Projecte Rockola Manufactura Digital: 4 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Nombre d'alumnes:

• Javier Molina, 19714
• Àngel Murli 19057

Com a projecte final de la classe de fabricació digital ens tocà realitzar una rockola a la base de l’equip electrònic Arduino. Les limitants establertes per aquest projecte és que tinguin com a mínim 2 cancions, l’equip de sonit tinguin que sigui un buzzer passiu, i que necessiti en la seva elaboració les tècniques de laboratori de mecànica (impressió 3D, cortadora làser o cortadora de vinil)). Del resto es en base a nuestra creatividad, per lo que decidimos hacerlo con un toque temático y / o decorativo.

Per al projecte que es necessitava es va realitzar el següent:

· Escriptura de codi.

· Programació en l'Arduino.

· Disseny de l’equip electrònic.

· Medició i disseny de models.

· Impressió 3D.

Materials:

· Filament per a impressió 3D PLA color anaranjat.

· Filament per a impressió 3D PLA color blanc.

· Cartró per cortadora làser.

· 1 Arduino UNO.

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

· 1 Protoboard.

· Cables macho - macho.

· Cables macho - hembra.

· Resistències de 330 Ohm.

· Resistències de 10K Ohm.

· 1 Pantalla LCD 16 x 2.

· 2 botons digitals.

· 1 Buzzer pasivo.

· 1 Potenciómetro 10K ohms.

· 1 Tira de luces LED 60.

· Poli estiren expandit.

Herramientas:

· Programari Arduino.

· Impresora 3D.

· Regla de 30 centímetres.

· Vernier.

· Cortadora làser.

· Autodesk Inventor 2018.

· Ultimaker Cura.

Pas 1: Piezas Impresas En 3D

Materials i eines per a aquesta part:

· Impresora 3D.

· Regla de 30 centímetres.

· Vernier.

· Autodesk Inventor 2018.

· Ultimaker Cura.

· Filament per a impressió 3D PLA color taronja.

· Filament per a impressió 3D PLA color blanc.

Per aquest projecte es realitzarà tres impressions en 3D, escollint cada un nomenat en base a la seva funció i disseny. Aquests tres dissenys son “el techo”, “la casa”, i “la planta”. Això és degut a que el disseny de la rockola està inspirat en un ranxo de finca. Cada un d’aquests dissenys s’ha realitzat mitjançant Autodesk Inventor 2018, utilitzant un arxiu.ipt en milímetres. Per realitzar la caixa i la tecnologia es va utilitzar vernier i regla per medir les dimensions del protoboard i dels cables que es connecten en ella. Això mateix es va realitzar per a la planta, però prenent les dimensions de l'Arduino UNO, excepte els llocs per on tenen les entrades digitals, el voltatge i la terra. Per a la caixa, requereix quatre extrusions: un per a la pantalla LED en base a les seves dimensions; uno para los botones; un per al potenciómetre, i un per a la sortida del cablejat a les luces i l'arduino. El PLA utilitzat en la caixa és de color blanc, mentre que en la tecnologia i la planta es fa servir PLA color anaranjat.

Després de realitzar cada un dels models, s’exportarà en arxiu.stl, i s’obrirà al programari d’Ultimaker Cura, per poder realitzar les configuracions anteriors a la impressió. A pesar de que estava medit en mil·límetres, Ultimaker Cura obria els arxius amb dimensions molt petites, per lo que el percentatge es tenia que canviar de 100 per cent a 1000 per cent, per a que obtuviés la mida adequada. Ja amb això, a cada un dels models es rotaba per a què estovien en posició més adequada i ràpida per imprimir.

La impressió de la caixa durada 14 hores, la del teixit dur 6 hores i mitjans, i la de la planta dura 3 hores i mitjans. Es va utilitzar 2 de “layer height” i 0,5 de “infill”, per que fos més ràpid a l’hora de realitzar.

Pas 2: Piezas Recortadas En Cortadora Láser

Materials i eines per a aquesta part:

· Cortadora làser.

· Autodesk Inventor 2018.

· Cartró per a cortadora làser.

A diferencia de las piezas en 3D, la cortadora láser fue lo que menos se utilizó para la parte física de la rockola. Es requereix recortar 2 peces de cartró amb làser, les quals tenen les dimensions de 30 mil·límetres de llarg i 20 mil·límetres d'ancoratge. Uno de las piezas se colocó en uno de los agujeros de la impresión 3D, con las mismas dimensiones, donde se conectó ambos botones del programa; la altra peça es col·loca en l’agujer de costat, on s’obri un petit agulla per poder colocar el potenciómetre.

Pas 3: Equip electrònic

Materials i eines per a aquesta part:

· 1 Arduino UNO.

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

· 1 Protoboard.

· Cables macho - macho.

· Cables macho - hembra.

· Resistències de 330 Ohm.

· Resistències de 10K Ohm.

· 1 Pantalla LCD 16 x 2.

· 2 botons digitals.

· 1 zumbador pasiu.

· 1 Potenciómetro 10K ohms.

· 1 Tira de luces LED 60.

En el model posterior es mostra com és que es va armar el sistema electrònic del projecte. Anteriorment es muestran el protoboard i l’Arduino UNO, els quals estan col·locats en diferents “receptors”. El protoboard està col·locat a la “casa”, i amb l’espai sobrant es coloca poliestirè expandit, per a que es mantingui subjecte. Los botones y potenciómetros se colocan en los pedazos de cartón de la cortadora laser, mentre que la pantalla LCD està col·locada en l’agujer llarg. En quant el Arduino UNO, aquest es coloca a la “planta”, ajustat per a les entrades, connexions i salades que es col·loquen.

Es nota clarament que tots els sistemes (pantalla, buzzer, potenciómetro, botones, luces) van utilitzar entrada digital. Iniciando con el potenciómetro, este conectado con la pantalla LCD, con la cual implementa el contraste es esta. Després, amb el buzzer és necessari colocar una resistència de 10K ohm a l’entrada, perquè sense la resistència el ruït és molt fort i no s’entén els diferents tons. L'única conseqüència que té colocar la resistència és que el so és molt baix.

Continuant amb els botons, per a les salides d’aquests es requereixen utilitzar resistències de 10K ohm, per a que aquests regressin la resposta a l’hora de presionar respectius botons. La pantalla LCD és la més complicada, ja que té dos entrades, tres salides i set connexions. Una de les entrades requereix una resistència de 10K ohm, les connexions son sis que van amb les estrades digitals de l’Arduino i una amb el potenciómetre. Finalment, amb la tira LED, l’entrada, sortida i connexió estan del mateix costat, ja que té que colocar depenent de la direcció de la tira, la qual cosa està estampat en aquesta. La connexió no té que estar col·locada amb el protoboard, ja que pot estar connectat directament amb l’entrada digital.

Pas 4: Programa Arduino

Materials i eines per a aquesta part:

· 1 Arduino UNO.

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

· Programari Arduino.

A continuació, es mostra el programa Arduino per a que el sistema complet funcioni, comentat en cada part per entendre com funciona.