Le Nuage Lumineux- meteološka svjetiljka: 9 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

Le Nuage Lumineux

Uvod

Zdravo svima!

Mi smo Gonzalo Bueno, Julia Moreno i Yolanda Palacios, grupa od četiri studenta iz 'Creative Electronics', modula 4. godine elektroničkog inženjerstva, na Fakultetu za telekomunikacije Univerziteta u Malagi. (https://www.etsit.uma.es/). Ovo uputstvo je naš konačni projekt.

To je proizvod orijentiran uglavnom na umjetnike, psihologe (muzikoterapija, hromoterapija …), studente, ljude koji žive u inostranstvu itd. Među njegovim glavnim karakteristikama bilo bi izvođenje djela opuštanja. Osim toga, služi i kao interaktivni ukras doma.

Objective

Prvi cilj je simulacija različitih meteoroloških stanja poput kiše, oluje, oblačnog ili sunčanog dana unutar "lampe". U svojoj prvoj verziji ova stanja se mogu izabrati putem infracrvene kontrole ili pomoću dugmadi umetnutih u samu lampu.

Potrebni materijali i komponente

Materijali i komponente koji se koriste za izvođenje dizajna su oni koji su dolje detaljno opisani:

• Arduino nano - 7,32 USD
• 2x Relé 5V - 9 USD
• 2x tranzistor N3904 - oko 1 USD cca
• 2x diode - oko 0,50 USD cca
• IR za arduino - 2 USD
• 4x metakrilatnih listova 15 $ cca
• Led svjetla (vodootporna) - 8 €
• Ovlaživač zraka - 15, 89 €
• Pumpa za vodu - 8 USD

Kabel, otpornici, 3d printer i PLA ili ABS, lemljenje i par dana …

Koraci koje treba slijediti

U ovom odjeljku ćemo detaljno opisati korake koji slijede pri izradi prototipa 'Le nuage lumineux'.

Korak 1: Dizajn konstrukcije i proračun mjerenja

Prvi korak koji treba razmotriti je dizajn koji želite koristiti za "metereološku svjetiljku", u ovom slučaju odabrana je pravokutna kockasta konstrukcija s piramidalnom bazom u vanjskom dijelu čime se postiže veća sigurnost u slučaju curenja vode.

Kao što se može vidjeti na slici, postoje dvije osnove: unutrašnja i vanjska. Unutrašnja baza je odgovorna za skladištenje vode, ovlaživača zraka (za osjećaj oblačnog dana) i pumpe za vodu koja nosi cijev prema gore, dok je vanjska ona koja sadrži elektronički dio. Zatim postoji metakrilatna struktura između zidova unutarnje baze i poklopca, tako da je što je moguće fiksiranija. U poklopcu se također može vidjeti sistem za navodnjavanje i rupa u sredini gdje će LED svjetla simulirati različite klime. U unutrašnjosti metakrilata bit će prozirna cijev pomoću koje se voda upumpava u sistem za navodnjavanje radi simulacije kiše i/ili oluje.

U dole opisanim koracima ćete vidjeti svaki dio detaljnije (uključujući odgovarajuće mjere svakog dijela).

Korak 2: Dizajn unutrašnje baze

Jednom predloženi dizajn htio je koristiti, a mjere sada dolaze do štampanja unutarnje osnove konstrukcije. Važno je napomenuti da će možda biti potrebno upotrijebiti smolu ili lak kako bi baza bila vodonepropusna kako voda ne bi izašla u bilo kojem trenutku.

Na slici možete vidjeti dvije kocke pričvršćene od baze do visine 5 cm koje su kasnije podijeljene kako bi se mogle integrirati između metakrilata ili tvrde plastike. Vanjski rub je nešto veće veličine od unutrašnjeg kako bi se izbjegli problemi s vodom, a uključuje i izbočinu kako bi se kasnije mogao prilagoditi vanjskoj podlozi. Također ima nekoliko rupa za prolazak kroz postojeće kabele pumpe za vodu i ovlaživača zraka. Oboje bi trebalo biti savršeno zapečaćeno kako voda ne bi prošla, a to se mora učiniti kad kablovi prođu i jasno je da nije potrebna promjena.

Na gornjoj slici neke od dimenzija unutrašnje baze su detaljno opisane. Unutrašnja kocka je 100x100 mm sa debljinom od 3 mm svakog zida, vanjska kocka je oko 119x119 mm sa debljinom od 3 mm, a između njih postoji razmak od 3,5 mm gdje će se staklo umetnuti (to se može promijeniti ovisno o debljini stakla).

Veličina rupa kroz koje kablovi prolaze može varirati ovisno o potrebnoj veličini.

S druge strane, i kao što se može vidjeti na slici, vanjski zidovi imaju izbočine na kraju za prilagodbu vanjskoj podlozi, kao što je ranije spomenuto, i imaju dimenziju od 3,5 mm.

Važno je zapamtiti da ova baza mora biti potpuno vodonepropusna kako bi elektronički dio bio siguran.

Korak 3: Struktura metakrilata

Nakon što se unutarnja baza odštampa, prostor između kocki se ponovno mjeri kako bi se izbjegle greške, sada se nastavlja rezanje metakrilata ili tvrde plastike (moguće je da na istom mjestu gdje ga kupujete možete izrezati na željenu veličinu). Oblik koji treba imati je onaj prikazan na slici.

Detaljne mjere (struktura metakrilata):

• Debljina: 3 mm.
• Visina: 350 mm.
• Širina dva kristala: 113 mm.
• Širina dva kristala: 107 mm.

Širine kristala idu dva na dva, tako da odgovaraju dva spolja, a druga dva iznutra. Treba uzeti u obzir da se mjere mogu razlikovati ovisno o debljini metakrilata ili tvrde plastike.

Način postavljanja i zaptivanja kristala ovisit će o vrsti upotrijebljenog materijala, pa ovisno o toj odluci treba tražiti najbolji način za to.

Kristali su umetnuti u unutrašnju podlogu i prije nego što nešto zapečate poklopac će se odštampati.

Korak 4: Dizajn poklopca

Poklopac je dizajniran u dva odvojena dijela. Prvi dio bio bi gornji poklopac čiji je jedini cilj zatvaranje klimatske lampe i, kao što se može vidjeti na slici, dizajniran je tako da se vodičima uklapa u drugi dio poklopca (o čemu će biti više riječi kasnije).

Teško je to ocijeniti, ali poklopac u gornjem dijelu nosi logotip Le nuage lumineux, to je učinjeno štampanjem različitim brzinama. Može se vidjeti ovisno o intenzitetu svjetlosti koju lampa proizvodi.

Detaljne mjere (gornji poklopac):

• Debljina: 3 mm.
• Razmak između vodilica: 3 mm.
• Visina: 6 mm.
• Pozadina: 116 mm.
• Širina: 119 mm.
• Unutrašnja širina vodilice: 107 mm.

Unutrašnji dio poklopca je onaj detaljno prikazan na slici. Može se primijetiti da ima vodilice koje pristaju uz vanjski poklopac. Tu je i cilindar u koji ide LED svjetlo, rupa unutar cilindra tako da svjetlost može proći, još jedna mala rupa kroz koju prolazi cijev za vodu i brojne rupe u obliku konusa dvije različite veličine za sistem za navodnjavanje.

Odlučeno je da se poklopac odštampa u bijeloj boji kako bi svjetlost prodirala kako bi se napravio lijep vizualni efekt, a također je omogućeno postavljanje rupa unutar cilindra (za propuštanje više vode) tako da neke LED diode prodiru izravno, a druge kroz poklopac.

Slike prikazane na slici prikazuju unutrašnji poklopac s različitih pogleda, tako da se može u potpunosti cijeniti onakvim kakav jeste i vidjeti mjere svakog od dijelova koji ga čine.

Detaljne mjere (vanjski poklopac):

• Debljina: 9 mm.
• Vanjski opseg za LED: 79 mm.
• Debljina opsega: 6 mm.
• Visina opsega: 10 mm.
• Unutrašnji opseg za LED: 30 mm.
• Visina: 40 mm.
• Širina: 119 mm.
• Visina vodilice: 113 mm.
• Širina vodilice: 3 mm.

Korak 5: Provjera

U ovom trenutku potrebno je provjeriti radi li sve dosad učinjeno ispravno: Ako se svi dijelovi uklapaju, zapečatite ih i spojite staklene stijenke. Zatim se provjerava da je konstrukcija vodonepropusna, a ako ne, morat će se riješiti. Nakon što je sve vodonepropusno, ovlaživač se uvodi i provjerava da radi dobro. U našem slučaju, budući da komponente nisu imale kasnije nego što se očekivalo, rupe nisu napravljene do baze jer mjere nisu bile jasne. Stoga su sada, kad je došao ovlaživač zraka, rupe napravljene bušilicom. Kabel je provučen i zapečaćen silikonom. Nakon što se osuši, ponovo je testirano da je vodonepropusan i potpuno funkcionalan. Isti postupak je učinjen i za pumpu za vodu. U slučaju LED dioda, odlučeno je staviti dvije, jednu u podnožje, a drugu unutar poklopca prema planu, na ovaj način svijetli mnogo više. Do sada lampa mora biti vodonepropusna i imati sve komponente u svom podnožju sa provučenim žicama, a cijev pumpe za vodu dopire do poklopca, kao što se može vidjeti na donjoj slici.

Korak 6: Dizajn vanjske baze i podnožja

Budući da sve sada radi, potrebno je odlučiti o dizajnu vanjske baze. Odabran je piramidalni oblik tako da, u slučaju curenja, elektronika ne trpi oštećenja. Osim toga, bilo je potrebno dizajnirati četiri male kocke kao noge jer kabeli prolaze ispod unutarnje baze i čine lampu nestabilnom.

Detaljne mjere (piramidalna vanjska baza):

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

Detaljne mjere (unutrašnje nožne noge):

• Visina: 22 mm.
• Širina: 20 mm.

Korak 7: Programiranje i elektronika

U ovom koraku radit ćete dijelove programiranja i elektronike. U slučaju programiranja, za programiranje cijelog sistema ćete koristiti daljinski upravljač koji ima LED svjetla (koja koristi infracrvenu vezu). Pomoću dugmadi na daljinskom upravljaču bit će način na koji će se rukovati elektronikom. Šifra je priložena kao dodatak na kraju ovog odjeljka.

U slučaju elektronike različite komponente su zavarene. U odjeljku "korak po korak" možete detaljnije vidjeti kako je ovaj dio urađen.

Korak 8: Završna provjera

Kad ste spremni, samo provjerite radi li ispravno: lampa ne curi, ostaje stabilna, a LED diode, pumpa za vodu i ovlaživač zraka također rade ispravno. Takođe, elektronika ne pravi probleme. Konačni rezultat možete vidjeti na donjoj slici.

Korak 9: Korak po korak