Czujnik wilgotności Arduino w kształcie jaskółczego ogona: 7 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Mieszkamy w środkowym Teksasie i przez większość roku mamy w naszym sklepie ogromne wahania wilgotności. Jako stolarzom może to być trudne w przypadku niektórych projektów, dlatego zbudowaliśmy oparty na Arduino „czujnik sklepowy”, aby w atrakcyjny wizualnie sposób obserwować, jak zmienia się wilgotność! Wykonany jest z orzecha włoskiego i ma stolarkę na jaskółczy ogon, a wraz ze zmianą wilgotności kolor oświetlenia zmienia się w całym spektrum kolorów. Posiada również ekran LCD w jednym z oczu, który wyświetla temperaturę w pomieszczeniu.

Jedną z naszych ulubionych rzeczy jest połączenie doskonałej obróbki drewna z technologią i był to naprawdę fajny projekt, w którym właśnie to zrobiliśmy.

Ten projekt ma trochę obróbki drewna, trochę elektroniki i trochę druku 3D.

Dlaczego wilgotność ma znaczenie w obróbce drewna?

Prostą odpowiedzią jest to, że drewno reaguje na zmiany wilgotności powietrza rozszerzając się i kurcząc. Nawet po całkowitym wyschnięciu i wykończeniu prawie całe drewno nadal się „porusza”. Może to spowodować rozerwanie stawów, niedopasowanie szuflad i inne nieprzyjemne rzeczy. Aby dowiedzieć się więcej o tym zjawisku, polecamy wyszukiwanie w Google!

WYKORZYSTYWANE KOMPONENTY:

• Arduino Uno
• Neopikselowy pierścień Adafruit
• Ekran LCD Adafruit 1,44"
• Czujnik wilgotności DHT22
• 4x zestaw baterii AA
• Karta mini-SD

NARZĘDZIA UŻYTE:

• drukarka 3d
• Router
• Nóż uniwersalny
• Plik
• Zaciski
• Lutownica
• Lutować
• Pistolet na gorący klej
• Taśma miernicza
• Ołówek
• Dłuto
• Wskaźnik znakowania
• Strugarka (niewymagana)
• Łącznik (niewymagany)
• Piła taśmowa (niewymagana)
• Piła stołowa (niewymagana)
• Narzędzie obrotowe / Dremel (niewymagane)
• Wiertarka (niewymagana)

MATERIAŁY:

• Orzech (drewniana obudowa)
• Frost Akryl (dyfuzor światła)
• PLA (nadrukowane logo czaszki 3D)
• Klej do drewna
• Super klej
• Gorący klej
• Niebieska taśma malarska
• Dwustronna taśma klejąca
• Szelak

Krok 1: Sprawa: drewno

Do budowy obudowy użyliśmy orzecha włoskiego, który jest ciemnobrązowym/szarym drewnem twardym. Dlaczego orzech? Jest łatwy w obsłudze, mieliśmy kilka i ogólnie wygląda niesamowicie… co czyni go świetnym wyborem do tego! Czy musisz użyć orzecha? Nie! Możesz do tego użyć dowolnego gatunku drewna.

Proces frezowania orzecha włoskiego polegał najpierw na spłaszczeniu i wyprostowaniu go na frezarce, przecięciu kilku mniejszych kawałków o grubości 3/8 cala na piły taśmowej, a następnie struganiu ich do ostatecznej grubości za pomocą strugarki grubościowej.

Nie masz własnych narzędzi frezarskich? Bez smutków! Możesz kupić tarcicę, która ma już grubość, której chcesz użyć i pominąć tę pierwszą część

Orzech włoski frezowany na płasko, prosto i do naszej ostatecznej grubości, rozciąliśmy go na ostateczną szerokość na piły stołowej, a następnie przycięliśmy do końcowej długości.

Rezultatem tego procesu były cztery kawałki, które były idealnie płaskie, proste i dokładnie w takim rozmiarze, jaki chcieliśmy. Ponieważ wycinamy jaskółcze ogony, posiadanie idealnie dopasowanych kawałków znacznie ułatwi później. Jeśli kawałki nie są tego samego rozmiaru lub nie są kwadratowe, jaskółcze ogony nie będą dobrze pasować.

Krok 2: Sprawa: jaskółcze ogony

Jak pokazano na zdjęciach i wideo, jaskółczy ogon to złącze, w którym dwa kawałki łączą się za pomocą czopa w kształcie jaskółczego ogona, zwanego „ogonem”, który pasuje do wgłębienia między dwoma „szpilkami”. Tworzenie wspólnego jest wyzwaniem i zabawą. Wyglądają też NIESAMOWITE.

Nie musisz do tego używać jaskółczych ogonów… ale… rzuć sobie wyzwanie… spróbuj

Zaczęliśmy od zmierzenia rozmiaru i położenia naszych szpilek i ogonów na deskach. Następnie używamy przyrządu na piły stołowej, aby wykonać nasze cięcia.

(Przyrząd, którego używamy, pochodzi z magazynu Fine Woodworking i jest naprawdę łatwy do wykonania. Na YouTube jest fantastyczny film pokazujący, jak to zrobić. Możesz go znaleźć, wyszukując „jaskółcze ogony piły stołowej” na YouTube.)

W pierwszym przyrządzie ostrze piły stołowej jest ustawione pod kątem około 10 stopni, aby odciąć ogony, a następnie w drugim przyrządzie ostrze znajduje się z powrotem pod kątem 90 stopni, ale ustawia przedmiot obrabiany pod takim samym kątem jak poprzednio i usuwa odpady. Używamy do tego płaskiego ostrza do rozdrabniania i jeśli zrobimy to dobrze, powinno ono pasować prosto z piły stołowej…..

Cóż… Nie.:)

Musieliśmy dokonać pewnych poprawek za pomocą dłuta i sprytnego wykorzystania kawałków złomu, aby ukryć problemy, ale ostatecznie wyszło to świetnie.

Możesz zobaczyć więcej szczegółów na temat tej części w filmie w kroku 1

Krok 3: Sprawa: montaż

Koperta ma otwarty tył, a przód ładnie mieści się w rowku o głębokości 1/8 cala. Do wycięcia rowka użyliśmy routera.

Nazywa się to „zatrzymanym” rytmem, ponieważ nie biegnie od jednego końca do drugiego. Zaczyna się w połowie i kończy tuż przed dotarciem do krawędzi. (Zobacz obrazki.)

W tym przypadku, gdyby rowek doszedł do samego końca, przebiłby jaskółczy ogon i byłbyś wyraźnie widoczny. Ponieważ tego nie chcieliśmy, zastosowaliśmy zatrzymany rytm.

Blat został wykonany z około 1/4 grubego orzecha włoskiego i pocięty na wymiar. Stamtąd wykonaliśmy pierwszy dry fit i wszystko wyglądało dobrze!

Krok 4: Czaszka

Zamysłem na front obudowy było wycięcie w kształcie naszego logo i prześwitywanie światła od tyłu. Na początku próbowaliśmy wyciąć logo czaszki z kawałka drewna, ale… to była katastrofa. Postanowiliśmy więc wydrukować czaszkę w 3D i pomalować ją na biało, co wyszło świetnie!

Wydrukowaliśmy również w 3D kontur, który jest nieco większy niż czaszka, użyliśmy dwustronnej taśmy, aby przymocować go z przodu, a następnie użyliśmy ostrego noża, aby prześledzić kontur w drewnie. Dzięki ostrej i wyraźnej „linii noża” użyliśmy routera, aby usunąć odpady pośrodku. Użyliśmy wiertła prostego 1/16 i poszliśmy niesamowicie wolno, aby frezować aż do linii.

Aby uzyskać ostateczny szczegół, użyliśmy małego pilnika ręcznego i wyczyściliśmy wszelkie ślady narzędzi lub pominięte miejsca.

Stamtąd skleiliśmy drewnianą obudowę, a po wyschnięciu kleju sfazowaliśmy jaskółcze ogony i krawędzie obudowy dłutem i strugą.

Krok 5: Dyfuzor światła i wykończenie szelakowe

Za czaszką miał znajdować się kawałek matowego białego plastiku. To było tutaj, aby „rozproszyć” światło za nim, aby pomóc mu się rozproszyć i lepiej wyglądać. Znaleźliśmy mały arkusz plastiku w sklepie z dużymi pudełkami i wycięliśmy kawałek, aby zmieścił się w naszej walizce.

Najpierw zrobiliśmy test, aby upewnić się, że wszystko będzie dobrze wyglądać i wszystko jest super! Nie byliśmy w 100% pewni, że ten plastik właściwie rozproszy światło, ale na szczęście tak się stało.

Następnie użyliśmy taśmy dwustronnej, aby tymczasowo przytrzymać wydruk 3D czaszki w miejscu, abyśmy mogli uzyskać pozycjonowanie lewego oka. Miało to zostać zastąpione ekranem LCD, więc musieliśmy usunąć plastik. Za pomocą markera oznaczyliśmy obszar do usunięcia, a następnie usunęliśmy odpady, wiercąc większość z nich na wiertarce, a następnie oczyszczając linię za pomocą bębna szlifierskiego i narzędzia obrotowego.

Przed wklejeniem matowego plastiku wykończyliśmy obudowę szelakiem. Nałożyliśmy 3 warstwy, a następnie wypolerowaliśmy je wełną stalową i woskiem w paście.

Po wykończeniu obudowy wewnątrz i na zewnątrz mogliśmy użyć super kleju do przymocowania plastiku od wewnątrz.

Krok 6: Elektronika

Komponenty, które musieliśmy zainstalować to pakiet baterii (4x AA), czujnik wilgotności i temperatury, ekran LCD, pierścień świetlny i oczywiście Arduino Uno. Spędziliśmy dużo czasu na „prototypowaniu”, aby zobaczyć, jak to wszystko działa, a kiedy już wszystko działało, musieliśmy wymyślić, jak zmieścić to wszystko w drewnianej skrzynce. Część z tego robiliśmy równolegle, więc kiedy budowaliśmy tę sprawę, wiedzieliśmy, jak duża jest do zrobienia.

Użyliśmy niebieskiej taśmy do szorstkowania pozycji komponentów i upewnienia się, że pasują, a następnie użyliśmy gorącego kleju do przytrzymania ekranu LCD i plastikowej obudowy Arduino z boku. Plastikowa obudowa/uchwyt jest pomocny, ponieważ w razie potrzeby możemy włożyć i wyjąć Arduino.

Pierścień LED Neopixel został przyklejony na gorąco do akumulatora, czujnik wilgotności został przyklejony na gorąco w lewym górnym rogu drewnianej obudowy, a następnie mała płytka stykowa została przyklejona na gorąco do dolnej części drewnianej obudowy, która miała służyć jako złącze zasilania.

Jedyne lutowanie, które musieliśmy zrobić, to zasilanie, wejście danych i przewody uziemiające na pierścieniu Neopixel. Użyliśmy również opalarki i rurek termokurczliwych, aby pomóc w zarządzaniu przewodami i utrzymywaniu ich na miejscu. Po zakończeniu lutowania przykleiliśmy akumulator na gorąco do drewnianej obudowy, co spowodowało, że pierścień świetlny był dokładnie wyśrodkowany i dokładnie tam, gdzie powinien być, aby odpowiednio rozproszyć światło. (Jeśli jest zbyt blisko plastiku, nie rozlewa się tak bardzo, jak tracisz część efektu.)

Akumulator ma mały włącznik/wyłącznik, którym przełączamy zasilanie projektu, więc upewniliśmy się, że jest dostępny. Opakowanie otwiera się również do tyłu, dzięki czemu w razie potrzeby możemy wymienić baterie.

Od tego momentu wszystkie komponenty były gotowe do ostatecznego okablowania.

Programowanie Arduino było stosunkowo proste. Sprawdza temperaturę i wyświetla ją na ekranie. Sprawdza również wilgotność i dostosowuje kolor diod LED w zależności od wilgotności. Najbardziej wilgotny jest kolor fioletowy, co oznacza wilgotność ponad 95%. Zbyt często jest fioletowy… ale dla ciebie to centralny Teksas!

Krok 7: Wyniki

Jak Jaimie wspomina w teledysku, ten projekt zajął DUŻO DŁUŻEJ, niż myśleliśmy, kiedy go zaczynaliśmy. Ale naprawdę wyszło świetnie. Teraz mieszka w naszym sklepie i na pierwszy rzut oka informuje nas, jak wilgotno jest w sklepie.

Z jakiegoś powodu UWIELBIAMY łączenie doskonałej obróbki drewna i technologii. To po prostu świetna zabawa.

Naszą ulubioną rzeczą w tym międzydyscyplinarnym projekcie jest to, że przypomina nam, że kiedy łączysz kreatywność i pasję do tworzenia niesamowitych rzeczy, naprawdę nie ma ograniczeń co do tego, co możesz wymyślić i zrobić.

A teraz… idź zrób coś!

Dziękuje za przeczytanie! Chcesz zobaczyć więcej naszych rzeczy?