Le Nuage Lumineux- Metereologische lamp - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Le Nuage Lumineux

Invoering

Hallo iedereen!

Wij zijn Gonzalo Bueno, Julia Moreno en Yolanda Palacios, een groep van vier studenten van 'Creative Electronics', een 4e jaars module Electronics Engineering aan de Universiteit van Málaga, School of Telecommunications. (https://www.etsit.uma.es/). Dit instructable is ons laatste project.

Het is een product dat voornamelijk gericht is op artiesten, psychologen (muziektherapie, chromotherapie…), studenten, mensen die in het buitenland wonen, enz. Een van de belangrijkste kenmerken is het uitvoeren van een ontspanningswerk. Daarnaast dient het als interactieve woondecoratie.

Doelstelling

Het eerste doel is de simulatie van de verschillende meteorologische toestanden zoals regen, storm, bewolkte of zonnige dag in een "lamp". In de eerste versie kunnen deze toestanden worden geselecteerd via een infraroodbediening of via knoppen die in de lamp zelf zijn geplaatst.

Benodigde materialen en componenten

De materialen en componenten die worden gebruikt om het ontwerp uit te voeren, zijn hieronder beschreven:

• Arduino nano - 7.32$
• 2x Relé 5V - 9$
• 2x N3904 transistor - 1$ ongeveer
• 2x diodes - 0,50 $ ongeveer
• IR voor arduino - 2 $
• 4x methacrylaatplaten 15 $ aprox
• Led-verlichting (waterdicht) - 8€
• Luchtbevochtiger - 15, 89 €
• Waterpomp - 8$

Kabel, weerstanden, een 3D-printer en PLA of ABS, dingen solderen en een paar dagen…

Te volgen stappen

In deze sectie zullen we de stappen beschrijven die zijn gevolgd om het prototype van 'Le nuage lumineux' te maken.

Stap 1: Structuurontwerp en meetberekening

De eerste stap om te overwegen is het ontwerp dat u wilt gebruiken voor de "metereologische lamp", in dit geval is gekozen voor een rechthoekige kubusstructuur met een piramidale basis aan de buitenkant, waardoor een grotere veiligheid wordt bereikt in geval van waterlekkage.

Zoals te zien is in de afbeelding, zijn er twee bases: een interne en een externe. De interne basis is verantwoordelijk voor de opslag van het water, de luchtbevochtiger (om het gevoel van een bewolkte dag te geven) en de waterpomp die een buis omhoog draagt, terwijl de buitenkant degene is die het elektronische gedeelte bevat. Dan is er nog de methacrylaatstructuur tussen de wanden van de binnenbodem en het deksel zodat deze zo vast mogelijk is. In het deksel zie je ook het irrigatiesysteem en een gat in het midden waar de LED-lampjes de verschillende klimaten nabootsen. In het binnenste van het methacrylaat komt een transparante buis waardoor het water naar het irrigatiesysteem wordt gepompt om de regen en/of storm te simuleren.

In de hieronder beschreven stappen ziet u elk onderdeel gedetailleerder (inclusief de bijbehorende maten van elk onderdeel).

Stap 2: Intern basisontwerp

Eens voorgesteld het ontwerp wilde gebruiken en de maatregelen komen nu het afdrukken van de interne basis van de structuur. Het is belangrijk op te merken dat het nodig kan zijn om hars of vernis te gebruiken om de basis waterdicht te maken, zodat het water er op geen enkel moment uit kan komen.

In figuur zie je twee kubussen die vanaf de basis zijn bevestigd tot een hoogte van 5 cm die later wordt verdeeld om te kunnen integreren tussen zowel het methacrylaat als het harde plastic. De buitenrand is iets groter dan de binnenzijde om waterproblemen te voorkomen en bevat ook een uitsteeksel om deze later aan de buitenbodem aan te kunnen passen. Het heeft ook een paar gaten om de bestaande kabels van de waterpomp en de luchtbevochtiger te kunnen passeren. Beide moeten perfect worden afgedicht zodat het water niet kan passeren, en moeten worden gedaan zodra de kabels door zijn en het duidelijk is dat er geen verandering nodig is.

In de bovenstaande afbeelding zijn enkele afmetingen van de interne basis gedetailleerd. De binnenste kubus is 100x100 mm met een dikte van 3 mm per wand, de externe kubus is ongeveer 119x119 mm met een dikte van 3 mm en daartussen is een scheiding van 3,5 mm waar het glas zal worden geplaatst (dit kan veranderen afhankelijk van de dikte van het glas).

De grootte van de gaten waar de kabels doorheen gaan, kan variëren afhankelijk van de benodigde grootte.

Aan de andere kant, en zoals te zien is in de figuur, hebben de buitenmuren een uitsteeksel aan het uiteinde ervan, voor de aanpassing aan de externe basis zoals eerder vermeld, en hebben ze een afmeting van 3,5 mm.

Het is belangrijk om te onthouden dat deze basis volledig waterdicht moet zijn, zodat het elektronische gedeelte veilig is.

Stap 3: Methacrylaatstructuur

Zodra de interne basis is afgedrukt, wordt de ruimte tussen de kubussen opnieuw gemeten om fouten te voorkomen, nu gaat het snijden van het methacrylaat of hard plastic verder (het is mogelijk dat u op dezelfde plaats waar u het koopt op de gewenste maat kunt snijden). De vorm die moet worden gehad, is die in de afbeelding.

Gedetailleerde maatregelen (methacrylaatstructuur):

• Dikte: 3 mm.
• Hoogte: 350 mm.
• Breedte van twee kristallen: 113 mm.
• Breedte van twee kristallen: 107 mm.

De breedtes van de kristallen gaan twee op twee, zodat ze er twee passen aan de buitenkant en de andere twee aan de binnenkant. Houd er rekening mee dat de maatregelen kunnen variëren afhankelijk van de dikte van het methacrylaat of harde kunststof.

Hoe de kristallen moeten worden geplaatst en afgedicht, hangt af van het type materiaal dat wordt gebruikt, dus afhankelijk van die beslissing moet worden gezocht naar de beste manier om dit te doen.

De kristallen zijn in de binnenste basis gestoken en voordat iets wordt verzegeld, wordt het deksel afgedrukt.

Stap 4: Dekselontwerp

Het deksel is ontworpen in twee afzonderlijke delen. Het eerste deel zou het bovendeksel zijn waarvan het enige doel is om de klimaatlamp te sluiten en, zoals te zien is in de afbeelding, is het ontworpen om door geleiders te passen bij het andere deel van het deksel (dat later wordt beschreven).

Het is moeilijk te waarderen, maar het deksel in het bovenste gedeelte draagt het logo van Le nuage lumineux, dit is gedaan door op verschillende snelheden te printen. Het is te zien afhankelijk van de intensiteit van het licht dat de lamp produceert.

Gedetailleerde afmetingen (bovenste deksel):

• Dikte: 3 mm.
• Afstand tussen geleiders: 3 mm.
• Hoogte: 6mm.
• Achtergrond: 116 mm.
• Breedte: 119 mm.
• Interne geleidingsbreedte: 107 mm.

Het binnenste deel van het deksel is het deel dat in de afbeelding is weergegeven. Het kan worden opgemerkt dat het de geleiders heeft die bij het externe deksel passen. Er is ook een cilinder waarin het LED-licht gaat, een gat in de cilinder zodat het licht kan passeren, nog een klein gaatje waardoor de waterbuis passeert en talloze kegelvormige gaten van twee verschillende groottes voor het irrigatiesysteem.

Er werd besloten om het deksel in het wit te printen zodat het licht binnenvalt om een mooi visueel effect te krijgen, het maakte het ook mogelijk om gaten in de cilinder te maken (om meer water door te laten) zodat sommige LED's direct door het deksel gaan en andere het door het deksel doen.

De afbeeldingen in de afbeelding tonen het interne deksel vanuit verschillende aanzichten, zodat het volledig kan worden gewaardeerd zoals het is en de afmetingen van elk van de onderdelen waaruit het is samengesteld, kan worden bekeken.

Gedetailleerde maatregelen (extern deksel):

• Dikte: 9 mm.
• Externe omtrek voor LED: 79mm.
• Omtrekdikte: 6 mm.
• Omtrekhoogte: 10 mm.
• Interne omtrek voor LED: 30mm.
• Hoogte: 40mm.
• Breedte: 119 mm.
• Geleiderhoogte: 113 mm.
• Geleiderbreedte: 3 mm.

Stap 5: Controleren

Op dit punt is het nodig om te controleren of alles wat tot nu toe is gedaan correct werkt: als alle stukken passen, verzegel ze en voeg ze toe aan de glazen wanden. Vervolgens wordt gecontroleerd of de constructie waterdicht is en zo niet, dan moet deze worden opgelost. Zodra alles waterdicht is, wordt de luchtbevochtiger geïntroduceerd en gecontroleerd of deze goed werkt. In ons geval, omdat we de componenten pas later hadden dan verwacht, werden de gaten niet in de basis gemaakt omdat de maatregelen niet duidelijk waren. Daarom, nu de luchtbevochtiger er is, zijn de gaten gemaakt met een boor. De kabel is gepasseerd en afgedicht met siliconen. Nadat het is opgedroogd, is het opnieuw getest op waterdicht en volledig werkend. Hetzelfde proces is gedaan voor de waterpomp. En in het geval van de LED's is besloten om er twee te plaatsen, een aan de basis en een andere in het deksel zoals gepland, op deze manier licht het veel meer op. Tot nu toe moet de lamp waterdicht zijn en alle componenten in de basis hebben met de draden erdoor, en de waterpompbuis die het deksel moet bereiken, zoals te zien is in de onderstaande afbeelding.

Stap 6: Exterieur basisontwerp en basispoten

Nu alles werkt, moet er een besluit worden genomen over het ontwerp van de externe basis. Er is gekozen voor een piramidale vorm zodat bij lekkage de elektronica geen schade oploopt. Daarnaast was het nodig om vier kleine kubussen als poten te ontwerpen, omdat de kabels onder de interne voet door gaan en de lamp onstabiel maken.

Gedetailleerde maatregelen (piramidale externe basis):

• Hoogte: 174 x 188,49 mm
• Breedte: 130mm.

Gedetailleerde afmetingen (interne basispoten):

• Hoogte: 22mm.
• Breedte: 20mm.

Stap 7: Programmeren en elektronica

In deze stap doe je de programmeer- en elektronica-onderdelen. In het geval van de programmering gebruikt u de afstandsbediening met de LED-lampjes (die infrarood gebruikt) voor de programmering van het hele systeem. Het zal, via de knoppen van die afstandsbediening, zijn hoe de elektronica zal worden behandeld. De code is als bijlage aan het einde van dit gedeelte bijgevoegd.

Bij de elektronica zijn de verschillende componenten aan elkaar gelast. In het gedeelte 'stap voor stap' kunt u in meer detail zien hoe dit onderdeel is gedaan.

Stap 8: Laatste controle

Als je helemaal klaar bent, check je gewoon of het goed werkt: de lamp lekt niet, blijft stabiel en led's, waterpomp en luchtbevochtiger werken ook naar behoren. Ook de elektronica levert geen problemen op. Het eindresultaat is te zien in onderstaande afbeelding.

Stap 9: Stap voor stap