Le Nuage Lumineux- مصباح ميترولوجي: 9 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

لو نواج لومينو

مقدمة

مرحبا جميعا!

نحن غونزالو بوينو وجوليا مورينو ويولاندا بالاسيوس ، مجموعة من أربعة طلاب من "Creative Electronics" ، وحدة هندسة إلكترونيات للسنة الرابعة في جامعة مالقة ، كلية الاتصالات. (https://www.etsit.uma.es/). هذا التوجيه هو مشروعنا النهائي.

إنه منتج موجه بشكل أساسي للفنانين وعلماء النفس (العلاج بالموسيقى ، العلاج بالألوان …) ، الطلاب ، الأشخاص الذين يعيشون في الخارج ، إلخ. من بين ميزاته الرئيسية القيام بعمل الاسترخاء. بالإضافة إلى ذلك ، فهو بمثابة ديكور منزلي تفاعلي.

موضوعي

الهدف الأول هو محاكاة مختلف حالات الأرصاد الجوية مثل المطر أو العاصفة أو اليوم الغائم أو المشمس داخل "مصباح". في نسخته الأولى ، يمكن تحديد هذه الحالات من عنصر تحكم الأشعة تحت الحمراء أو من الأزرار المدرجة في المصباح نفسه.

المواد والمكونات اللازمة

المواد والمكونات المستخدمة لأداء التصميم هي تلك التي تم تفصيلها أدناه:

• اردوينو نانو - 7.32 دولار
• عدد 2 ريليه 5 فولت - 9 دولار
• 2x N3904 الترانزستور - 1 دولار تقريبًا
• 2x الثنائيات - 0.50 دولار تقريبًا
• الأشعة تحت الحمراء لاردوينو - 2 دولار
• 4x أوراق ميثاكريليت 15 دولارًا تقريبًا
• مصابيح LED (مقاومة للماء) - 8 يورو
• المرطب - 15 ، 89 يورو
• مضخة مياه - 8 دولار

كابل ، مقاومات ، طابعة ثلاثية الأبعاد و PLA أو ABS ، لحام أشياء وبضعة أيام …

الخطوات لمتابعة

في هذا القسم سنشرح بالتفصيل الخطوات المتبعة لعمل النموذج الأولي لـ "Le nuage lumineux".

الخطوة 1: تصميم الهيكل وحساب القياس

الخطوة الأولى التي يجب مراعاتها هي التصميم الذي تريد استخدامه لـ "المصباح المترولوجي" ، وفي هذه الحالة تم اختيار هيكل مكعب مستطيل بقاعدة هرمية في الخارج وبالتالي تحقيق قدر أكبر من الأمان في حالة تسرب المياه.

كما يتضح من الشكل ، هناك قاعدتان: داخلية وأخرى خارجية. القاعدة الداخلية هي المسؤولة عن تخزين المياه ، وجهاز الترطيب (لإعطاء إحساس بالغيوم في اليوم) ومضخة المياه التي تحمل أنبوبًا ، بينما الجزء الخارجي هو الذي يحتوي على الجزء الإلكتروني. ثم يوجد هيكل الميثاكريلات بين جدران القاعدة الداخلية والغطاء بحيث يكون ثابتًا قدر الإمكان. في الغطاء ، يمكنك أيضًا رؤية نظام الري وثقب في المنتصف حيث تحاكي مصابيح LED المناخات المختلفة. في الجزء الداخلي من الميثاكريليت ، سيكون هناك أنبوب شفاف يتم من خلاله ضخ المياه إلى نظام الري من أجل محاكاة المطر و / أو العاصفة.

في الخطوات الموضحة أدناه ، سترى كل جزء أكثر تفصيلاً (بما في ذلك المقاييس المقابلة لكل جزء).

الخطوة الثانية: تصميم القاعدة الداخلية

بمجرد اقتراح التصميم المطلوب استخدامه ، تأتي الإجراءات الآن طباعة القاعدة الداخلية للهيكل. من المهم ملاحظة أنه قد يكون من الضروري استخدام الراتنج أو الورنيش لجعل القاعدة مانعة لتسرب الماء حتى لا يخرج الماء في أي وقت.

في الشكل يمكنك أن ترى مكعبين متصلين من القاعدة بارتفاع 5 سم ثم يتم تقسيمهما لاحقًا لتتمكن من الاندماج بين كل من الميثاكريلات أو البلاستيك الصلب. الحافة الخارجية أكبر حجمًا إلى حد ما من الداخل لتجنب مشاكل المياه وتتضمن أيضًا نتوءًا لتكون قادرة على تكييفها لاحقًا مع القاعدة الخارجية. كما تحتوي على فتحتين لتتمكن من تمرير الكابلات الموجودة لمضخة المياه وجهاز الترطيب. كلاهما يجب أن يكون مغلقًا بإحكام حتى لا يمر الماء ، ويجب أن يتم ذلك بمجرد مرور الكابلات ومن الواضح أنه لا داعي للتغيير.

في الصورة أعلاه تم تفصيل بعض أبعاد القاعدة الداخلية. المكعب الداخلي 100 × 100 مم بسمك 3 مم لكل جدار ، والمكعب الخارجي حوالي 119 × 119 مم بسمك 3 مم وبينهما يوجد فاصل 3.5 مم حيث سيتم إدخال الزجاج (يمكن أن يتغير هذا حسب سمك الزجاج).

يمكن أن يختلف حجم الثقوب التي تمر فيها الكابلات حسب الحجم المطلوب.

من ناحية أخرى وكما يتضح من الشكل ، فإن الجدران الخارجية لها نتوء في نهايتها ، للتكيف مع القاعدة الخارجية كما ذكرنا سابقاً ، ولها أبعاد 3.5 مم.

من المهم أن تتذكر أن هذه القاعدة يجب أن تكون مانعة لتسرب الماء تمامًا حتى يكون الجزء الإلكتروني آمنًا.

الخطوة 3: هيكل Methacrylate

بمجرد طباعة القاعدة الداخلية ، يتم إعادة قياس المسافة بين المكعبات لتجنب الأخطاء ، والآن يبدأ قطع الميثاكريلات أو البلاستيك الصلب (من الممكن أنه في نفس المكان الذي تشتريه فيه يمكنك قصه إلى الحجم المطلوب). الشكل الذي يجب أن يكون هو الشكل الموضح في الشكل.

التدابير التفصيلية (هيكل Methacrylate):

• السماكة: 3 مم.
• الارتفاع: 350 ملم.
• عرض بلورتين: 113 مم.
• عرض بلورتين: 107 مم.

يبلغ عرض البلورات اثنين على اثنين بحيث يتناسب مع اثنين من الخارج والاثنين الآخرين في الداخل. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن التدابير قد تختلف اعتمادًا على سمك الميثاكريلات أو البلاستيك الصلب.

ستعتمد كيفية ملاءمة وختم البلورات على نوع المادة المستخدمة ، لذلك اعتمادًا على هذا القرار ، يجب إجراء بحث حول أفضل طريقة للقيام بذلك.

تم إدخال البلورات في القاعدة الداخلية وقبل ختم أي شيء سيتم طباعة الغطاء.

الخطوة 4: تصميم الغطاء

الغطاء مصمم في جزئين منفصلين. سيكون الجزء الأول هو الغطاء العلوي الذي يتمثل هدفه الوحيد في إغلاق المصباح المناخي ، وكما يتضح من الشكل ، فقد تم تصميمه ليلائم الجزء الآخر من الغطاء بواسطة أدلة (والذي سيتم تفصيله لاحقًا).

من الصعب تقدير ذلك ، لكن الغطاء الموجود في الجزء العلوي يحمل شعار Le nuage lumineux ، وقد تم ذلك عن طريق الطباعة بسرعات مختلفة. يمكن رؤيته اعتمادًا على شدة الضوء الذي ينتجه المصباح.

القياسات التفصيلية (الغطاء العلوي):

• السماكة: 3 مم.
• التباعد بين الأدلة: 3 مم.
• الارتفاع: 6 ملم.
• الخلفية: 116 ملم.
• العرض: 119 ملم.
• عرض الدليل الداخلي: 107 مم.

الجزء الداخلي من الغطاء هو الجزء المفصل في الشكل. يمكن ملاحظة أن لديها أدلة لتناسب الغطاء الخارجي. هناك أيضًا أسطوانة يدخل فيها ضوء LED ، وفتحة داخل الأسطوانة بحيث يمكن للضوء أن يمر ، وثقب صغير آخر يمر من خلاله أنبوب الماء والعديد من الثقوب المخروطية الشكل ذات حجمين مختلفين لنظام الري.

تقرر طباعة الغطاء باللون الأبيض حتى يتعدى الضوء لإحداث تأثير بصري جميل ، كما سمح بوضع ثقوب داخل الأسطوانة (لتمرير المزيد من الماء) بحيث تتعدى بعض مصابيح LED مباشرة والبعض الآخر يقوم بذلك من خلال الغطاء.

تُظهر الصور الموضحة في الشكل الغطاء الداخلي من وجهات نظر مختلفة بحيث يمكن تقديره بالكامل كما هو ومشاهدة قياسات كل جزء من الأجزاء المكونة له.

القياسات التفصيلية (الغطاء الخارجي):

• السماكة: 9 ملم.
• المحيط الخارجي للـ LED: 79 ملم.
• سمك المحيط: 6 مم.
• ارتفاع المحيط: 10 ملم.
• المحيط الداخلي لمصباح LED: 30 ملم.
• الارتفاع: 40 ملم.
• العرض: 119 ملم.
• ارتفاع الدليل: 113 ملم.
• عرض الدليل: 3 مم.

الخطوة 5: الفحص

في هذه المرحلة ، من الضروري التحقق من أن كل شيء تم إنجازه حتى الآن يعمل بشكل صحيح: إذا كانت جميع القطع مناسبة ، فقم بإغلاقها وانضم إلى الجدران الزجاجية. بعد ذلك ، يتم التحقق من أن الهيكل مانع لتسرب المياه ، وإذا لم يكن الأمر كذلك ، فسيتعين حله. بمجرد أن يصبح كل شيء مانعًا لتسرب الماء ، يتم إدخال جهاز الترطيب والتحقق من عمله بشكل جيد. في حالتنا ، عدم وجود المكونات حتى وقت متأخر عما هو متوقع ، لم يتم عمل الثقوب في القاعدة لأن المقاييس لم تكن واضحة. لذلك ، الآن بعد أن جاء المرطب ، تم عمل الثقوب باستخدام مثقاب. تم تمرير الكابل وختمه بالسيليكون. بمجرد أن يجف ، تم اختباره مرة أخرى ليكون مانعًا للماء ويعمل بشكل كامل. تم إجراء نفس العملية لمضخة المياه. وفي حالة مصابيح LED ، فقد تقرر وضع اثنين ، أحدهما في القاعدة والآخر داخل الغطاء كما هو مخطط له ، وبهذه الطريقة يضيء أكثر من ذلك بكثير. حتى الآن ، يجب أن يكون المصباح مانع لتسرب المياه ، وأن يحتوي على جميع المكونات في قاعدته مع تمرير الأسلاك ، وأنبوب مضخة الماء يصل إلى الغطاء ، كما يتضح في الصورة أدناه.

الخطوة 6: تصميم القاعدة الخارجية وأرجل القاعدة

مع عمل كل شيء الآن ، يجب تحديد تصميم القاعدة الخارجية. تم اختيار شكل هرمي بحيث لا تتعرض الإلكترونيات للتلف في حالة التسرب. بالإضافة إلى ذلك ، كان من الضروري تصميم أربعة مكعبات صغيرة كأرجل لأن الكابلات تمر أسفل القاعدة الداخلية وتجعل المصباح غير مستقر.

القياسات التفصيلية (القاعدة الخارجية الهرمية):

• الارتفاع: 174 × 188.49 ملم
• العرض: 130 ملم.

القياسات التفصيلية (أرجل القاعدة الداخلية):

• الارتفاع: 22 ملم.
• العرض: 20 مم.

الخطوة السابعة: البرمجة والإلكترونيات

في هذه الخطوة سوف تقوم بأجزاء البرمجة والإلكترونيات. في حالة البرمجة ، ستستخدم جهاز التحكم عن بعد الذي يحتوي على مصابيح LED (التي تستخدم الأشعة تحت الحمراء) لبرمجة النظام بأكمله. سيكون من خلال أزرار جهاز التحكم عن بعد هذا كيف سيتم التعامل مع الإلكترونيات. يتم إرفاق الرمز كملحق في نهاية هذا القسم.

في حالة الإلكترونيات ، تم لحام المكونات المختلفة. في قسم "خطوة بخطوة" يمكنك أن ترى بمزيد من التفصيل كيف تم تنفيذ هذا الجزء.

الخطوة 8: الفحص النهائي

بمجرد أن تصبح جاهزًا تمامًا ، ما عليك سوى التحقق من أنه يعمل بشكل صحيح: المصباح لا يتسرب ويظل ثابتًا وتعمل أيضًا مصابيح LED ومضخة المياه والمرطب بشكل صحيح. كما أن الإلكترونيات لا تسبب أي مشكلة. يمكن رؤية النتيجة النهائية في الصورة أدناه.

الخطوة 9: خطوة بخطوة