Le Nuage Lumineux- Lampa pomiarowa: 9 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Le Nuage Lumineux

Wstęp

Cześć wszystkim!

Nazywamy się Gonzalo Bueno, Julia Moreno i Yolanda Palacios, grupa czterech studentów 'Creative Electronics', modułu 4 roku Inżynierii Elektroniki na Uniwersytecie w Maladze, Wyższej Szkole Telekomunikacji. (https://www.etsit.uma.es/). Ta instrukcja jest naszym ostatecznym projektem.

Jest to produkt skierowany głównie do artystów, psychologów (muzykoterapia, chromoterapia…), studentów, osób mieszkających za granicą itp. Jedną z jego głównych cech jest wykonywanie pracy relaksacyjnej. Dodatkowo służy jako interaktywny wystrój domu.

Cel

Pierwszym celem jest symulacja różnych stanów meteorologicznych, takich jak deszcz, burza, pochmurny lub słoneczny dzień wewnątrz „lampy”. W pierwszej wersji stany te można wybierać za pomocą sterowania na podczerwień lub przycisków umieszczonych w samej lampie.

Niezbędne materiały i komponenty

Materiały i komponenty użyte do wykonania projektu są wyszczególnione poniżej:

• Arduino nano - 7,32$
• 2x Relé 5V - 9$
• Tranzystor 2x N3904 - około 1 $
• 2x diody - ok. 0,50$
• IR dla arduino - 2$
• 4x arkusze metakrylowe 15 $ ok
• Oświetlenie LED (wodoodporne) - 8€
• Nawilżacz - 15, 89 €
• Pompa wody - 8$

Kabel, rezystory, drukarka 3d i PLA lub ABS, lutowanie i parę dni…

Kroki do naśladowania

W tej sekcji szczegółowo opiszemy kolejne kroki tworzenia prototypu ' Le nuage lumineux '.

Krok 1: Projektowanie konstrukcji i obliczanie pomiarów

Pierwszym krokiem do rozważenia jest projekt, który chcesz zastosować dla „lampy pomiarowej”, w tym przypadku wybrano prostokątną strukturę sześcianu z piramidalną podstawą na zewnątrz, co zapewnia większe bezpieczeństwo w przypadku wycieku wody.

Jak widać na rysunku, istnieją dwie podstawy: wewnętrzna i zewnętrzna. Wewnętrzna podstawa odpowiada za magazynowanie wody, nawilżacz (aby dać wrażenie pochmurnego dnia) i pompkę wody, która prowadzi rurkę do góry, natomiast na zewnątrz jest ta, w której znajduje się część elektroniczna. Następnie pomiędzy ściankami podstawy wewnętrznej a pokrywą znajduje się struktura metakrylanowa, tak aby była jak najmocniej zamocowana. W pokrywie można również zobaczyć system nawadniający i otwór w środku, w którym światła LED będą symulować różne klimaty. We wnętrzu metakrylanu znajduje się przezroczysta rurka, przez którą woda jest pompowana do systemu nawadniającego w celu symulacji deszczu i/lub burzy.

W krokach opisanych poniżej zobaczysz każdą część bardziej szczegółowo (w tym odpowiednie miary każdej części).

Krok 2: Wewnętrzny projekt bazy

Kiedyś zaproponowano projekt, który chciał wykorzystać i środki, teraz przychodzi druk wewnętrznej podstawy konstrukcji. Należy pamiętać, że może być konieczne użycie żywicy lub lakieru, aby zapewnić wodoszczelność podłoża, aby woda nigdy nie wyciekła.

Na rysunku widać dwie kostki, które są przymocowane od podstawy do wysokości 5 cm, które następnie są dzielone, aby można je było zintegrować zarówno z metakrylanem, jak i twardym plastikiem. Krawędź zewnętrzna jest nieco większa niż wewnętrzna, aby uniknąć problemów z wodą, a także zawiera występ, aby móc później dostosować ją do podstawy zewnętrznej. Posiada również kilka otworów, dzięki którym można przeprowadzić istniejące kable pompy wodnej i nawilżacza. Oba powinny być idealnie uszczelnione, aby woda nie przepływała, i należy to zrobić po przejściu kabli i jest jasne, że nie jest potrzebna żadna zmiana.

Na powyższym obrazku wyszczególniono niektóre wymiary wewnętrznej podstawy. Kostka wewnętrzna ma wymiary 100x100mm przy grubości 3mm każda ściana, kostka zewnętrzna ma około 119x119mm przy grubości 3mm a pomiędzy nimi jest odstęp 3,5mm gdzie zostanie wstawione szkło (może się to zmieniać w zależności od grubości szkła).

Rozmiar otworów, przez które przechodzą kable, może się różnić w zależności od wymaganego rozmiaru.

Z drugiej strony, jak widać na rysunku, ściany zewnętrzne mają na końcu występ w celu dostosowania do podstawy zewnętrznej, jak wspomniano wcześniej, i mają wymiar 3,5 mm.

Należy pamiętać, że podstawa musi być całkowicie wodoszczelna, aby część elektroniczna była bezpieczna.

Krok 3: Struktura metakrylanu

Po wydrukowaniu wewnętrznej podstawy, przestrzeń między kostkami jest ponownie mierzona, aby uniknąć błędów, teraz przystępuje się do cięcia metakrylanu lub twardego plastiku (możliwe, że w tym samym miejscu, w którym go kupisz, można go przyciąć do pożądanego rozmiaru). Kształt, który powinien mieć, to ten pokazany na rysunku.

Szczegółowe środki (struktura metakrylanu):

• Grubość: 3mm.
• Wysokość: 350mm.
• Szerokość dwóch kryształków: 113mm.
• Szerokość dwóch kryształków: 107mm.

Szerokości kryształów wynoszą dwa na dwa, aby pasowały dwa na zewnątrz, a pozostałe dwa do środka. Należy wziąć pod uwagę, że miary mogą się różnić w zależności od grubości metakrylanu lub twardego plastiku.

Sposób dopasowania i uszczelnienia kryształów będzie zależeć od rodzaju użytego materiału, więc w zależności od tej decyzji należy szukać najlepszego sposobu na zrobienie tego.

Kryształy zostały włożone do wewnętrznej podstawy i przed zamknięciem czegokolwiek wieczko zostanie wydrukowane.

Krok 4: Projekt pokrywy

Pokrywka składa się z dwóch oddzielnych części. Pierwszą częścią byłaby górna pokrywa, której jedynym celem jest zamknięcie lampy klimatycznej i, jak widać na rysunku, została zaprojektowana tak, aby pasowała za pomocą prowadnic do drugiej części pokrywy (która zostanie szczegółowo opisana później).

Trudno to docenić, ale wieczko w górnej części nosi logo Le nuage lumineux, zostało to zrobione przez drukowanie z różnymi prędkościami. Widać to w zależności od natężenia światła wytwarzanego przez lampę.

Szczegółowe wymiary (górna pokrywa):

• Grubość: 3mm.
• Rozstaw między prowadnicami: 3mm.
• Wysokość: 6mm.
• Tło: 116mm.
• Szerokość: 119mm.
• Szerokość prowadnicy wewnętrznej: 107mm.

Wewnętrzna część wieczka jest pokazana na rysunku. Można zauważyć, że posiada prowadnice pasujące do zewnętrznej pokrywy. Jest też cylinder, w który wpada światło LED, otwór wewnątrz cylindra, przez który może przechodzić światło, kolejny mały otwór, przez który przechodzi rura wodna oraz liczne stożkowe otwory o dwóch różnych rozmiarach do systemu nawadniającego.

Postanowiono wydrukować wieczko w kolorze białym, aby światło wpadało, aby uzyskać ładny efekt wizualny, pozwoliło też na wykonanie otworów wewnątrz cylindra (aby przepuszczać więcej wody), aby jedne diody wpadały bezpośrednio, a inne przez wieczko.

Obrazy pokazane na rysunku pokazują wewnętrzną pokrywę z różnych widoków, dzięki czemu można ją w pełni docenić i zobaczyć wymiary każdej z części, które ją tworzą.

Szczegółowe środki (pokrywka zewnętrzna):

• Grubość: 9mm.
• Obwód zewnętrzny dla LED: 79mm.
• Grubość obwodu: 6mm.
• Wysokość obwodu: 10mm.
• Obwód wewnętrzny dla LED: 30mm.
• Wysokość: 40mm.
• Szerokość: 119mm.
• Wysokość prowadnicy: 113mm.
• Szerokość prowadnicy: 3mm.

Krok 5: Sprawdzanie

W tym momencie należy sprawdzić, czy wszystko, co do tej pory wykonano, działa poprawnie: Jeśli wszystkie elementy pasują, uszczelnij je i połącz ze szklanymi ścianami. Następnie sprawdza się, czy konstrukcja jest wodoszczelna, a jeśli nie, trzeba ją będzie rozwiązać. Gdy wszystko jest wodoszczelne, nawilżacz jest wprowadzany i sprawdzany, czy działa prawidłowo. W naszym przypadku, gdy komponenty nie miały później niż oczekiwano, otwory nie zostały wykonane w podstawie, ponieważ miary nie były jasne. Dlatego teraz, gdy pojawił się nawilżacz, otwory zostały wykonane wiertłem. Kabel został przepuszczony i uszczelniony silikonem. Po wyschnięciu został ponownie przetestowany pod kątem wodoszczelności i pełnej sprawności. Ten sam proces został wykonany dla pompy wodnej. A w przypadku diod LED zdecydowano się umieścić dwie, jedną u podstawy, a drugą w pokrywie zgodnie z planem, dzięki czemu świeci znacznie mocniej. Póki co lampa musi być wodoszczelna i mieć wszystkie elementy w podstawie z przepuszczonymi przewodami i rurką pompy wodnej sięgającą pokrywy, jak widać na poniższym obrazku.

Krok 6: Zewnętrzna konstrukcja podstawy i nogi podstawy

Teraz, gdy wszystko działa, należy podjąć decyzję o projekcie podstawy zewnętrznej. Kształt piramidy został dobrany tak, aby w przypadku wycieku nie doszło do uszkodzenia elektroniki. Oprócz tego konieczne było zaprojektowanie czterech małych kostek jako nóg, ponieważ kable przechodzą pod wewnętrzną podstawę i sprawiają, że lampa jest niestabilna.

Środki szczegółowe (podstawa zewnętrzna piramidy):

• Wysokość: 174 x 188,49 mm
• Szerokość: 130mm.

Szczegółowe wymiary (wewnętrzne nogi podstawy):

• Wysokość: 22mm.
• Szerokość: 20mm.

Krok 7: Programowanie i elektronika

W tym kroku będziesz wykonywać części programowania i elektroniki. W przypadku programowania do programowania całego systemu użyjesz pilota z diodami LED (wykorzystujący podczerwień). To będzie, za pomocą przycisków tego pilota, jak będzie obsługiwana elektronika. Kod znajduje się w załączniku na końcu tej sekcji.

W przypadku elektroniki zespawane zostały różne elementy. W sekcji „krok po kroku” możesz zobaczyć bardziej szczegółowo, jak ta część została wykonana.

Krok 8: Końcowa kontrola

Gdy wszystko jest gotowe, po prostu sprawdź, czy działa prawidłowo: lampa nie przecieka, jest stabilna, a diody LED, pompa wody i nawilżacz również działają prawidłowo. Również elektronika nie sprawia żadnych problemów. Ostateczny wynik można zobaczyć na poniższym obrazku.

Krok 9: Krok po kroku