Rzeźba fali kinetycznej: 5 kroków

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

Ten projekt to rzeźba kinetyczna zintegrowana z głośnikami Bluetooth. Mechanizm projektu zależny jest od ruchu wielu połączonych ze sobą drutów, więc jeśli drutom przydarzy się specjalny obrót, to cząstki zaczną poruszać się jak fala.

- Ten projekt jest wykonywany przez eksperta CNC firmy fablab Irbid, Moath Momani.

Więcej informacji można znaleźć na jego stronie internetowej: Moath Momani

Krok 1: Materiały i narzędzia

Główne elementy projektu to:

• Silnik krokowy Nema17.
• Atmega328p.
• Wzmacniacz IC LM384N 5w Potencjometr głośnikowy ULN2003AN.
• Odbiornik audio Bluetooth.
• Drewno dębowe
• Akryl o grubości 8mm
• PLA do druku 3D

Krok 2: System dźwiękowy

Do odtwarzania muzyki zintegrowaliśmy moduł Bluetooth. najpierw musimy wykonać obwód wzmacniacza, do projektu wystarczy użyć głośnika o mocy 5 W na 8 omów i użyliśmy wzmacniacza IC LM384N.

Aby dodać dwa głośniki lewy i prawy odtwarzamy muzykę za pomocą odbiornika Bluetooth. Komponenty, których użyliśmy do wykonania PCB za pomocą Roland SRM-20 to:

1. 2 x kondensatory 470 uf 50 v zamiast 500 uf, ponieważ jest to jedyne dostępne!
2. 2 x kondensatory 5uf
3. 4 x kondensatory 0,1 uf
4. 2 x rezystory 2,7ohm
5. 2 x LM384N 6. LED
6. 1 x kondensator SMD 10uf
7. 1 x rezystor 499 SMD
8. Regulator napięcia 5V
9. Gniazdo zasilania 5mm

Na schemacie zaprojektowaliśmy dwa mikrokontrolery lm384n dla dwóch głośników, a także użyliśmy regulatora napięcia 5 V do zasilania modułu Bluetooth.

Powyżej widać płytkę po wyfrezowaniu i zlutowaniu elementów.

Krok 3: System ruchu

Aby stworzyć system ruchu, musimy pokonać tarcie przewodów, dlatego zastosowaliśmy silnik krokowy o wysokim momencie obrotowym.

Komponenty płyty systemu ruchu to:

1. ATmega 328p

2. Sterownik silnika krokowego ULN2003AN.

3. Gniazdo zasilania 5mm

4. Kryształ 16 MHz

5. 2 x kondensatory 22pf

6. 4 x kondensatory 100 uf

7. 3 x kondensatory 10 uf

8. 1 x kondensator 1uf

9. 2 x diody LED

10. 2 x rezystory 499 omów

11. 3 x rezystory 10K ohm

12. Regulator napięcia 5V

13. 2 x moc MOSFET IRLML6244TRPbF

14. 2 x diody

15. 2 x zaciski 3,5 mm, dwubiegunowe

16. Przycisk RST

17. Nagłówki pinów

Załączony jest kod silnika krokowego.

Krok 4: Projektowanie i produkcja

• Do wykonania projektu wykorzystaliśmy oprogramowanie Solidworks CAD do rysowania części i złożenia do projektu, plik źródłowy można znaleźć w załącznikach.

• W przypadku produkcji karoserii przekonwertowaliśmy części 3D na 2D, aby je wyciąć za pomocą maszyny CNC Shopbot przy użyciu następujących ustawień:

  • Użyłem 10000 obrotów na minutę, ponieważ dąb jest drewnem twardym, a nie miękkim, więc muszę zmniejszyć prędkość.
  • Szybkość posuwu wynosi 2,5 cala/s.
  • Do szczelin użyliśmy frezu płaskiego 1/4" z prędkością obrotową 15000 i posuwem 2 cale/s.

• Do zewnętrznej obudowy akrylowej i części silnika użyliśmy grawera Trotec speedy 400. Grubość akrylu wynosi 8 mm, więc użyliśmy następujących parametrów cięcia:

  • Moc 100%
  • Prędkość 0,18
  • Obiektyw 2"
  • Częstotliwość 60 tys.

• Do uchwytu silnika krokowego użyliśmy Ultimaker2+. Ponieważ cały ładunek będzie na uchwycie, zwiększyliśmy wypełnienie o 25%. Oto zmienne drukowania:

  • Dysza 0,4 mm
  • Materiał PLA Wypełnienie 25%
  • grubość 1mm
  • Grubość ścianki 1mm
  • Wysokość warstwy 0,2 mm

Następnie ręcznie wykonałem łańcuch rzeźb, jak pokazano na zdjęciach.

Krok 5: Składanie wszystkiego razem

Aby sfinalizować system, wykonaj poniższe kroki:

• Używane plastikowe haczyki do połączeń gwintowych.
• Dodaj pasek LED z 8 kolorami, aby kolor światła zmieniał się w zależności od przełączników.