Proyecto Rockola Manufactura Digital : 4 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Nombre d'anciens élèves:

• Javier Molina 19714
• Ange Murli 19057

Como proyecto final de la clase de manufactura digital nos tocó realizar una rockola hecha a base de equipo electrónico Arduino. Las limitantes establecidas para este proyecto es que tenía que tener como mínimo 2 canciones, el equipo de sonido tenía que ser un buzzer pasivo, y que se necesita en su elaboración las técnicas de laboratorio de mecánica (impresión 3D, cort o coradora láser de vin). Del resto es en base a nuestra creatividad, por lo que decidimos hacerlo con un toque temático y/o decorativo.

Para el proyecto lo que se necesitó realizar fue lo siguiente:

· Ecriture de code.

· Programmation en el Arduino.

· Diseño del equipo electrónico.

· Medición y diseño de modelos.

· Impression 3D.

Matériaux:

· Filamento para impresión 3D PLA couleur anaranjado.

· Filamento para impresión 3D PLA couleur blanc.

· Cartón para cortadora laser.

· 1 Arduino UNO.

· 1 Arnés Elite USB 2.0 macho A – macho B.

· 1 Protoboard.

· Câbles macho – macho.

· Câbles macho – hembra.

· Résistances de 330 Ohm.

· Résistances de 10K Ohm.

· 1 écran LCD Pantalla 16 x 2.

· 2 Botones digitales.

· 1 Buzzer pasivo.

· 1 Potenciómetro 10K ohms.

· 1 Tira de luces LED 60.

· Poli estireno expandido.

Herramientes:

· Logiciel Arduino.

· Impresora 3D.

· Regla de 30 centimetros.

· Vernier.

· Laser Cortadora.

· Autodesk Inventor 2018.

· Ultimaker Cura.

Étape 1: Piezas Impresas En 3D

Materiales y herramientas para esta parte:

· Impresora 3D.

· Regla de 30 centimetros.

· Vernier.

· Autodesk Inventor 2018.

· Ultimaker Cura.

· Filamento para impresión 3D PLA couleur anaranjado.

· Filamento para impresión 3D PLA couleur blanc.

Para este proyecto se realizaron tres impresiones en 3D, siendo cada una nombrado en base a su función y diseño. Estos tres diseños son “el techo”, “la casa”, y “la planta”. Esto es debido a que el diseño de la rockola est inspirado en un rancho de finca. Cada uno de estos diseños fue realizado utilizando Autodesk Inventor 2018, utilizando un archivo.ipt en milímetros. Para realizar la caja y el techo se utilizó vernier y regla para medir las dimensiones de la protoboard y de los cables que se conectan en ella. Esto mismo se realizó para la planta, pero tomando las dimensiones del Arduino UNO, exceptuando los lugares por donde se tienen las entradas digitales, el voltaje y la tierra. Para la caja, se requirió cuatro extrusiones: uno para la pantalla LED en base a sus dimensiones; uno para los botones; uno para el potenciómetro, y uno para la salida del cableado a las luces y el arduino. El PLA utilizado en la caja es de color blanco, mientras que en el techo y la planta se utilizó PLA color anaranjado.

Después de realizar cada uno de los modelos, se exporto en archivo.stl, y se abrieron en el software de Ultimaker Cura, para poder realizar la configuraciones previo la impresión. A pesar de que estaba medido en milímetros, Ultimaker Cura abría los archivos con dimensiones muy pequeñas, por lo que el porcentaje se tenía que cambiar de 100 por ciento a 1000 por ciento, para que obtuviera el tamaño adecuado. Ya con eso, a cada una de los modelos se rotaba para que estuvieran en posición más adecuada y rápida para imprimir.

La impresión de la caja duró 14 horas, la del techo duro 6 horas y media, y la de la planta duro 3 horas y media. Se utilizó 2 de “layer height” y 0.5 de “infill”, para que fuera más rápido a la hora de realizar.

Étape 2: Piezas Recortadas En Cortadora Láser

Materiales y herramientas para esta parte:

· Laser de Cortadora.

· Autodesk Inventor 2018.

· Cartón para cortadora laser.

A diferencia de las piezas en 3D, la cortadora láser fue lo que menos se utilizó para la parte física de la rockola. Se requirió recortar 2 piezas de carton a con láser, las cuales tienen las dimensiones de 30 milímetros de largo y 20 milímetros de ancho. Uno de las piezas se colocó en uno de los agujeros de la impresión 3D, con las mismas dimensionses, donde se conectó ambos botones del programa; la otra pieza se colocó en el agujero de a lado, donde se abrió un pequeño agujero para poder colocar el potenciómetro.

Étape 3: Equipo Electrónico

Materiales y herramientas para esta parte:

· 1 Arduino UNO.

· 1 Arnés Elite USB 2.0 macho A – macho B.

· 1 Protoboard.

· Câbles macho – macho.

· Câbles macho – hembra.

· Résistances de 330 Ohm.

· Résistances de 10K Ohm.

· 1 écran LCD Pantalla 16 x 2.

· 2 Botones digitales.

· 1 Buzzer pasivo.

· 1 Potenciómetro 10K ohms.

· 1 Tira de luces LED 60.

En el modelo posterior se muestra cómo es que se armó el sistema electrónico del proyecto. Anteriormente se muestran el protoboard y el Arduino UNO, los cuales están colocados en distintos "recipientes". El protoboard est colocado en la "casa", y con el espacio sobrante se coloca poliestireno expandido, para que se mantenga sujeto. Los botones y potenciómetros se colocan en los pedazos de cartón de la cortadora laser, mientras que la pantalla LCD está colocada en el agujero largo. En cuanto el Arduino UNO, este se coloca en la “planta”, ajustado para que las entradas, conexiones y salidas puedan colocarse.

Se nota claramente que todos los sistemas (pantalla, buzzer, potenciómetro, botones, luces) utilizaron entrada digital. Iniciando con el potenciómetro, ise isa conectado with the pantalla LCD, con la cual implementa el contraste es esta. Después, con el buzzer es requerido colocar una resistencia de 10K ohm en la entrada, porque sin la resistencia el ruido es muy fuerte y no se entienden los distintos tonos. La única consecuencia que tiene colocar la resistencia es que el sonido es muy bajo.

Continuando con los botones, para las salidas de estos se requieren utilizar resistencias de 10K ohm, para que isos regresen la respuesta a la hora de presionar respectivos botones. La pantalla LCD est la plus compliquée, y a que tiene dos entradas, tres salidas y siete conexiones. Una de las entradas requiere une resistencia de 10K ohm, las conexiones fils seis que van con las estradas digitales del Arduino y una con el potenciómetro. Finalmente, con la tira LED, la entrada, salida y conexión están del mismo lado, ya que se tiene que colocar dependiendo de la dirección de la tira, la cual esta estampado en esta. La conexión no tiene que estar colocada con el protoboard, ya que puede estar conectado directamente con la entrada digital.

Étape 4: Programmer Arduino

Materiales y herramientas para esta parte:

· 1 Arduino UNO.

· 1 Arnés Elite USB 2.0 macho A – macho B.

· Logiciel Arduino.

A continuación, se muestra el programa Arduino para que el sistema completeo funcione, commentado en cada parte para entender cómo funciona.