Le Nuage Lumineux- מנורה מטרולוגית: 9 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

Le Nuage Lumineux

מבוא

שלום כולם!

אנחנו גונסאלו בואנו, ג'וליה מורנו ויולנדה פאלסיוס, קבוצה של ארבעה סטודנטים מ'אלקטרוניקה יצירתית ', מודול הנדסת אלקטרוניקה בשנה הרביעית באוניברסיטת מאלגה, בית הספר לתקשורת. (https://www.etsit.uma.es/). מורה זה הוא פרויקט הגמר שלנו.

זהו מוצר המכוון בעיקר לאמנים, פסיכולוגים (טיפול במוזיקה, כרומותרפיה …), סטודנטים, אנשים שחיים בחו ל וכו '. בין המאפיינים העיקריים שלו יהיה ביצוע של הרפיה. בנוסף, הוא משמש כעיצוב אינטראקטיבי לבית.

מַטָרָה

המטרה הראשונה היא הדמיה של המצבים המטאורולוגיים השונים כמו גשם, סערה, מעונן או שטוף שמש בתוך "מנורה". בגרסתו הראשונה ניתן לבחור מצבים אלה מתוך שלט אינפרא אדום או מכפתורים המוכנסים למנורה עצמה.

חומרים ורכיבים נחוצים

החומרים והרכיבים המשמשים לביצוע העיצוב הם אלה המפורטים להלן:

• ארדואינו ננו - 7.32 $
• 2x Relé 5V - 9 $
• 2 טרנזיסטור N3904 - 1 $ בערך
• 2x דיודות - 0.50 $ בערך
• IR עבור arduino - 2 $
• 4x יריעות מתאקרילט 15 $ בערך
• נורות לד (עמידות למים) - 8 €
• מכשיר אדים - 15, 89 €
• משאבת מים - 8 $

כבל, נגדים, מדפסת תלת מימד ו- PLA או ABS, הלחמות וכמה ימים …

שלבים שיש לבצע

בחלק זה נפרט את השלבים שאחריהם בצעו את אב הטיפוס של 'Le nuage lumineux'.

שלב 1: עיצוב מבנה וחישוב מדידה

השלב הראשון שיש לקחת בחשבון הוא העיצוב בו ברצונך להשתמש עבור "המנורה המטרולוגית", במקרה זה נבחר מבנה קובייה מלבנית עם בסיס פירמידה מבחוץ ובכך משיג בטיחות רבה יותר במקרה של דליפת מים.

כפי שניתן לראות באיור, ישנם שני בסיסים: פנימי וחיצוני. הבסיס הפנימי אחראי לאחסון המים, מכשיר האדים (בכדי לתת תחושה של יום מעונן) ומשאבת המים המובילה צינור כלפי מעלה, בעוד שהחוץ הוא זה המכיל את החלק האלקטרוני. אז יש את מבנה המתאקרילט בין דפנות הבסיס הפנימי והמכסה כך שיהיה קבוע ככל האפשר. במכסה ניתן לראות גם את מערכת ההשקיה וחור במרכז שבו נורות הלד ידמו את האקלים השונים. בחלק הפנימי של המתאקרילט יהיה צינור שקוף שבאמצעותו המים נשאבים למערכת ההשקיה על מנת לדמות את הגשם ו/או הסערה.

בשלבים המתוארים להלן תראה כל חלק מפורט יותר (כולל האמצעים המתאימים של כל חלק).

שלב 2: עיצוב בסיס פנימי

לאחר שהוצע העיצוב רצה להשתמש והאמצעים מגיעים כעת להדפסה של הבסיס הפנימי של המבנה. חשוב לציין כי ייתכן שיהיה צורך להשתמש בשרף או בלכה כדי להפוך את הבסיס למים כך שהמים לא ייצאו בשום זמן.

באיור ניתן לראות שתי קוביות המחוברות מהבסיס עד לגובה של 5 ס מ המחולקות מאוחר יותר כדי שתוכל להשתלב הן בין המתאקרילט והן לפלסטיק הקשיח. הקצה החיצוני מעט גדול יותר מבפנים כדי להימנע מבעיות מים וכולל גם בליטה כדי להתאים אותו מאוחר יותר לבסיס החיצוני. יש לו גם כמה חורים כדי לעבור את הכבלים הקיימים של משאבת המים ואת מכשיר האדים. שניהם צריכים להיות אטומים בצורה מושלמת כדי שהמים לא יעברו, ויש לעשות זאת ברגע שהכבלים עוברים וברור שאין צורך בשינוי.

בתמונה לעיל פורטו כמה ממדי הבסיס הפנימי. הקוביה הפנימית היא 100x100 מ"מ עם עובי 3 מ"מ כל קיר, הקוביה החיצונית היא כ 119x119 מ"מ בעובי 3 מ"מ וביניהם יש הפרדה של 3.5 מ"מ שבה הזכוכית תוכנס (זה יכול להשתנות בהתאם לעובי הזכוכית).

גודל החורים בהם הכבלים עוברים יכול להשתנות בהתאם לגודל הדרוש.

מצד שני, וכפי שניתן לראות באיור, בקירות החיצוניים יש בליטה בקצהם, להתאמה לבסיס החיצוני כאמור, ובעלי מימד של 3.5 מ מ.

חשוב לזכור כי בסיס זה חייב להיות אטום לחלוטין למים כך שהחלק האלקטרוני יהיה בטוח.

שלב 3: מבנה Methacrylate

לאחר שהבסיס הפנימי מודפס, המרווח בין הקוביות נמדד מחדש על מנת להימנע מטעויות, כעת נחתך החיתוך של המתאקרילט או הפלסטיק הקשה (ייתכן שבאותו מקום בו אתה קונה אותו ניתן לחתוך לגודל הרצוי). הצורה שצריכה להיות היא זו המוצגת באיור.

אמצעים מפורטים (מבנה מתכריאט):

• עובי: 3 מ"מ.
• גובה: 350 מ"מ.
• רוחב של שני גבישים: 113 מ"מ.
• רוחב של שני גבישים: 107 מ"מ.

רוחבי הגבישים הולכים שניים על שניים כך שיתאימו לשניים מבחוץ ולשניים האחרים מבפנים. יש לקחת בחשבון כי האמצעים עשויים להשתנות בהתאם לעובי המתאקרילט או הפלסטיק הקשיח.

אופן ההתאמה והאיטום של הגבישים יהיה תלוי בסוג החומר המשמש, ולכן בהתאם להחלטה זו יש לערוך חיפוש לגבי הדרך הטובה ביותר לעשות זאת.

הקריסטלים הוכנסו לבסיס הפנימי ולפני איטום כל דבר המכסה עומד להיות מודפס.

שלב 4: עיצוב מכסה

המכסה מעוצב בשני חלקים נפרדים. החלק הראשון יהיה המכסה העליון שמטרתו היחידה היא סגירת מנורת האקלים, וכפי שניתן לראות באיור, הוא תוכנן כך שיתאים למדריכים עם החלק השני של המכסה (שיפורט בהמשך).

קשה להעריך, אבל המכסה באזור העליון נושא את הלוגו של Le nuage lumineux, זה נעשה על ידי הדפסה במהירויות שונות. ניתן לראות זאת בהתאם לעוצמת האור שהמנורה מייצרת.

אמצעים מפורטים (מכסה עליון):

• עובי: 3 מ"מ.
• מרווח בין מדריכים: 3 מ"מ.
• גובה: 6 מ"מ.
• רקע: 116 מ"מ.
• רוחב: 119 מ"מ.
• רוחב מדריך פנימי: 107 מ"מ.

החלק הפנימי של המכסה הוא זה המפורט באיור. ניתן להבחין כי יש לו את המדריכים שיתאימו למכסה החיצוני. יש גם גליל שאליו אור הנורית, חור בתוך הצילינדר כך שהאור יכול לעבור, חור קטן נוסף שעובר את צינור המים וחורים רבים בצורת חרוט משני גדלים שונים עבור מערכת ההשקיה.

הוחלט להדפיס את המכסה בלבן כך שהאור חורג כדי ליצור אפקט ויזואלי נחמד, הוא גם מאפשר להכניס חורים בתוך הצילינדר (כדי להעביר יותר מים) כך שחלק מהנוריות יסתרו ישירות ואחרות יעשו זאת דרך המכסה.

התמונות המוצגות באיור מציגות את המכסה הפנימי מתצוגות שונות כך שניתן יהיה להעריכו באופן מלא כפי שהוא ולראות את המדידות של כל אחד מהחלקים המרכיבים אותו.

אמצעים מפורטים (מכסה חיצוני):

• עובי: 9 מ"מ.
• היקף חיצוני לד: 79 מ"מ.
• עובי היקף: 6 מ"מ.
• גובה היקף: 10 מ"מ.
• היקף פנימי לד: 30 מ"מ.
• גובה: 40 מ"מ.
• רוחב: 119 מ"מ.
• גובה מדריך: 113 מ"מ.
• רוחב מדריך: 3 מ"מ.

שלב 5: בדיקה

בשלב זה יש לבדוק כי כל מה שנעשה עד כה פועל כהלכה: אם כל החלקים מתאימים, אטמו אותם והצטרפו לקירות הזכוכית. לאחר מכן, מאומת כי המבנה אטום למים, ואם לא הוא יצטרך להיפתר. ברגע שהכל אטום למים, מכשיר האדים מוצג ומאומת שהוא עובד היטב. במקרה שלנו, ללא רכיבים עד מאוחר מהצפוי, החורים לא נעשו לבסיס מכיוון שהאמצעים לא היו ברורים. לכן, עכשיו כשהגיע מכשיר האדים, החורים נעשו בעזרת מקדחה. הכבל עבר וחתם בסיליקון. לאחר שהתייבש הוא נבדק שוב להיות עמיד למים ועובד במלואו. אותו תהליך בוצע עבור משאבת המים. ובמקרה של הלדים, הוחלט לשים שניים, אחד בבסיס ועוד אחד בתוך המכסה כמתוכנן, כך הוא נדלק הרבה יותר. עד כה המנורה חייבת להיות אטומה למים ולכלול את הרכיבים בבסיס כשהחוטים עוברים, וצינור משאבת המים מגיע למכסה, כפי שניתן לראות בתמונה למטה.

שלב 6: עיצוב בסיס חיצוני ורגלי בסיס

כאשר הכל עובד כעת, יש להחליט על עיצוב הבסיס החיצוני. צורת פירמידה נבחרה כך שבמקרה של דליפה האלקטרוניקה לא תסבול נזק. בנוסף לכך, היה צורך לעצב ארבע קוביות קטנות כרגליים מכיוון שהכבלים עוברים מתחת לבסיס הפנימי והופכים את המנורה ליציבה.

אמצעים מפורטים (בסיס חיצוני פירמידלי):

• גובה: 174 x 188.49 מ"מ
• רוחב: 130 מ"מ.

אמצעים מפורטים (רגלי בסיס פנימיות):

• גובה: 22 מ"מ.
• רוחב: 20 מ"מ.

שלב 7: תכנות ואלקטרוניקה

בשלב זה תעשה את חלקי התכנות והאלקטרוניקה. במקרה של התכנות, תשתמש בשלט הרחוק בעל נורות הלד (שמשתמשות באינפרא אדום) לתכנות המערכת כולה. דרך הלחצנים של השלט הרחוק זה יהיה איך המטפל באלקטרוניקה יטופל. הקוד מצורף כנספח בסוף פרק זה.

במקרה של האלקטרוניקה הרכיבים השונים ריתכו. בחלק 'שלב אחר שלב' תוכל לראות ביתר פירוט כיצד בוצע חלק זה.

שלב 8: בדיקה אחרונה

לאחר שהכל מוכן, פשוט בדוק שהוא פועל כראוי: המנורה לא דולפת, נשארת יציבה וגם נוריות LED, משאבת מים ומכשיר אדים פועלות כראוי. כמו כן, האלקטרוניקה לא עושה בעיות. את התוצאה הסופית ניתן לראות בתמונה למטה.

שלב 9: שלב אחר שלב