Le Nuage Lumineux- Metereoloģiskā lampa: 9 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Le Nuage Lumineux

Ievads

Sveiki visiem!

Mēs esam Gonzalo Bueno, Julia Moreno un Yolanda Palacios, četru studentu grupa no “Creative Electronics”, elektronikas inženierzinātņu 4. kursa moduļa Malagas Universitātes Telekomunikāciju skolā. (https://www.etsit.uma.es/). Šis pamācošais ir mūsu pēdējais projekts.

Tas ir produkts, kas galvenokārt orientēts uz māksliniekiem, psihologiem (mūzikas terapija, hromoterapija …), studentiem, cilvēkiem, kuri dzīvo ārzemēs utt. Viena no galvenajām iezīmēm būtu relaksācijas darbs. Turklāt tas kalpo kā interaktīvs mājas dekors.

Mērķis

Pirmais mērķis ir simulēt dažādus meteoroloģiskos stāvokļus, piemēram, lietus, vētra, mākoņaina vai saulaina diena "lampā". Pirmajā versijā šos stāvokļus var izvēlēties no infrasarkanās vadības ierīces vai no pogām, kas ievietotas pašā lampā.

Nepieciešamie materiāli un sastāvdaļas

Projektēšanas procesā izmantotie materiāli un sastāvdaļas ir aprakstītas zemāk:

• Arduino nano - 7,32 USD
• 2x Relé 5V - 9 $
• 2x N3904 tranzistors - aptuveni 1 USD
• 2x diodes - aptuveni 0,50 USD
• IR par arduino - 2 USD
• 4x metakrilāta loksnes aptuveni 15 USD
• Led gaismas (ūdensnecaurlaidīgas) - 8 €
• Mitrinātājs - 15, 89 €
• Ūdens sūknis - 8 USD

Kabelis, rezistori, 3D printeris un PLA vai ABS, lodēšanas lietas un pāris dienas…

Pasākumi, kas jāievēro

Šajā sadaļā mēs detalizēti aprakstīsim “Le nuage lumineux” prototipa izgatavošanas soļus.

1. solis: struktūras projektēšana un mērījumu aprēķins

Pirmais solis, kas jāapsver, ir dizains, kuru vēlaties izmantot "metereoloģiskajai lampai", šajā gadījumā ir izvēlēta taisnstūrveida kuba konstrukcija ar piramīdveida pamatni ārpusē, tādējādi panākot lielāku drošību ūdens noplūdes gadījumā.

Kā redzams attēlā, ir divi pamati: iekšējais un ārējais. Iekšējā pamatne ir atbildīga par ūdens uzglabāšanu, mitrinātāju (lai radītu mākoņainas dienas sajūtu) un ūdens sūkni, kas nes cauruli uz augšu, bet ārpuse ir tā, kas satur elektronisko daļu. Tad starp iekšējās pamatnes sienām un vāku ir metakrilāta struktūra, lai tā būtu pēc iespējas fiksēta. Vākā var redzēt arī apūdeņošanas sistēmu un caurumu centrā, kur LED gaismas simulēs dažādus klimatiskos apstākļus. Metakrilāta iekšpusē būs caurspīdīga caurule, ar kuru ūdens tiek iesūknēts apūdeņošanas sistēmā, lai simulētu lietu un/vai vētru.

Tālāk aprakstītajās darbībās jūs redzēsit katru daļu sīkāk (ieskaitot katras daļas atbilstošos pasākumus).

2. solis: iekšējās bāzes dizains

Kad projekts tika ierosināts, to vēlējās izmantot, un tagad tiek veikti pasākumi, kas izdrukā struktūras iekšējo pamatni. Ir svarīgi atzīmēt, ka, lai padarītu pamatni ūdensnecaurlaidīgu, var būt nepieciešams izmantot sveķus vai laku, lai ūdens jebkurā laikā neizkļūtu.

Attēlā jūs varat redzēt divus kubus, kas ir piestiprināti no pamatnes līdz 5 cm augstumam, kas vēlāk tiek sadalīts, lai varētu integrēties starp metakrilātu vai cieto plastmasu. Ārējā mala ir nedaudz lielāka nekā iekšpuse, lai izvairītos no ūdens problēmām, un tajā ir arī izvirzījums, lai to vēlāk varētu pielāgot ārējai pamatnei. Tam ir arī pāris caurumi, lai varētu izvadīt esošos ūdens sūkņa un mitrinātāja kabeļus. Abiem jābūt ideāli noslēgtiem, lai ūdens neizietu, un tie ir jādara, kad kabeļi ir cauri un ir skaidrs, ka izmaiņas nav vajadzīgas.

Iepriekš redzamajā attēlā ir detalizēti daži iekšējās pamatnes izmēri. Iekšējais kubs ir 100x100 mm ar 3 mm biezumu katrā sienā, ārējais kubs ir aptuveni 119x119 mm ar 3 mm biezumu, un starp tiem ir 3,5 mm attālums, kur stikls tiks ievietots (tas var mainīties atkarībā no stikla biezuma).

Cauruļu izmēri, kuros iet kabeļi, var atšķirties atkarībā no nepieciešamā izmēra.

No otras puses, un kā redzams attēlā, ārējo sienu galā ir izvirzījums, lai pielāgotos ārējai pamatnei, kā minēts iepriekš, un to izmērs ir 3,5 mm.

Ir svarīgi atcerēties, ka šai pamatnei jābūt pilnīgi ūdensnecaurlaidīgai, lai elektroniskā daļa būtu droša.

3. darbība: metakrilāta struktūra

Kad iekšējā pamatne ir izdrukāta, atstarpe starp kubiem tiek atkārtoti izmērīta, lai izvairītos no kļūdām, tagad tiek veikta metakrilāta vai cietās plastmasas griešana (iespējams, ka tajā pašā vietā, kur to iegādājaties, varat sagriezt vēlamajā izmērā). Formai, kurai vajadzētu būt, ir parādīta attēlā.

Detalizēti pasākumi (metakrilāta struktūra):

• Biezums: 3 mm.
• Augstums: 350 mm.
• Divu kristālu platums: 113 mm.
• Divu kristālu platums: 107 mm.

Kristālu platums ir divi pret diviem, lai tie ietilptu divi pie ārpuses un divi pārējie no iekšpuses. Jāņem vērā, ka pasākumi var atšķirties atkarībā no metakrilāta vai cietās plastmasas biezuma.

Kristālu ievietošana un aizzīmogošana būs atkarīga no izmantotā materiāla veida, tāpēc atkarībā no šī lēmuma ir jāmeklē labākais veids, kā to izdarīt.

Kristāli ir ievietoti iekšējā pamatnē, un pirms jebkāda aizzīmogošanas vāks tiks izdrukāts.

4. solis: vāka dizains

Vāks ir veidots divās atsevišķās daļās. Pirmā daļa būtu augšējais vāks, kura vienīgais mērķis ir aizvērt klimatisko lampu, un, kā redzams attēlā, tā ir veidota tā, lai vadotnes to varētu savienot ar otru vāka daļu (kas tiks detalizēti aprakstīta vēlāk).

To ir grūti novērtēt, bet augšējā laukuma vāciņā ir Le nuage lumineux logotips, tas ir izdarīts, drukājot dažādos ātrumos. To var redzēt atkarībā no lampas radītās gaismas intensitātes.

Detalizēti pasākumi (augšējais vāks):

• Biezums: 3 mm.
• Attālums starp vadotnēm: 3 mm.
• Augstums: 6 mm.
• Fons: 116 mm.
• Platums: 119 mm.
• Iekšējā vadotnes platums: 107 mm.

Vāka iekšējā daļa ir attēlā redzamā. Var novērot, ka tam ir vadotnes, kas piemērotas ārējam vākam. Ir arī cilindrs, kurā iet LED gaisma, caurums cilindra iekšpusē, lai gaisma varētu iziet, vēl viens mazs caurums, pa kuru iziet ūdens caurule, un daudzi divu dažādu izmēru konusa formas caurumi apūdeņošanas sistēmai.

Tika nolemts vāku drukāt baltā krāsā, lai gaismas pārkāpumi radītu jauku vizuālu efektu, kā arī ļāva cilindra iekšpusē ievietot caurumus (lai izlaistu vairāk ūdens), lai dažas gaismas diodes pārkāptu tieši, bet citas to dara caur vāku.

Attēlā redzamie attēli parāda iekšējo vāku no dažādiem skatiem, lai to varētu pilnībā novērtēt tādu, kāds tas ir, un redzēt katras tās daļas mērījumus.

Detalizēti pasākumi (ārējais vāks):

• Biezums: 9 mm.
• LED ārējais apkārtmērs: 79 mm.
• Apkārtmēra biezums: 6 mm.
• Apkārtmēra augstums: 10 mm.
• LED iekšējais apkārtmērs: 30 mm.
• Augstums: 40 mm.
• Platums: 119 mm.
• Vadītāja augstums: 113 mm.
• Vadītāja platums: 3 mm.

5. darbība: pārbaude

Šajā brīdī ir jāpārbauda, vai viss līdz šim paveiktais darbojas pareizi: ja visi gabali atbilst, aizzīmogojiet tos un pievienojiet stikla sienām. Pēc tam tiek pārbaudīts, vai konstrukcija ir ūdensnecaurlaidīga, un, ja tā nav, tā būs jāatrisina. Kad viss ir ūdensnecaurlaidīgs, mitrinātājs tiek ieviests un pārbaudīts, vai tas darbojas labi. Mūsu gadījumā, ja komponentu nebija vēlāk, nekā gaidīts, caurumi netika izveidoti pie pamatnes, jo pasākumi nebija skaidri. Tāpēc tagad, kad nāca mitrinātājs, caurumi ir izveidoti ar urbi. Kabelis ir izturēts un noslēgts ar silikonu. Kad tas ir izžuvis, tas tika vēlreiz pārbaudīts, lai tas būtu ūdensnecaurlaidīgs un pilnībā darbotos. Tas pats process tika veikts ar ūdens sūkni. Un gaismas diodes gadījumā ir nolemts ievietot divus, vienu pie pamatnes un otru, kā plānots, vāka iekšpusē, tādā veidā tas iedegas daudz vairāk. Līdz šim gaismeklim jābūt ūdensnecaurlaidīgam, un visiem tā pamatnes elementiem jābūt ar vadiem, un ūdens sūkņa caurulei jāsasniedz vāks, kā redzams zemāk esošajā attēlā.

6. solis: ārējais pamatnes dizains un pamatnes kājas

Tā kā viss darbojas tagad, ir jāizlemj par ārējās bāzes dizainu. Tika izvēlēta piramīdveida forma, lai noplūdes gadījumā elektronika netiktu bojāta. Papildus tam ir bijis jāizstrādā četri mazi kubi kā kājas, jo kabeļi iet zem iekšējās pamatnes un padara lampu nestabilu.

Detalizēti pasākumi (piramīdveida ārējā bāze):

• Augstums: 174 x 188,49 mm
• Platums: 130 mm.

Detalizēti pasākumi (iekšējās pamatnes):

• Augstums: 22 mm.
• Platums: 20 mm.

7. solis: programmēšana un elektronika

Šajā solī jūs veiksit programmēšanas un elektronikas daļas. Programmēšanas gadījumā visas sistēmas programmēšanai izmantosiet tālvadības pulti, kurai ir LED gaismas (kas izmanto infrasarkano staru). Izmantojot šīs tālvadības pults pogas, elektronika tiks apstrādāta. Kods ir pievienots kā pielikums šīs sadaļas beigās.

Elektronikas gadījumā dažādas detaļas ir sametinātas. Sadaļā “soli pa solim” varat detalizētāk redzēt, kā šī daļa ir veikta.

8. solis: galīgā pārbaude

Kad viss ir gatavs, vienkārši pārbaudiet, vai tas darbojas pareizi: lampa neizplūst, paliek stabila, un arī gaismas diodes, ūdens sūknis un mitrinātājs darbojas pareizi. Turklāt elektronika nerada nekādas problēmas. Galīgo rezultātu var redzēt attēlā zemāk.

9. solis: soli pa solim