспроводные мыши.

3) Ненадежная конструкция кнопок. Дешевый пластик и обычная микрокнопка не подходят для использования людьми, вошедшими в азарт)

4) Отсутствие подсвятки кнопки

5) Задержка срабатывания кнопки по причине энергосбережения. Предполагаю, что звонок-приемник слушает эфир не постоянно, а с какой либо периодичностью, например 1 раз в секунду, а кнопка-передатчик формирует сигнал длительностью более 1 секунды, чтобы приемник гарантированно услышал сигнал. В таком случае, ни о какой точности срабатывания говорить не приходится.

6) Финансовые затраты. Ну не прям чтоб очень большие... около 350р. х 3 = около 1000р. Не особо дорого, однако польза от такой покупки окажется нулевой по вышеперечисленным причинам. Финансовые причины также не позволили заняться созданием беспроводных кнопок, ведь каждую кнопку придется оборудовать аккумулятором, микроконтроллером, платой зарядки, модулем беспроводной связи.

Да и вместить все это в корпус не получится. Это я еще молчу про написание прошивки для стабильной работы беспроводной связи - заняло бы кучу времени, а результат мог оказаться плачевный из за задержек сигнала, помех, и прочих подводных камней.

А времени на это НЕТ. Поэтому делаем дешево и сердито - проводом. 

Самый дешевый и доступный вариант- витая пара.Я немного переплатил, так как купил сразу обжатый патчкорд - планировал оставить коннекторы и присрать разъемы в корпус кнопки.Не получилось, разъем не влезал в отверстие корпуса), а городить колхоз не хотелось.

Решил сделать кнопки с проводом неразъемным, это будет надежнее хлипкого RJ-45.А вот уже сами кнопки будут подключаться к блоку управления с помощью очень надежных китайских 4 пиновых "авиационных" разъемов с фиксирующей гайкой.

В кабеле 8 жил, для увеличения надежности скручиваю попарно по 2 жилы, и получаю 4. Мне же нужно всего 3 провода: 

1 земля 

2 кнопка 

3 подсветка 

4 провод будет запасной, ну или просто продублирую по нему землю.Так как отверстие в корпусе кнопки было очень мало для RJ-45, но очень велико для кабеля, распечатываю переходную гайку пластиком Pet-g и сразу, пока не остыл пластик наворачиваю на нее корпус. Резьба деформируется и принимает нужную форму, после чего ее намного проще закрутить.Пропускаю кабель через гайку и термоусадку.

Термоусадкой буду помечать цвет подсветки кнопок для трех разных команд: красный, синий, зеленый. Ах да, подсветка.... Корпус полностью непрозрачен, а сверлить в нем отверстия не поднялась рука. Решил смоделировать и напечатать верхнюю крышку прозрачным пластиком. 

Также нужно как-то закрепить два 3х ватных светодиода внутри корпуса, для этого распечатал небольшое но надежное крепление. Светодиоды пришлось расположить по диагонали, иначе они не влезали в корпус.

Пластик Pet-g легко переносит нагрев до 100 градусов, к тому же, учитывая щадящий режим работы светодиодов, проблем возникнуть не должно.Собираю механизм контактов

Вставляю светодиоды и припаиваю их многожильным проводом МГТФ. Это мой любимый провод, очень гибкий и стойкий к износу.Собираю корпус, вкручиваю гайку.

Для лучшего переотражения света, обклеил корпус фольгированным скотчем. Возможно это добавит немного процентов яркости. Ну а не добавит - и хрен с ним) 

Остается только прикрутить крышку к корпусу, и повторить все для оставшихся двух кнопок. 

В итоге получаем этоНо это только пол дела. У нас нет самого главного - БЛОКА УПРАВЛЕНИЯ. А делать мы его будем на любимой всеми профессионалами (шутка) ардуинке.Собирать схему буду на макетной плате.

Видя тот ужас что получился в итоге, я пожалел об этом решении- надо было травить плату. Но было уже поздно, время поджимает, и назад пути нет) 

Саму схему я разрабатывал в Tinkercad, Ссылка на схему и прошивку: 

https://www.tinkercad.com/things/9LOnTbh6kRP

(!осторожно, говнокод!) 

Выглядит это так:Кроме самих кнопок, в схеме есть дополнительная кнопка сброса, и две кнопки для генерации озвучки правильного и неправильного ответа.

Запаиваю мосфеты IRF520N необходимые для подсветки кнопок и усиления звука, резисторы и провода. На начальном этапе выглядит еще более менее, потом будет хуже)В качестве источника питания устройства я выбрал начинку дешевого повербанка. Реальная емкость аккумулятора около 2000 mAh. Повышающий DC/DC преобразователь имеет очень маленький ток покоя, и не отключается при низкой нагрузке - именно то, что мне нужно.

Заряжаться устройство будет с помощью отдельного 5 вольтового адаптера с круглым штекером. Он будет понадежнее чем microUSB.

Пора печатать корпус блока управления, для него я выбрал пластик Petg желтого цвета.

Для воспроизведения звуков нажатия кнопок я взял динамик от сломанной блютуз колонки, купленной на блошином рынке за 50р.

В корпус динамик вставился очень туго, пришлось запрессовывать с помощью струбцины. Однако оттуда он уже никогда не выпадет сам.Вставляю авиационные разъемы.

Припаиваю на переднюю панель светодиоды, дублирующие подсветку кнопок. 

Кнопки управления тоже советские, на базе микропереключателей.Вот тут самый ужас. Простите за это) Выглядит ужасно, но припаяно крепко, и после сборки корпуса даже не болтается) Все это временное решение, в дальнейшем планирую переделать.И вот финальный результат.

Кнопки работают отлично и даже пережили множество падений в процессе проведения викторины.ВИДЕО: Спасибо за просмотр!