Le Nuage Lumineux - Lampe météorologique : 9 marches (avec photos)

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

Le Nuage Lumineux

introduction

Salut à tous!

Nous sommes Gonzalo Bueno, Julia Moreno et Yolanda Palacios, un groupe de quatre étudiants de 'Creative Electronics', un module de 4e année en génie électronique à l'Université de Malaga, École des télécommunications. (https://www.etsit.uma.es/). Cette instructable est notre projet final.

C'est un produit orienté principalement vers les artistes, les psychologues (musicothérapie, chromothérapie…), les étudiants, les personnes vivant à l'étranger, etc. Parmi ses principales caractéristiques serait d'effectuer un travail de relaxation. De plus, il sert de décoration d'intérieur interactive.

Objectif

Le premier objectif est la simulation des différents états météorologiques comme la pluie, l'orage, le temps nuageux ou ensoleillé à l'intérieur d'une "lampe". Dans sa première version, ces états peuvent être sélectionnés à partir d'une commande infrarouge ou de boutons insérés dans la lampe elle-même.

Matériaux et composants nécessaires

Les matériaux et composants utilisés pour réaliser la conception sont ceux qui sont détaillés ci-dessous:

• Arduino nano - 7.32$
• 2x Relé 5V - 9$
• 2x transistor N3904 - 1$ environ
• 2x diodes - 0.50$ environ
• IR pour arduino - 2$
• 4x feuilles de méthacrylate 15$ environ
• Lumières LED (étanches) - 8€
• Humidificateur - 15, 89 €
• Pompe à eau - 8$

Du câble, des résistances, une imprimante 3D et du PLA ou de l'ABS, des choses à souder et quelques jours…

Étapes à suivre

Dans cette section nous détaillerons les étapes suivies pour réaliser le prototype de 'Le nuage lumineux'.

Étape 1: Conception de la structure et calcul des mesures

La première étape à considérer est la conception que vous souhaitez utiliser pour la "lampe météorologique", dans ce cas, une structure cubique rectangulaire a été sélectionnée avec une base pyramidale à l'extérieur, assurant ainsi une plus grande sécurité en cas de fuite d'eau.

Comme on peut le voir sur la figure, il y a deux bases: une interne et une externe. La base interne est chargée de stocker l'eau, l'humidificateur (pour donner l'impression d'un jour nuageux) et la pompe à eau qui transporte un tube, tandis que l'extérieur est celui qui contient la partie électronique. Ensuite, il y a la structure en méthacrylate entre les parois de la base intérieure et le couvercle afin qu'elle soit la plus fixée possible. Dans le couvercle, vous pouvez également voir le système d'irrigation et un trou au centre où les lumières LED simuleront les différents climats. À l'intérieur du méthacrylate se trouve un tube transparent par lequel l'eau est pompée vers le système d'irrigation afin de simuler la pluie et/ou l'orage.

Dans les étapes décrites ci-dessous, vous verrez chaque partie plus en détail (y compris les mesures correspondantes de chaque partie).

Étape 2: Conception de la base interne

Une fois proposé le design voulu utiliser et les mesures vient maintenant l'impression de la base interne de la structure. Il est important de noter qu'il peut être nécessaire d'utiliser de la résine ou du vernis pour rendre la base étanche afin que l'eau ne s'échappe à aucun moment.

Sur la figure, vous pouvez voir deux cubes attachés à partir de la base jusqu'à une hauteur de 5 cm qui sont ensuite divisés pour pouvoir s'intégrer entre le méthacrylate ou le plastique dur. Le bord extérieur est un peu plus grand que l'intérieur pour éviter les problèmes d'eau et comprend également une saillie pour pouvoir l'adapter plus tard à la base extérieure. Il a également quelques trous pour pouvoir passer les câbles existants de la pompe à eau et de l'humidificateur. Les deux doivent être parfaitement scellés pour que l'eau ne passe pas, et doivent être effectués une fois que les câbles sont passés et qu'il est clair qu'aucun changement n'est nécessaire.

Dans l'image ci-dessus, certaines des dimensions de la base interne ont été détaillées. Le cube intérieur mesure 100x100 mm avec une épaisseur de 3 mm pour chaque paroi, le cube extérieur mesure environ 119x119 mm avec une épaisseur de 3 mm et entre eux il y a une séparation de 3,5 mm où le verre sera inséré (cela peut changer en fonction de l'épaisseur du verre).

La taille des trous dans lesquels passent les câbles peut varier en fonction de la taille requise.

D'autre part, et comme on peut le voir sur la figure, les parois externes ont une saillie à leur extrémité, pour l'adaptation à la base externe comme mentionné précédemment, et ont une dimension de 3,5 mm.

Il est important de se rappeler que cette base doit être parfaitement étanche pour que la partie électronique soit en sécurité.

Étape 3: Structure en méthacrylate

Une fois la base interne imprimée, l'espace entre les cubes est re-mesuré pour éviter les erreurs, procède maintenant à la coupe du méthacrylate ou du plastique dur (il est possible qu'au même endroit où vous l'achetez, vous puissiez le couper à la taille souhaitée). La forme qui devrait être eue est celle montrée dans la figure.

Mesures détaillées (structure méthacrylate):

• Épaisseur: 3 mm.
• Hauteur: 350 mm.
• Largeur de deux cristaux: 113 mm.
• Largeur de deux cristaux: 107 mm.

Les largeurs des cristaux vont de deux sur deux de sorte qu'ils s'adaptent à deux par l'extérieur et les deux autres à l'intérieur. Il faut tenir compte du fait que les mesures peuvent varier en fonction de l'épaisseur du méthacrylate ou du plastique dur.

Comment ajuster et sceller les cristaux dépendra du type de matériau utilisé, donc en fonction de cette décision, une recherche doit être effectuée sur la meilleure façon de le faire.

Les cristaux ont été insérés dans la base intérieure et avant de sceller quoi que ce soit, le couvercle va être imprimé.

Étape 4: Conception du couvercle

Le couvercle est conçu en deux parties distinctes. La première partie serait le couvercle supérieur dont le seul objectif est de fermer la lampe climatique et, comme on peut le voir sur la figure, il est conçu pour s'emboîter par des guides avec l'autre partie du couvercle (qui sera détaillé plus loin).

C'est difficile à apprécier, mais le couvercle dans la zone supérieure porte le logo de Le nuage lumineux, cela a été fait en imprimant à différentes vitesses. Il peut être vu en fonction de l'intensité de la lumière que produit la lampe.

Mesures détaillées (couvercle supérieur):

• Épaisseur: 3 mm.
• Espacement entre guides: 3 mm.
• Hauteur: 6 mm.
• Fond: 116 mm.
• Largeur: 119 mm.
• Largeur de guidage interne: 107 mm.

La partie intérieure du couvercle est celle détaillée sur la figure. On peut observer qu'il possède des guides pour s'emboîter avec le couvercle externe. Il y a aussi un cylindre dans lequel passe la lumière LED, un trou à l'intérieur du cylindre pour que la lumière puisse passer, un autre petit trou par lequel passe le tube d'eau et de nombreux trous en forme de cône de deux tailles différentes pour le système d'irrigation.

Il a été décidé d'imprimer le couvercle en blanc pour que la lumière pénètre pour faire un bel effet visuel, cela permettait également de faire des trous à l'intérieur du cylindre (pour faire passer plus d'eau) afin que certaines LEDs pénètrent directement et d'autres le fassent à travers le couvercle.

Les images montrées sur la figure montrent le couvercle interne sous différentes vues afin qu'il puisse être pleinement apprécié tel quel et voir les mesures de chacune des pièces qui le composent.

Mesures détaillées (couvercle externe):

• Épaisseur: 9 mm.
• Circonférence externe pour LED: 79 mm.
• Épaisseur de la circonférence: 6 mm.
• Hauteur de la circonférence: 10 mm.
• Circonférence interne pour LED: 30 mm.
• Hauteur: 40 mm.
• Largeur: 119 mm.
• Hauteur de guidage: 113 mm.
• Largeur de guidage: 3 mm.

Étape 5: Vérification

À ce stade, il est nécessaire de vérifier que tout ce qui a été fait jusqu'à présent fonctionne correctement: Si toutes les pièces s'emboîtent, scellez-les et joignez les parois vitrées. Ensuite, il est vérifié que la structure est étanche, et sinon il faudra le résoudre. Une fois que tout est étanche, l'humidificateur est introduit et vérifié pour bien fonctionner. Dans notre cas, n'ayant les composants que plus tard que prévu, les trous n'ont pas été faits à la base car les mesures n'étaient pas claires. Par conséquent, maintenant que l'humidificateur est arrivé, les trous ont été faits avec une perceuse. Le câble a été passé et scellé avec du silicone. Une fois qu'il a séché, il a été testé à nouveau pour être étanche et pleinement fonctionnel. Le même processus a été fait pour la pompe à eau. Et dans le cas des LED, il a été décidé d'en mettre deux, une à la base et une autre à l'intérieur du couvercle comme prévu, de cette façon elle éclaire beaucoup plus. Jusqu'à présent, la lampe doit être étanche et avoir tous les composants dans sa base avec les fils passés et le tube de la pompe à eau atteignant le couvercle, comme on peut le voir sur l'image ci-dessous.

Étape 6: Conception de la base extérieure et pattes de la base

Maintenant que tout fonctionne, la conception de la base externe doit être décidée. Une forme pyramidale a été choisie pour qu'en cas de fuite, l'électronique ne subisse aucun dommage. En plus de cela, il a fallu concevoir quatre petits cubes comme pieds car les câbles passent sous le socle interne et rendent la lampe instable.

Mesures détaillées (Base extérieure pyramidale):

• Hauteur: 174 x 188,49 mm
• Largeur: 130 mm.

Mesures détaillées (pieds de base internes):

• Hauteur: 22 mm.
• Largeur: 20 mm.

Étape 7: Programmation et électronique

Dans cette étape, vous ferez la programmation et les pièces électroniques. Dans le cas de la programmation, vous utiliserez la télécommande qui a les lumières LED (qui utilise l'infrarouge) pour la programmation de l'ensemble du système. Ce sera, à travers les boutons de cette télécommande, comment l'électronique sera manipulée. Le code est joint en annexe à la fin de cette section.

Dans le cas de l'électronique les différents composants ont été soudés. Dans la section « pas à pas », vous pouvez voir plus en détail comment cette partie a été réalisée.

Étape 8: Vérification finale

Une fois que vous êtes prêt, vérifiez simplement que cela fonctionne correctement: la lampe ne fuit pas, reste stable et les LED, la pompe à eau et l'humidificateur fonctionnent également correctement. De plus, l'électronique ne pose aucun problème. Le résultat final est visible sur l'image ci-dessous.

Étape 9: étape par étape