Le Nuage Lumineux- Metereologinen lamppu: 9 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Le Nuage Lumineux

Johdanto

Hei kaikki!

Me olemme Gonzalo Bueno, Julia Moreno ja Yolanda Palacios, neljän opiskelijan ryhmä Creative Electronicsista, joka on elektroniikkatekniikan 4. vuoden moduuli Málagan yliopiston televiestintäkoulussa. (https://www.etsit.uma.es/). Tämä opettavainen on viimeinen projektimme.

Se on tuote, joka on suunnattu lähinnä taiteilijoille, psykologeille (musiikkiterapia, kromoterapia…), opiskelijoille, ulkomailla asuville ihmisille jne. Sen tärkeimpiä ominaisuuksia ovat rentoutumisen tekeminen. Lisäksi se toimii interaktiivisena kodin sisustuksena.

Tavoite

Ensimmäinen tavoite on simuloida erilaisia säätiloja, kuten sade, myrsky, pilvinen tai aurinkoinen päivä "lampun" sisällä. Ensimmäisessä versiossa nämä tilat voidaan valita infrapunasäätimestä tai itse lamppuun asetetuista painikkeista.

Tarvittavat materiaalit ja komponentit

Suunnittelussa käytetyt materiaalit ja komponentit on kuvattu alla:

• Arduino nano - 7,32 dollaria
• 2x Relé 5V - 9 dollaria
• 2x N3904 -transistori - noin 1 $
• 2x diodia - noin 0,50 dollaria
• IR arduinoon - 2 dollaria
• 4x metakrylaattilevyä noin 15 $
• Led -valot (vedenpitävä) - 8 €
• Ilmankostutin - 15, 89 €
• Vesipumppu - 8 dollaria

Kaapeli, vastukset, 3D -tulostin ja PLA tai ABS, juotosasiat ja pari päivää…

Seuraavat vaiheet

Tässä osassa kerromme yksityiskohtaisesti vaiheista, jotka on tehty 'Le nuage lumineux'n prototyypin valmistuksessa.

Vaihe 1: Rakenteen suunnittelu ja mittauslaskenta

Ensimmäinen askel on harkita muotoilua, jota haluat käyttää "metereologisessa lampussa", tässä tapauksessa on valittu suorakulmainen kuutiorakenne, jonka ulkopuoli on pyramidinen, mikä parantaa turvallisuutta vesivuotojen sattuessa.

Kuten kuvasta näkyy, on kaksi perusta: sisäinen ja ulkoinen. Sisäinen pohja on vastuussa veden, ilmankostuttimen (pilvisen päivän tunteen aikaansaamiseksi) ja vesipumpun, joka kuljettaa putken, säilyttämisestä, kun taas ulkopinta sisältää elektronisen osan. Sisäpohjan seinien ja kannen välissä on sitten metakrylaattirakenne niin, että se on mahdollisimman kiinteä. Kannessa näet myös kastelujärjestelmän ja keskellä olevan reiän, jossa LED -valot simuloivat eri ilmasto -olosuhteita. Metakrylaatin sisällä on läpinäkyvä putki, jonka avulla vesi pumpataan kastelujärjestelmään sateen ja/tai myrskyn simuloimiseksi.

Alla kuvatuissa vaiheissa näet kunkin osan yksityiskohtaisemmin (mukaan lukien kunkin osan vastaavat mitat).

Vaihe 2: Sisäinen pohjarakenne

Esityksen jälkeen suunnitelmaa haluttiin käyttää ja toimenpiteet tulevat nyt rakenteen sisäisen pohjan tulostamiseen. On tärkeää huomata, että voi olla tarpeen käyttää hartsia tai lakkaa, jotta pohja saadaan vesitiiviiksi, jotta vesi ei pääse ulos milloin tahansa.

Kuvassa näet kaksi kuutiota, jotka on kiinnitetty alustasta 5 cm: n korkeuteen asti, joka jaetaan myöhemmin, jotta ne voidaan integroida sekä metakrylaatin että kovan muovin väliin. Ulkoreuna on kooltaan hieman suurempi kuin sisäpinta, jotta vältetään vesiongelmat, ja siinä on myös ulkonema, joka pystyy mukauttamaan sen myöhemmin ulkoiseen pohjaan. Siinä on myös pari reikää vesipumpun ja ilmankostuttimen olemassa olevien kaapeleiden kuljettamiseksi. Molemmat on suljettava täydellisesti, jotta vesi ei pääse läpi, ja ne on tehtävä, kun kaapelit ovat läpiviennit ja on selvää, että muutoksia ei tarvita.

Yllä olevassa kuvassa on esitetty joitakin sisäisen pohjan mittoja. Sisäkuutio on 100x100 mm ja paksuus 3 mm jokaista seinää kohden, ulompi kuutio on noin 119x119 mm ja paksuus 3 mm ja niiden välissä on 3,5 mm: n etäisyys, johon lasi asetetaan (tämä voi muuttua lasin paksuuden mukaan).

Kaapelien läpi menevien reikien koko voi vaihdella tarvittavan koon mukaan.

Toisaalta, kuten kuviosta näkyy, ulkoseinien päässä on ulkonema, joka on sovitettu ulkoiseen pohjaan, kuten edellä mainittiin, ja niiden koko on 3,5 mm.

On tärkeää muistaa, että tämän alustan on oltava täysin vesitiivis, jotta elektroninen osa on turvallinen.

Vaihe 3: Metakrylaattirakenne

Kun sisäinen pohja on tulostettu, kuutioiden välinen tila mitataan uudelleen virheiden välttämiseksi, jatkuu nyt metakrylaatin tai kovan muovin leikkaus (on mahdollista, että voit leikata haluamaasi kokoon samassa paikassa kuin ostat sen). Muoto, joka pitäisi olla, on kuvassa näkyvä.

Yksityiskohtaiset toimenpiteet (metakrylaattirakenne):

• Paksuus: 3 mm.
• Korkeus: 350 mm.
• Kahden kiteen leveys: 113 mm.
• Kahden kiteen leveys: 107 mm.

Kiteiden leveydet menevät kaksi päälle kaksi niin, että ne sopivat kahteen ulkopuolelta ja kaksi muuta sisäpuolelle. On otettava huomioon, että mitat voivat vaihdella metakrylaatin tai kovan muovin paksuuden mukaan.

Kiteiden asentaminen ja tiivistäminen riippuu käytetyn materiaalin tyypistä, joten päätöksestä riippuen on etsittävä paras tapa tehdä se.

Kiteet on työnnetty sisäpohjaan ja ennen minkään tiivistämistä kansi tulostetaan.

Vaihe 4: Kannen suunnittelu

Kansi on suunniteltu kahdeksi erilliseksi osaksi. Ensimmäinen osa on yläkansi, jonka ainoa tarkoitus on sulkea ilmastolamppu ja, kuten kuviosta näkyy, se on suunniteltu sopimaan ohjaimiin kannen toisen osan kanssa (josta kerrotaan tarkemmin myöhemmin).

Sitä on vaikea arvioida, mutta yläosan kannessa on Le nuage lumineux -logo, se on tehty tulostamalla eri nopeuksilla. Se voidaan nähdä riippuen lampun tuottaman valon voimakkuudesta.

Yksityiskohtaiset toimenpiteet (yläkansi):

• Paksuus: 3 mm.
• Ohjaimien välinen etäisyys: 3 mm.
• Korkeus: 6 mm.
• Tausta: 116 mm.
• Leveys: 119 mm.
• Sisäohjaimen leveys: 107 mm.

Kannen sisäosa on kuvassa esitetty. Voidaan havaita, että siinä on ohjaimet ulkoisen kannen kanssa. Siellä on myös sylinteri, johon LED-valo menee, reikä sylinterin sisällä, jotta valo voi kulkea, toinen pieni reikä, jonka läpi vesiletku kulkee, ja lukuisat kartion muotoiset reiät, jotka ovat erikokoisia kastelujärjestelmää varten.

Kansi päätettiin tulostaa valkoiseksi, jotta valon rikkomukset saisivat aikaan hyvän visuaalisen vaikutelman, ja se salli myös reikien asettamisen sylinterin sisään (päästämään enemmän vettä) niin, että jotkut LED -valot rikkovat suoraan ja toiset tekevät sen kannen läpi.

Kuvassa esitetyt kuvat esittävät sisäkannen eri näkymistä, jotta se voidaan täysin ymmärtää sellaisenaan ja nähdä kunkin sen muodostavien osien mitat.

Yksityiskohtaiset toimenpiteet (ulkoinen kansi):

• Paksuus: 9 mm.
• LEDin ulkokehä: 79 mm.
• Ympärysmitan paksuus: 6 mm.
• Ympärysmitan korkeus: 10 mm.
• Sisäinen kehä LEDille: 30 mm.
• Korkeus: 40 mm.
• Leveys: 119 mm.
• Ohjaimen korkeus: 113 mm.
• Ohjaimen leveys: 3 mm.

Vaihe 5: Tarkastus

Tässä vaiheessa on tarkistettava, että kaikki tähän asti tehty toimii oikein: Jos kaikki palaset sopivat yhteen, sulje ne ja yhdistä lasiseinät. Sitten varmistetaan, että rakenne on vesitiivis, ja jos ei, se on ratkaistava. Kun kaikki on vesitiivis, kostutin otetaan käyttöön ja tarkistetaan toimivan hyvin. Meidän tapauksessamme, kun komponentteja ei ollut odotettua myöhemmin, reikiä ei tehty pohjaan, koska toimenpiteet eivät olleet selkeitä. Siksi nyt, kun kostutin tuli, reiät on tehty poralla. Kaapeli on ohitettu ja suljettu silikonilla. Kun se on kuivunut, se on testattu uudelleen vedenpitäväksi ja täysin toimivaksi. Sama prosessi on tehty vesipumpulle. Ja LEDien tapauksessa on päätetty laittaa kaksi, yksi pohjaan ja toinen kannen sisään suunnitellusti, jolloin se syttyy paljon enemmän. Toistaiseksi lampun on oltava vesitiivis, ja sen kaikkien osien on oltava pohjassaan johtimien läpiviennin ja vesipumpun putken päästä kanteen, kuten alla olevasta kuvasta näkyy.

Vaihe 6: Ulkopohjan suunnittelu ja pohjajalat

Kun kaikki toimii nyt, ulkoisen pohjan suunnittelu on päätettävä. Pyramidimuoto valittiin siten, että vuodon sattuessa elektroniikka ei vahingoitu. Tämän lisäksi on ollut tarpeen suunnitella neljä pientä kuutiota jaloiksi, koska kaapelit kulkevat sisäisen pohjan alle ja tekevät lampusta epävakaan.

Yksityiskohtaiset toimenpiteet (pyramidinen ulkoinen pohja):

• Korkeus: 174 x 188,49 mm
• Leveys: 130 mm.

Yksityiskohtaiset toimenpiteet (sisäiset jalat):

• Korkeus: 22 mm.
• Leveys: 20 mm.

Vaihe 7: Ohjelmointi ja elektroniikka

Tässä vaiheessa teet ohjelmointi- ja elektroniikkaosat. Ohjelmoinnin tapauksessa käytät koko järjestelmän ohjelmointiin kauko -ohjainta, jossa on LED -valot (joka käyttää infrapunaa). Kaukosäätimen painikkeiden avulla elektroniikkaa käsitellään. Koodi on liitteenä tämän jakson lopussa.

Elektroniikan tapauksessa eri komponentit on hitsattu. Vaihe vaiheelta -osiossa näet tarkemmin, miten tämä osa on tehty.

Vaihe 8: Lopullinen tarkistus

Kun olet valmis, tarkista vain, että se toimii oikein: lamppu ei vuoda, pysyy vakaana ja LEDit, vesipumppu ja kostutin toimivat myös oikein. Lisäksi elektroniikka ei aiheuta ongelmia. Lopputulos näkyy alla olevassa kuvassa.

Vaihe 9: Vaihe vaiheelta