Le Nuage Lumineux- Metereological Lamp: 9 bước (kèm hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Le Nuage Lumineux

Giới thiệu

Chào mọi người!

Chúng tôi là Gonzalo Bueno, Julia Moreno và Yolanda Palacios, một nhóm bốn sinh viên từ 'Creative Electronics', một học phần năm thứ 4 về Kỹ thuật Điện tử tại Đại học Málaga, Trường Viễn thông. (https://www.etsit.uma.es/). Đây là dự án cuối cùng của chúng tôi.

Đây là một sản phẩm chủ yếu hướng đến các nghệ sĩ, nhà tâm lý học (trị liệu âm nhạc, trị liệu bằng ánh sáng…), sinh viên, những người sống ở nước ngoài,… Trong số các tính năng chính của nó là thực hiện một công việc thư giãn. Ngoài ra, nó còn dùng như một kiểu trang trí nhà tương tác.

Mục tiêu

Mục tiêu đầu tiên là mô phỏng các trạng thái khí tượng khác nhau như mưa, bão, nhiều mây hoặc ngày nắng bên trong "đèn". Trong phiên bản đầu tiên của nó, các trạng thái này có thể được chọn từ điều khiển hồng ngoại hoặc từ các nút được lắp trong chính đèn.

Vật liệu và thành phần cần thiết

Các vật liệu và thành phần được sử dụng để thực hiện thiết kế là những vật liệu được trình bày chi tiết dưới đây:

• Arduino nano - 7,32 $
• 2x Relé 5V - 9 $
• 2x bóng bán dẫn N3904 - khoảng 1 đô la
• 2x điốt - khoảng 0,50 đô la Mỹ
• IR cho arduino - 2 $
• 4x tờ methacrylate 15 $ khoảng
• Đèn Led (chống thấm nước) - 8 €
• Máy tạo độ ẩm - 15, 89 €
• Máy bơm nước - 8 đô la

Cáp, điện trở, máy in 3d và PLA hoặc ABS, hàn các thứ và vài ngày…

Các bước thực hiện theo

Trong phần này, chúng tôi sẽ trình bày chi tiết các bước tiếp theo để tạo ra nguyên mẫu của 'Le nuage lumineux'.

Bước 1: Tính toán thiết kế và đo lường kết cấu

Bước đầu tiên cần xem xét là thiết kế bạn muốn sử dụng cho "đèn thiên văn", trong trường hợp này, cấu trúc hình khối hình chữ nhật đã được lựa chọn với đế hình chóp ở bên ngoài, do đó đạt được độ an toàn cao hơn trong trường hợp rò rỉ nước.

Như có thể thấy trong hình, có hai cơ sở: một bên trong và một bên ngoài. Phần đế bên trong có nhiệm vụ lưu trữ nước, bộ tạo ẩm (tạo cảm giác như một ngày trời nhiều mây) và máy bơm nước đưa một ống lên trên, trong khi bên ngoài là bộ phận chứa phần điện tử. Sau đó, có cấu trúc methacrylate giữa các bức tường của đế bên trong và nắp để nó cố định nhất có thể. Trong nắp, bạn cũng có thể thấy hệ thống tưới tiêu và một lỗ ở trung tâm, nơi đèn LED sẽ mô phỏng các vùng khí hậu khác nhau. Ở bên trong methacrylate sẽ là một ống trong suốt để nước được bơm đến hệ thống tưới tiêu để mô phỏng mưa và / hoặc bão.

Trong các bước mô tả bên dưới, bạn sẽ thấy từng phần chi tiết hơn (bao gồm các biện pháp tương ứng của từng phần).

Bước 2: Thiết kế cơ sở bên trong

Sau khi đề xuất thiết kế muốn sử dụng và các biện pháp bây giờ là việc in phần đế bên trong của cấu trúc. Điều quan trọng cần lưu ý là có thể phải sử dụng nhựa thông hoặc dầu bóng để làm cho lớp nền kín nước để nước không bị thoát ra ngoài bất cứ lúc nào.

Trong hình, bạn có thể thấy hai hình khối được gắn từ đế lên đến chiều cao 5cm, sau đó được chia ra để có thể tích hợp giữa cả methacrylate hoặc nhựa cứng. Phần cạnh bên ngoài có kích thước lớn hơn phần bên trong để tránh các vấn đề về nước và cũng có phần nhô ra để sau này có thể thích nghi với phần đế bên ngoài. Nó cũng có một vài lỗ để có thể đi qua các dây cáp hiện có của máy bơm nước và máy tạo ẩm. Cả hai đều phải được niêm phong hoàn hảo để nước không lọt qua và phải được thực hiện khi các dây cáp được thông qua và rõ ràng là không cần thay đổi.

Trong hình trên, một số kích thước của đế bên trong đã được trình bày chi tiết. Hình lập phương bên trong có kích thước 100x100mm với độ dày mỗi bức tường là 3mm, hình khối bên ngoài có kích thước khoảng 119x119mm với độ dày 3mm và giữa chúng có khoảng cách 3,5mm nơi kính sẽ được lắp vào (điều này có thể thay đổi tùy thuộc vào độ dày của kính).

Kích thước của các lỗ mà cáp đi qua có thể thay đổi tùy thuộc vào kích thước cần thiết.

Mặt khác, và như có thể thấy trong hình, các bức tường bên ngoài có một phần nhô ra ở phần cuối của chúng, để thích ứng với phần đế bên ngoài như đã đề cập trước đây và có kích thước là 3,5 mm.

Điều quan trọng cần nhớ là phần đế này phải hoàn toàn kín nước để phần điện tử được an toàn.

Bước 3: Cấu trúc Methacrylate

Sau khi phần đế bên trong được in xong, không gian giữa các hình khối được đo lại để tránh sai số, lúc này bạn hãy tiến hành cắt tấm methacrylate hoặc nhựa cứng (có thể ở chính nơi bạn mua bạn có thể cắt theo kích thước mong muốn). Hình dạng nên có là hình thể hiện trong hình.

Các biện pháp chi tiết (cấu trúc Methacrylate):

• Độ dày: 3mm.
• Chiều cao: 350mm.
• Chiều rộng của hai tinh thể: 113mm.
• Chiều rộng của hai tinh thể: 107mm.

Chiều rộng của các tinh thể tăng lên hai sao cho chúng vừa với hai bên ngoài và hai bên trong. Cần lưu ý rằng các biện pháp có thể khác nhau tùy thuộc vào độ dày của methacrylate hoặc nhựa cứng.

Làm thế nào để phù hợp và niêm phong các tinh thể sẽ phụ thuộc vào loại vật liệu được sử dụng, vì vậy tùy thuộc vào quyết định đó, nên tìm kiếm cách tốt nhất để làm điều đó.

Các tinh thể đã được đưa vào đế bên trong và trước khi niêm phong bất cứ thứ gì, nắp sẽ được in ra.

Bước 4: Thiết kế nắp

Phần nắp được thiết kế thành hai phần riêng biệt. Phần đầu tiên sẽ là nắp trên cùng với mục tiêu duy nhất là đóng đèn khí hậu và như có thể thấy trong hình, nó được thiết kế để khớp bằng các thanh dẫn với phần khác của nắp (sẽ được trình bày chi tiết ở phần sau).

Rất khó để đánh giá cao, nhưng nắp ở khu vực phía trên mang logo của Le nuage lumineux, nó được thực hiện bằng cách in ở các tốc độ khác nhau. Có thể thấy tùy thuộc vào cường độ ánh sáng mà đèn tạo ra.

Các biện pháp chi tiết (Nắp trên):

• Độ dày: 3mm.
• Khoảng cách giữa các thanh dẫn: 3mm.
• Chiều cao: 6mm.
• Nền: 116mm.
• Chiều rộng: 119mm.
• Chiều rộng thanh dẫn bên trong: 107mm.

Phần bên trong của nắp là chi tiết trong hình. Có thể quan sát thấy rằng nó có các thanh dẫn để phù hợp với nắp bên ngoài. Ngoài ra còn có một hình trụ để đèn LED đi qua, một lỗ bên trong hình trụ để ánh sáng có thể đi qua, một lỗ nhỏ khác để đi qua ống nước và nhiều lỗ hình nón với hai kích thước khác nhau cho hệ thống tưới tiêu.

Nó đã được quyết định in nắp bằng màu trắng để ánh sáng xâm nhập để tạo hiệu ứng hình ảnh đẹp mắt, nó cũng cho phép đặt các lỗ bên trong hình trụ (để truyền nhiều nước hơn) để một số đèn LED xâm nhập trực tiếp và những người khác làm điều đó qua nắp.

Các hình ảnh thể hiện trong hình cho thấy nắp bên trong từ các góc nhìn khác nhau để có thể đánh giá đầy đủ về nguyên trạng và xem số đo của từng bộ phận tạo nên nó.

Các biện pháp chi tiết (Nắp ngoài):

• Độ dày: 9mm.
• Chu vi bên ngoài cho đèn LED: 79mm.
• Độ dày chu vi: 6mm.
• Chiều cao chu vi: 10mm.
• Chu vi bên trong cho đèn LED: 30mm.
• Chiều cao: 40mm.
• Chiều rộng: 119mm.
• Chiều cao dẫn hướng: 113mm.
• Chiều rộng thanh dẫn: 3mm.

Bước 5: Kiểm tra

Tại thời điểm này, cần phải kiểm tra xem mọi thứ đã làm cho đến bây giờ hoạt động chính xác hay không: Nếu tất cả các mảnh vừa khít, hãy niêm phong chúng và ghép vào các bức tường kính. Sau đó, nó được xác minh rằng cấu trúc kín nước, và nếu không, nó sẽ phải được giải quyết. Khi mọi thứ đều kín nước, máy tạo độ ẩm sẽ được giới thiệu và xác minh là hoạt động tốt. Trong trường hợp của chúng tôi, không có các thành phần cho đến muộn hơn dự kiến, các lỗ không được tạo thành phần đế vì các biện pháp không rõ ràng. Do đó, bây giờ khi máy tạo ẩm ra đời, các lỗ đã được tạo bằng mũi khoan. Cáp đã được thông qua và được niêm phong bằng silicone. Khi nó đã khô, nó đã được kiểm tra lại để đảm bảo kín nước và hoạt động hoàn toàn. Quá trình tương tự đã được thực hiện đối với máy bơm nước. Và trong trường hợp của các đèn LED, nó đã được quyết định đặt hai, một ở đế và một bên trong nắp theo kế hoạch, theo cách này, nó sáng hơn nhiều. Cho đến nay, đèn phải kín nước và có tất cả các thành phần trong đế của nó với các dây dẫn đi qua, và ống bơm nước chạm tới nắp, như có thể thấy trong hình ảnh bên dưới.

Bước 6: Thiết kế cơ sở bên ngoài và chân đế

Với tất cả mọi thứ hiện đang hoạt động, thiết kế của đế bên ngoài phải được quyết định. Một dạng hình chóp đã được chọn để, trong trường hợp rò rỉ, các thiết bị điện tử không bị hư hỏng. Ngoài ra, cần phải thiết kế bốn khối nhỏ làm chân vì dây cáp đi qua đế bên trong và làm cho đèn không ổn định.

Các biện pháp chi tiết (Cơ sở bên ngoài hình chóp):

• Chiều cao: 174 x 188,49mm
• Chiều rộng: 130mm.

Các biện pháp chi tiết (Chân đế bên trong):

• Chiều cao: 22mm.
• Chiều rộng: 20mm.

Bước 7: Lập trình và Điện tử

Trong bước này, bạn sẽ thực hiện các phần lập trình và điện tử. Trong trường hợp lập trình, bạn sẽ sử dụng điều khiển từ xa có đèn LED (sử dụng tia hồng ngoại) để lập trình toàn bộ hệ thống. Thông qua các nút của điều khiển từ xa đó, các thiết bị điện tử sẽ được xử lý như thế nào. Mã được đính kèm dưới dạng phụ lục ở cuối phần này.

Trong trường hợp của thiết bị điện tử, các thành phần khác nhau đã được hàn. Trong phần 'từng bước', bạn có thể xem chi tiết hơn phần này đã được thực hiện như thế nào.

Bước 8: Kiểm tra lần cuối

Khi bạn đã hoàn tất, chỉ cần kiểm tra xem đèn có hoạt động bình thường không: đèn không bị rò rỉ, vẫn ổn định và đèn LED, máy bơm nước và máy tạo ẩm cũng hoạt động bình thường. Ngoài ra, các thiết bị điện tử không gây ra bất kỳ rắc rối nào. Kết quả cuối cùng có thể được nhìn thấy trong hình ảnh dưới đây.

Bước 9: Từng bước