Le Nuage Lumineux- Meteološka svetilka: 9 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Le Nuage Lumineux

Uvod

Zdravo vsi!

Mi smo Gonzalo Bueno, Julia Moreno in Yolanda Palacios, skupina štirih študentov iz "Creative Electronics", modula za 4. letnik elektronike na Univerzi v Malagi, šola za telekomunikacije. (https://www.etsit.uma.es/). To navodilo je naš zadnji projekt.

Gre za izdelek, ki je namenjen predvsem umetnikom, psihologom (glasbena terapija, kromoterapija …), študentom, ljudem, ki živijo v tujini itd. Med njegovimi glavnimi lastnostmi bi bilo opravljanje dela za sprostitev. Poleg tega služi kot interaktivna dekoracija doma.

Objektivno

Prvi cilj je simulacija različnih meteoroloških stanj, kot so dež, nevihta, oblačen ali sončen dan v "svetilki". V svoji prvi različici lahko ta stanja izberete z infrardečim krmiljenjem ali z gumbi, vstavljenimi v samo svetilko.

Potrebni materiali in komponente

Materiali in komponente, uporabljeni za izvedbo zasnove, so tisti, ki so podrobno opisani spodaj:

• Arduino nano - 7,32 $
• 2x Relé 5V - 9 USD
• 2x tranzistor N3904 - pribl
• 2x diode - 0,50 $ pribl
• IR za arduino - 2 USD
• 4x metakrilatne plošče 15 $ pribl
• Led luči (nepremočljive) - 8 €
• Vlažilec zraka - 15, 89 €
• Vodna črpalka - 8 USD

Kabel, upori, 3D tiskalnik in PLA ali ABS, spajkanje in nekaj dni …

Koraki, ki jih je treba upoštevati

V tem razdelku bomo podrobno opisali korake pri izdelavi prototipa „Le nuage lumineux“.

1. korak: Oblikovanje konstrukcije in izračun meritev

Prvi korak, ki ga morate upoštevati, je zasnova, ki jo želite uporabiti za "metereološko svetilko", v tem primeru je bila izbrana pravokotna kockasta struktura s piramidalno podlago na zunanji strani, s čimer je dosežena večja varnost v primeru puščanja vode.

Kot je prikazano na sliki, obstajata dve osnovi: notranja in zunanja. Notranja podlaga je odgovorna za shranjevanje vode, vlažilca (za občutek oblačnega dne) in vodne črpalke, ki nosi cev navzgor, zunanja pa tista, ki vsebuje elektronski del. Nato je med stenami notranje podlage in pokrovom metakrilatna struktura, tako da je čim bolj pritrjena. V pokrovu lahko vidite tudi namakalni sistem in luknjo na sredini, kjer bodo LED luči simulirale različna podnebja. V notranjosti metakrilata bo prozorna cev, po kateri se voda črpa v namakalni sistem, da simulira dež in/ali nevihto.

V spodnjih korakih boste videli vsak del podrobneje (vključno z ustreznimi ukrepi vsakega dela).

Korak: Zasnova notranje osnove

Ko je bila predlagana zasnova, so jo želeli uporabiti, zdaj pa sledi tiskanje notranje podlage konstrukcije. Pomembno je omeniti, da bo morda potrebno uporabiti smolo ali lak, da bo podlaga neprepustna, da voda ne izteče.

Na sliki lahko vidite dve kocki, ki sta pritrjeni od dna do višine 5 cm, ki sta pozneje razdeljena, da se lahko integrirata med metakrilat ali trdo plastiko. Zunanji rob je nekoliko večji od notranjega, da bi se izognili težavam z vodo, vključuje pa tudi izboklino, da ga lahko kasneje prilagodimo zunanji podlagi. Ima tudi nekaj lukenj za prehod obstoječih kablov vodne črpalke in vlažilnika. Oboje mora biti popolnoma zapečateno, da voda ne prehaja, to pa je treba storiti, ko so kabli speljani in je jasno, da sprememb ni potrebno.

Na zgornji sliki so podrobno opisane nekatere dimenzije notranje podlage. Notranja kocka je 100x100 mm z debelino 3 mm na vsaki steni, zunanja kocka je približno 119 x 119 mm s debelino 3 mm, med njimi pa je razdalja 3,5 mm, kamor bo steklo vstavljeno (to se lahko spremeni glede na debelino stekla).

Velikost lukenj, skozi katere potekajo kabli, se lahko razlikuje glede na potrebno velikost.

Po drugi strani pa, kot je prikazano na sliki, imajo zunanje stene na koncu izboklino za prilagoditev na zunanjo podlago, kot je bilo že omenjeno, in imajo dimenzijo 3,5 mm.

Pomembno si je zapomniti, da mora biti ta podlaga popolnoma vodotesna, da je elektronski del varen.

Korak: Struktura metakrilata

Ko je notranja podlaga natisnjena, se prostor med kockami ponovno izmeri, da se izognemo napakam, zdaj nadaljujemo z rezanjem metakrilata ali trde plastike (možno je, da ga lahko na istem mestu, kjer ga kupite, razrežete na želeno velikost). Oblika, ki bi jo morali imeti, je prikazana na sliki.

Podrobni ukrepi (struktura metakrilata):

• Debelina: 3 mm.
• Višina: 350 mm.
• Širina dveh kristalov: 113 mm.
• Širina dveh kristalov: 107 mm.

Širine kristalov gredo dva na dva, tako da se dva prilegata zunaj, druga dva pa znotraj. Upoštevati je treba, da se lahko ukrepi razlikujejo glede na debelino metakrilata ali trde plastike.

Kako namestiti in zapečatiti kristale, bo odvisno od vrste uporabljenega materiala, zato je treba glede na to odločitev poiskati najboljši način za to.

Kristali so bili vstavljeni v notranjo podlago in pokrov bodo pred tiskanjem natisnili.

4. korak: Oblikovanje pokrova

Pokrov je izdelan iz dveh ločenih delov. Prvi del bi bil zgornji pokrov, katerega edini cilj je zapreti podnebno svetilko in je, kot je razvidno iz slike, zasnovan tako, da ga vodila prilegajo drugemu delu pokrova (ki bo podrobneje opisan kasneje).

Težko je ceniti, toda na pokrovu v zgornjem delu je logotip Le nuage lumineux, to je bilo storjeno s tiskanjem pri različnih hitrostih. To je mogoče videti glede na jakost svetlobe, ki jo proizvaja svetilka.

Podrobni ukrepi (zgornji pokrov):

• Debelina: 3 mm.
• Razdalja med vodili: 3 mm.
• Višina: 6 mm.
• Ozadje: 116 mm.
• Širina: 119 mm.
• Notranja širina vodila: 107 mm.

Notranji del pokrova je tisti, ki je podrobno prikazan na sliki. Opazimo lahko, da ima vodila, ki se prilegajo zunanjemu pokrovu. Obstaja tudi valj, v katerega gre LED-luč, luknja v valju, da svetloba lahko prehaja, še ena majhna luknja, skozi katero poteka cev za vodo, in številne luknje v obliki stožca dveh različnih velikosti za namakalni sistem.

Odločeno je bilo, da se pokrov natisne v beli barvi, tako da svetloba preide, da bi naredil lep vizualni učinek, prav tako je omogočilo, da se v valj vstavijo luknje (za več vode), tako da nekatere LED diode vstopijo neposredno, druge pa skozi pokrov.

Slike, prikazane na sliki, prikazujejo notranji pokrov z različnih pogledov, tako da ga je mogoče v celoti oceniti, kot je, in videti meritve vsakega dela, ki ga sestavlja.

Podrobni ukrepi (zunanji pokrov):

• Debelina: 9 mm.
• Zunanji obseg LED: 79 mm.
• Debelina oboda: 6 mm.
• Višina oboda: 10 mm.
• Notranji obseg LED: 30 mm.
• Višina: 40 mm.
• Širina: 119 mm.
• Višina vodila: 113 mm.
• Širina vodila: 3 mm.

5. korak: Preverjanje

Na tej točki je treba preveriti, ali vse, kar je bilo do zdaj storjeno, deluje pravilno: Če se vsi kosi prilegajo, jih zatesnite in spojite steklene stene. Nato se preveri, ali je konstrukcija vodotesna, in če ne, jo bo treba rešiti. Ko je vse vodotesno, se uvede vlažilec in preveri, da dobro deluje. V našem primeru, ko komponente niso bile izvedene pozneje, kot je bilo pričakovano, luknje niso bile narejene na dnu, saj ukrepi niso bili jasni. Zato so zdaj, ko je prišel vlažilec zraka, luknje narejene s svedrom. Kabel je speljan in zatesnjen s silikonom. Ko se posuši, je bil ponovno preizkušen kot vodotesen in popolnoma delujoč. Enak postopek je bil izveden za vodno črpalko. V primeru LED -jev smo se odločili, da postavimo dve, eno na dnu in drugo v pokrov, kot je bilo načrtovano, na ta način sveti veliko bolj. Doslej mora biti svetilka neprepustna za vodo in imeti vse sestavne dele na dnu s prevedenimi žicami in cevjo vodne črpalke, ki sega do pokrova, kot je prikazano na spodnji sliki.

Korak 6: Zunanja zasnova podlage in osnovne noge

Ker zdaj vse deluje, se je treba odločiti o zasnovi zunanje podlage. Piramidna oblika je bila izbrana tako, da v primeru puščanja elektronika ne trpi poškodb. Poleg tega je bilo treba oblikovati štiri majhne kocke kot noge, ker kabli prehajajo pod notranjo podlago in delajo svetilko nestabilno.

Podrobni ukrepi (zunanja piramidalna podlaga):

• Višina: 174 x 188,49 mm
• Širina: 130 mm.

Podrobni ukrepi (notranje podnožje):

• Višina: 22 mm.
• Širina: 20 mm.

7. korak: Programiranje in elektronika

V tem koraku boste delali programiranje in elektroniko. V primeru programiranja boste za programiranje celotnega sistema uporabili daljinski upravljalnik z LED lučkami (ki uporablja infrardečo svetlobo). Z gumbi na tem daljinskem upravljalniku bo ravnalo z elektroniko. Koda je priložena kot dodatek na koncu tega razdelka.

V primeru elektronike so različne komponente varjene. V razdelku "korak za korakom" si lahko podrobneje ogledate, kako je bil ta del narejen.

8. korak: Končno preverjanje

Ko ste pripravljeni, samo preverite, ali deluje pravilno: svetilka ne pušča, ostane stabilna in LED, vodna črpalka in vlažilec zraka delujejo pravilno. Tudi elektronika ne povzroča težav. Končni rezultat je viden na spodnji sliki.

9. korak: korak za korakom