„Le Nuage Lumineux“- metereologinė lempa: 9 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Le Nuage Lumineux

Įvadas

Sveiki visi!

Esame Gonzalo Bueno, Julia Moreno ir Yolanda Palacios, keturių studentų grupė iš „Creative Electronics“, Malagos universiteto Telekomunikacijų mokyklos 4 -ojo kurso elektronikos inžinerijos modulio. (https://www.etsit.uma.es/). Šis pamokomas dalykas yra mūsų paskutinis projektas.

Tai produktas, daugiausia skirtas menininkams, psichologams (muzikos terapija, chromoterapija …), studentams, užsienyje gyvenantiems žmonėms ir tt Tarp pagrindinių jo savybių būtų atsipalaiduoti. Be to, jis tarnauja kaip interaktyvus namų dekoras.

Objektyvus

Pirmasis tikslas yra imituoti įvairias meteorologines būsenas, tokias kaip lietus, audra, debesuota ar saulėta diena „lempos“viduje. Pirmojoje versijoje šias būsenas galima pasirinkti iš infraraudonųjų spindulių valdiklio arba iš pačioje lempoje įterptų mygtukų.

Būtinos medžiagos ir komponentai

Projektuojant naudojamos šios medžiagos ir komponentai:

• „Arduino nano“- 7,32 USD
• 2x Relé 5V - 9 USD
• 2x N3904 tranzistorius - apie 1 USD
• 2x diodai - apie 0,50 USD
• IR už arduino - 2 USD
• 4x metakrilato lakštai apie 15 USD
• Led žibintai (atsparūs vandeniui) - 8 €
• Drėkintuvas - 15, 89 €
• Vandens siurblys - 8 USD

Kabelis, rezistoriai, 3D spausdintuvas ir PLA arba ABS, litavimo dalykai ir pora dienų …

Žingsniai, kurių reikia laikytis

Šiame skyriuje mes išsamiai aprašysime „Le nuage lumineux“prototipo kūrimo veiksmus.

1 žingsnis: konstrukcijos projektavimas ir matavimas

Pirmiausia reikia apsvarstyti dizainą, kurį norite naudoti „metereologinei lempai“, šiuo atveju pasirinkta stačiakampė kubo konstrukcija su piramidės pagrindu išorėje, taip užtikrinant didesnį saugumą vandens nutekėjimo atveju.

Kaip matyti iš paveikslėlio, yra du pagrindai: vidinis ir išorinis. Vidinė bazė yra atsakinga už vandens laikymą, drėkintuvą (kad suteiktų debesuotą dieną) ir vandens siurblį, kuriuo vamzdis pakeltas, o išorėje yra ta elektroninė dalis. Tada tarp vidinio pagrindo sienelių ir dangčio yra metakrilato struktūra, kad ji būtų kiek įmanoma tvirtesnė. Dangtelyje taip pat galite pamatyti drėkinimo sistemą ir skylę centre, kur LED lemputės imituos skirtingą klimatą. Metakrilato viduje bus skaidrus vamzdis, per kurį vanduo siurbiamas į laistymo sistemą, kad būtų imituotas lietus ir (arba) audra.

Atlikdami toliau aprašytus veiksmus, kiekvieną dalį matysite išsamiau (įskaitant atitinkamas kiekvienos dalies priemones).

2 žingsnis: vidinis pagrindo dizainas

Kai buvo pasiūlytas dizainas, norėta jį naudoti, o dabar imamasi priemonių spausdinti vidinį konstrukcijos pagrindą. Svarbu pažymėti, kad gali prireikti naudoti dervą arba laką, kad pagrindas būtų nepralaidus vandeniui, kad vanduo bet kuriuo metu neišeitų.

Paveikslėlyje galite pamatyti du kubelius, pritvirtintus nuo pagrindo iki 5 cm aukščio, kuris vėliau yra padalintas, kad būtų galima integruoti tarp metakrilato arba kieto plastiko. Išorinis kraštas yra šiek tiek didesnis nei vidinis, kad būtų išvengta vandens problemų, taip pat yra iškyša, kad vėliau būtų galima ją pritaikyti prie išorinio pagrindo. Jame taip pat yra pora skylių, kad būtų galima praleisti esamus vandens siurblio ir drėkintuvo kabelius. Abu jie turi būti sandariai uždaryti, kad vanduo nepraeitų, ir tai turi būti padaryta, kai laidai praeina ir aišku, kad nieko keisti nereikia.

Aukščiau esančiame paveikslėlyje buvo išsamiai aprašyti kai kurie vidinio pagrindo matmenys. Vidinis kubas yra 100x100 mm su 3 mm storio kiekviena siena, išorinis kubas yra apie 119x119 mm su 3 mm storio ir tarp jų yra 3,5 mm atstumas, kur stiklas bus įdėtas (tai gali keistis priklausomai nuo stiklo storio).

Skylių, per kurias eina kabeliai, dydis gali skirtis priklausomai nuo reikalingo dydžio.

Kita vertus, ir kaip matyti iš paveikslo, išorinių sienų gale yra iškyša, skirta prisitaikyti prie išorinio pagrindo, kaip minėta anksčiau, ir jų matmenys yra 3,5 mm.

Svarbu prisiminti, kad ši bazė turi būti visiškai nepralaidi vandeniui, kad elektroninė dalis būtų saugi.

3 žingsnis: metakrilato struktūra

Atspausdinus vidinį pagrindą, tarpas tarp kubelių išmatuojamas iš naujo, kad būtų išvengta klaidų, dabar pjaunamas metakrilatas arba kietas plastikas (gali būti, kad toje pačioje vietoje, kur jį perkate, galite supjaustyti norimo dydžio). Forma, kuri turėtų būti, yra tokia, kaip parodyta paveikslėlyje.

Išsamios priemonės (metakrilato struktūra):

• Storis: 3 mm.
• Aukštis: 350 mm.
• Dviejų kristalų plotis: 113 mm.
• Dviejų kristalų plotis: 107 mm.

Kristalų plotis eina du ant dviejų, kad jie tilptų du iš išorės, o kiti du - viduje. Reikėtų atsižvelgti į tai, kad priemonės gali skirtis priklausomai nuo metakrilato ar kieto plastiko storio.

Kaip pritvirtinti ir užsandarinti kristalus, priklausys nuo naudojamos medžiagos rūšies, todėl, atsižvelgiant į šį sprendimą, reikėtų ieškoti, kaip tai padaryti geriausiai.

Kristalai buvo įdėti į vidinį pagrindą ir prieš sandarinant dangtelį, jis bus atspausdintas.

4 žingsnis: dangčio dizainas

Dangtelis suprojektuotas iš dviejų atskirų dalių. Pirmoji dalis būtų viršutinis dangtelis, kurio vienintelis tikslas yra uždaryti klimato lempą, ir, kaip matyti iš paveikslėlio, jis suprojektuotas taip, kad su kitomis dangčio dalimis (kuris bus išsamiai aprašytas), priderintas prie kreiptuvų.

Sunku tai įvertinti, tačiau viršutinėje srityje esančiame dangtelyje yra „Le nuage lumineux“logotipas, tai buvo padaryta spausdinant skirtingu greičiu. Tai galima pamatyti priklausomai nuo lempos skleidžiamos šviesos intensyvumo.

Išsamios priemonės (viršutinis dangtelis):

• Storis: 3 mm.
• Atstumas tarp kreiptuvų: 3 mm.
• Aukštis: 6 mm.
• Fonas: 116 mm.
• Plotis: 119 mm.
• Vidinis kreiptuvo plotis: 107 mm.

Vidinė dangčio dalis yra tokia, kaip parodyta paveikslėlyje. Galima pastebėti, kad jis turi kreipiklius, kurie tinka išoriniam dangčiui. Taip pat yra cilindras, į kurį eina LED lemputė, skylė cilindro viduje, kad šviesa galėtų praeiti, dar viena maža skylutė, pro kurią praeina vandens vamzdis, ir daugybė dviejų skirtingų dydžių kūgio formos skylių drėkinimo sistemai.

Buvo nuspręsta dangtelį atspausdinti balta spalva, kad šviesos pažeidimai padarytų gražų vaizdinį efektą, taip pat buvo leidžiama į cilindro vidų įdėti skyles (kad praeitų daugiau vandens), kad kai kurie šviesos diodai pažeidžia tiesiogiai, o kiti tai daro per dangtelį.

Paveikslėlyje parodyti vaizdai rodo vidinį dangtį iš skirtingų vaizdų, kad būtų galima visiškai įvertinti tokį, koks yra, ir pamatyti kiekvienos jį sudarančios dalies matmenis.

Išsamios priemonės (išorinis dangtis):

• Storis: 9 mm.
• Išorinis šviesos diodo perimetras: 79 mm.
• Apimtis storis: 6 mm.
• Apskritimo aukštis: 10 mm.
• Vidinis LED perimetras: 30 mm.
• Aukštis: 40 mm.
• Plotis: 119 mm.
• Kreiptuvo aukštis: 113 mm.
• Kreiptuvo plotis: 3 mm.

5 žingsnis: tikrinimas

Šiuo metu reikia patikrinti, ar viskas, kas buvo padaryta iki šiol, veikia tinkamai: jei visos dalys tinka, užsandarinkite jas ir sujunkite stiklo sienas. Tada patikrinama, ar konstrukcija yra nepralaidi vandeniui, ir jei ne, ją reikės išspręsti. Kai viskas bus nepralaidi vandeniui, įvedamas drėkintuvas ir patikrinama, ar jis gerai veikia. Mūsų atveju, neturint komponentų tik vėliau nei tikėtasi, skylės nebuvo padarytos prie pagrindo, nes priemonės nebuvo aiškios. Todėl dabar, kai atėjo drėkintuvas, skylės padarytos gręžtuvu. Kabelis buvo praleistas ir užsandarintas silikonu. Kai jis išdžiūvo, jis buvo dar kartą patikrintas, ar yra atsparus vandeniui ir visiškai veikia. Tas pats procesas buvo atliktas su vandens siurbliu. Šviesos diodų atveju buvo nuspręsta dėti du, vieną prie pagrindo, o kitą - dangčio viduje, kaip planuota, tokiu būdu jis užsidega daug labiau. Kol kas lempa turi būti nepralaidi vandeniui, o visi jos komponentai turi būti su pagrindu, praėję laidai, o vandens siurblio vamzdelis pasiekia dangtį, kaip matyti žemiau esančiame paveikslėlyje.

6 žingsnis: išorinis pagrindo dizainas ir pagrindo kojos

Kadangi viskas veikia dabar, reikia nuspręsti dėl išorinio pagrindo dizaino. Buvo pasirinkta piramidės forma, kad nutekėjimo atveju elektronika nebūtų pažeista. Be to, reikėjo suprojektuoti keturis mažus kubelius kaip kojas, nes kabeliai praeina po vidiniu pagrindu ir daro lempą nestabilią.

Išsamios priemonės (piramidinė išorinė bazė):

• Aukštis: 174 x 188,49 mm
• Plotis: 130 mm.

Išsamios priemonės (vidinės pagrindo kojos):

• Aukštis: 22 mm.
• Plotis: 20 mm.

7 žingsnis: programavimas ir elektronika

Šiame etape atliksite programavimo ir elektronikos dalis. Programavimo atveju visos sistemos programavimui naudosite nuotolinio valdymo pultą, kuriame yra LED lemputės (naudojančios infraraudonųjų spindulių ryšį). Per to nuotolinio valdymo pulto mygtukus bus tvarkoma elektronika. Kodas pridedamas kaip priedas šio skyriaus pabaigoje.

Elektronikos atveju suvirinti skirtingi komponentai. Skyriuje „žingsnis po žingsnio“galite išsamiau pamatyti, kaip buvo atlikta ši dalis.

8 žingsnis: galutinis patikrinimas

Kai viskas bus paruošta, tiesiog patikrinkite, ar ji tinkamai veikia: lempa nesandari, išlieka stabili, o šviesos diodai, vandens siurblys ir drėkintuvas taip pat veikia tinkamai. Be to, elektronika nesukelia jokių problemų. Galutinį rezultatą galima pamatyti žemiau esančiame paveikslėlyje.

9 žingsnis: žingsnis po žingsnio