Le Nuage Lumineux- ตะเกียงอุตุนิยมวิทยา: 9 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

Le Nuage Lumineux

บทนำ

สวัสดีทุกคน!

เราคือ Gonzalo Bueno, Julia Moreno และ Yolanda Palacios กลุ่มนักเรียนสี่คนจาก 'Creative Electronics' ซึ่งเป็นโมดูลปีที่ 4 ด้านวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์ที่ University of Málaga School of Telecommunications (https://www.etsit.uma.es/) คำแนะนำนี้เป็นโครงการสุดท้ายของเรา

เป็นผลิตภัณฑ์ที่เน้นเฉพาะศิลปิน นักจิตวิทยา (ดนตรีบำบัด การบำบัดด้วยสี…) นักเรียน ผู้คนที่อาศัยอยู่ในต่างประเทศ ฯลฯ คุณสมบัติหลักอย่างหนึ่งของมันคือการทำงานเพื่อการพักผ่อน นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นของตกแต่งบ้านแบบโต้ตอบ

วัตถุประสงค์

วัตถุประสงค์แรกคือการจำลองสภาพอุตุนิยมวิทยาต่างๆ เช่น ฝน พายุ วันที่เมฆมาก หรือแดดจ้าภายใน "ตะเกียง" ในเวอร์ชันแรก สถานะเหล่านี้สามารถเลือกได้จากตัวควบคุมอินฟราเรดหรือจากปุ่มต่างๆ ที่เสียบอยู่ในหลอดไฟ

วัสดุและส่วนประกอบที่จำเป็น

วัสดุและส่วนประกอบที่ใช้ในการออกแบบมีรายละเอียดดังต่อไปนี้:

• Arduino นาโน - 7.32$
• 2x Relé 5V - 9$
• ทรานซิสเตอร์ 2x N3904 - 1$ โดยประมาณ
• ไดโอด 2x - 0.50$ โดยประมาณ
• IR สำหรับ Arduino - 2$
• แผ่นเมทาคริเลต 4x 15$ ประมาณ
• ไฟ LED (กันน้ำ) - 8 €
• เครื่องทำความชื้น - 15, 89 €
• ปั้มน้ำ - 8$

สายเคเบิล ตัวต้านทาน เครื่องพิมพ์ 3 มิติ และ PLA หรือ ABS บัดกรีสิ่งต่างๆ และสองสามวัน…

ขั้นตอนที่ต้องปฏิบัติตาม

ในส่วนนี้ เราจะให้รายละเอียดขั้นตอนต่างๆ ในการสร้างต้นแบบของ ' Le nuage lumineux '

ขั้นตอนที่ 1: การออกแบบโครงสร้างและการคำนวณการวัด

ขั้นตอนแรกที่ต้องพิจารณาคือการออกแบบที่คุณต้องการใช้สำหรับ "โคมไฟมาตรวัด" ในกรณีนี้ โครงสร้างลูกบาศก์สี่เหลี่ยมได้รับการคัดเลือกด้วยฐานเสี้ยมที่ด้านนอก จึงมีความปลอดภัยมากขึ้นในกรณีที่น้ำรั่ว

ดังที่เห็นในรูป มีสองฐาน: ฐานภายในและฐานภายนอก ฐานภายในมีหน้าที่เก็บน้ำ เครื่องทำความชื้น (เพื่อให้รู้สึกเหมือนมีเมฆมาก) และปั๊มน้ำที่ยกท่อขึ้น ในขณะที่ด้านนอกเป็นส่วนที่มีชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ จากนั้นมีโครงสร้างเมทาคริเลตระหว่างผนังของฐานด้านในกับฝาเพื่อให้ยึดแน่นที่สุด ในฝาปิด คุณยังสามารถเห็นระบบชลประทานและรูตรงกลางซึ่งไฟ LED จะจำลองสภาพอากาศที่แตกต่างกัน ภายในเมทาคริเลตจะเป็นท่อโปร่งใสซึ่งน้ำจะถูกสูบเข้าสู่ระบบชลประทานเพื่อจำลองฝนและ/หรือพายุ

ในขั้นตอนที่อธิบายไว้ด้านล่าง คุณจะเห็นแต่ละส่วนมีรายละเอียดมากขึ้น (รวมถึงการวัดที่เกี่ยวข้องของแต่ละส่วน)

ขั้นตอนที่ 2: การออกแบบฐานภายใน

ครั้งหนึ่งเคยเสนอการออกแบบที่ต้องการใช้ และมาตรการตอนนี้ก็มาถึงการพิมพ์ฐานภายในของโครงสร้าง สิ่งสำคัญที่ควรทราบคืออาจจำเป็นต้องใช้เรซินหรือสารเคลือบเงาเพื่อทำให้ฐานมีน้ำเข้าเพื่อไม่ให้น้ำไหลออกมาได้ตลอดเวลา

ในรูป คุณสามารถเห็นลูกบาศก์สองก้อนที่ยึดจากฐานถึงความสูง 5 ซม. ซึ่งต่อมาถูกแบ่งออกเพื่อให้สามารถรวมเข้าระหว่างทั้งเมทาคริเลตหรือพลาสติกแข็งได้ ขอบด้านนอกมีขนาดค่อนข้างใหญ่กว่าด้านในเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาน้ำ และยังมีส่วนที่ยื่นออกมาเพื่อให้สามารถปรับให้เข้ากับฐานภายนอกได้ในภายหลัง นอกจากนี้ยังมีรูสองสามรูเพื่อให้สามารถผ่านสายเคเบิลที่มีอยู่ของปั๊มน้ำและเครื่องเพิ่มความชื้นในอากาศ ทั้งสองควรปิดผนึกไว้อย่างดีเพื่อไม่ให้น้ำไหลผ่าน และต้องทำเมื่อสายเคเบิลผ่านแล้ว และเป็นที่ชัดเจนว่าไม่จำเป็นต้องทำการเปลี่ยนแปลงใดๆ

ในภาพด้านบนมีรายละเอียดขนาดของฐานภายในบางส่วน ลูกบาศก์ด้านในมีขนาด 100x100 มม. โดยมีความหนา 3 มม. ต่อผนังแต่ละด้าน ลูกบาศก์ภายนอกมีขนาดประมาณ 119x119 มม. และมีความหนา 3 มม. และระหว่างนั้นจะมีระยะห่าง 3.5 มม. สำหรับใส่แก้ว (ซึ่งอาจเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับความหนาของกระจก)

ขนาดของรูที่สายเคเบิลต้องผ่านอาจแตกต่างกันไปตามขนาดที่ต้องการ

ในทางกลับกัน ดังที่เห็นในรูป ผนังภายนอกมีส่วนที่ยื่นออกมาที่ส่วนท้าย เพื่อปรับให้เข้ากับฐานภายนอกตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ และมีขนาด 3.5 มม.

สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าฐานนี้ต้องกันน้ำได้อย่างสมบูรณ์เพื่อให้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ปลอดภัย

ขั้นตอนที่ 3: โครงสร้างเมทาคริเลต

เมื่อพิมพ์ฐานภายในแล้ว ช่องว่างระหว่างลูกบาศก์จะถูกวัดใหม่เพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาด ตอนนี้ดำเนินการตัดเมทาคริเลตหรือพลาสติกแข็ง (เป็นไปได้ว่าคุณสามารถตัดให้ได้ขนาดที่ต้องการในที่เดียวกับที่คุณซื้อ). รูปร่างที่ควรมีคือแบบที่แสดงในรูป

มาตรการโดยละเอียด (โครงสร้างเมทาคริเลต):

• ความหนา: 3 มม.
• ความสูง: 350 มม.
• ความกว้างของสองคริสตัล: 113 มม.
• ความกว้างของสองคริสตัล: 107 มม.

ความกว้างของคริสตัลเพิ่มเป็น 2 ต่อ 2 เพื่อให้พอดีกับด้านนอก 2 ด้าน และด้านในอีก 2 ด้าน ควรคำนึงว่ามาตรการอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความหนาของเมทาคริเลตหรือพลาสติกแข็ง

วิธีการใส่และปิดผนึกคริสตัลจะขึ้นอยู่กับประเภทของวัสดุที่ใช้ ดังนั้นขึ้นอยู่กับการตัดสินใจนั้น ควรทำการค้นหาวิธีที่ดีที่สุดในการทำ

คริสตัลถูกใส่เข้าไปในฐานด้านใน และก่อนที่จะปิดผนึกสิ่งใดๆ ฝาจะถูกพิมพ์ออกมา

ขั้นตอนที่ 4: การออกแบบฝา

ฝาปิดได้รับการออกแบบในสองส่วนแยกกัน ส่วนแรกจะเป็นฝาด้านบนที่มีจุดประสงค์เพียงเพื่อปิดโคมไฟตามสภาพอากาศ และดังที่เห็นในรูป มันถูกออกแบบให้พอดีกับส่วนอื่น ๆ ของฝาปิดด้วยไกด์ (ซึ่งจะอธิบายรายละเอียดในภายหลัง)

เป็นการยากที่จะชื่นชม แต่ฝาด้านบนมีโลโก้ของ Le nuage lumineux ซึ่งพิมพ์ด้วยความเร็วต่างกัน สามารถมองเห็นได้ขึ้นอยู่กับความเข้มของแสงที่หลอดไฟผลิตขึ้น

มาตรการโดยละเอียด (ฝาบน):

• ความหนา: 3 มม.
• ระยะห่างระหว่างไกด์: 3 มม.
• ความสูง: 6 มม.
• พื้นหลัง: 116mm.
• ความกว้าง: 119 มม.
• ความกว้างของไกด์ภายใน: 107 มม.

ส่วนด้านในของฝาเป็นส่วนที่มีรายละเอียดตามภาพ สังเกตได้ว่ามีไกด์ให้พอดีกับฝาภายนอก นอกจากนี้ยังมีรูปทรงกระบอกที่ไฟ LED ส่องผ่าน รูภายในกระบอกสูบเพื่อให้แสงผ่านได้ รูเล็กๆ อีกรูหนึ่งที่ผ่านท่อน้ำ และรูรูปทรงกรวยจำนวนมากที่มีขนาดต่างกันสองขนาดสำหรับระบบชลประทาน

มีการตัดสินใจที่จะพิมพ์ฝาเป็นสีขาวเพื่อให้แสงลอดผ่านเพื่อสร้างเอฟเฟกต์ภาพที่สวยงาม และยังอนุญาตให้ใส่รูเข้าไปในกระบอกสูบ (เพื่อให้น้ำไหลได้มากขึ้น) เพื่อให้ไฟ LED บางดวงบุกรุกโดยตรงและบางดวงเจาะผ่านฝา

ภาพที่แสดงในภาพแสดงฝาภายในจากมุมมองต่างๆ เพื่อให้สามารถชื่นชมได้อย่างเต็มที่ตามที่เห็น และดูขนาดของแต่ละส่วนที่ประกอบเป็นส่วนประกอบ

มาตรการโดยละเอียด (ฝาภายนอก):

• ความหนา: 9 มม.
• เส้นรอบวงภายนอกสำหรับ LED: 79 มม.
• ความหนาเส้นรอบวง: 6mm.
• เส้นรอบวงสูง: 10 มม.
• เส้นรอบวงภายในสำหรับ LED: 30 มม.
• ความสูง: 40 มม.
• ความกว้าง: 119 มม.
• ความสูงของไกด์: 113 มม.
• ความกว้างของไกด์: 3 มม.

ขั้นตอนที่ 5: การตรวจสอบ

ณ จุดนี้ จำเป็นต้องตรวจสอบว่าทุกอย่างที่ทำจนถึงขณะนี้ทำงานได้อย่างถูกต้อง: หากชิ้นส่วนทั้งหมดพอดี ให้ปิดผนึกและยึดเข้ากับผนังกระจก จากนั้นจะตรวจสอบโครงสร้างว่ากันน้ำหรือไม่ ถ้าไม่ได้ก็จะต้องแก้ไข เมื่อทุกอย่างกันน้ำได้ เครื่องทำความชื้นจะถูกแนะนำและตรวจสอบว่าทำงานได้ดี ในกรณีของเราไม่มีส่วนประกอบจนกระทั่งช้ากว่าที่คาดไว้ รูไม่ได้ทำกับฐานเนื่องจากมาตรการไม่ชัดเจน ดังนั้นเมื่อเครื่องทำความชื้นมาถึง รูจึงถูกเจาะด้วยสว่าน สายเคเบิลผ่านและปิดผนึกด้วยซิลิโคน เมื่อแห้งแล้วจะได้รับการทดสอบอีกครั้งว่ากันน้ำได้และทำงานได้อย่างสมบูรณ์ ขั้นตอนเดียวกันกับปั๊มน้ำ และในกรณีของไฟ LED ได้มีการตัดสินใจใส่สองอัน อันหนึ่งไว้ที่ฐานและอีกอันในฝาตามที่วางแผนไว้ วิธีนี้จะทำให้ไฟสว่างขึ้นมาก จนถึงตอนนี้ หลอดไฟต้องกันน้ำได้ และมีส่วนประกอบทั้งหมดอยู่ในฐานโดยเดินสายไฟ และท่อปั๊มน้ำถึงฝาดังที่เห็นในภาพด้านล่าง

ขั้นตอนที่ 6: การออกแบบฐานภายนอกและฐานรอง

เมื่อทุกอย่างทำงานแล้ว จึงต้องตัดสินใจออกแบบฐานภายนอก เลือกรูปแบบเสี้ยมเพื่อไม่ให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้รับความเสียหายในกรณีที่เกิดการรั่วซึม นอกจากนี้ ยังจำเป็นต้องออกแบบลูกบาศก์เล็กๆ สี่ตัวเป็นขา เนื่องจากสายเคเบิลลอดใต้ฐานภายในและทำให้หลอดไฟไม่เสถียร

มาตรการโดยละเอียด (ฐานภายนอกพีระมิด):

• ความสูง: 174 x 188.49mm
• ความกว้าง: 130 มม.

มาตรการโดยละเอียด (ขาฐานภายใน):

• ความสูง: 22 มม.
• ความกว้าง: 20 มม.

ขั้นตอนที่ 7: การเขียนโปรแกรมและอิเล็กทรอนิกส์

ในขั้นตอนนี้ คุณจะต้องทำการเขียนโปรแกรมและชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ในกรณีของการตั้งโปรแกรม คุณจะใช้รีโมทคอนโทรลที่มีไฟ LED (ที่ใช้อินฟราเรด) สำหรับการตั้งโปรแกรมของทั้งระบบ จะจัดการกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ผ่านปุ่มต่างๆ ของรีโมตคอนโทรลนั้นได้อย่างไร รหัสที่แนบมาเป็นภาคผนวกที่ส่วนท้ายของส่วนนี้

ในกรณีของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ มีการเชื่อมส่วนประกอบต่างๆ ในส่วน 'ทีละขั้นตอน' คุณสามารถดูรายละเอียดเพิ่มเติมว่าส่วนนี้ทำอย่างไร

ขั้นตอนที่ 8: การตรวจสอบขั้นสุดท้าย

เมื่อคุณพร้อมแล้ว ให้ตรวจสอบว่าหลอดไฟทำงานอย่างถูกต้องหรือไม่: หลอดไฟไม่รั่ว คงที่ และไฟ LED ปั๊มน้ำ และเครื่องเพิ่มความชื้นทำงานอย่างถูกต้อง นอกจากนี้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไม่ได้สร้างปัญหาใดๆ ผลลัพธ์สุดท้ายสามารถเห็นได้ในภาพด้านล่าง

ขั้นตอนที่ 9: ทีละขั้นตอน