Escultura d’ones cinètiques: 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Aquest projecte és una escultura cinètica integrada amb altaveus Bluetooth. El mecanisme del projecte depèn del moviment de molts cables connectats entre si, de manera que, si els passava una rotació especial, les partícules començaran a moure’s com una ona.

- Aquest projecte el realitza l'expert en CNC de fablab Irbid`, Moath Momani.

Per obtenir més informació, visiteu el seu lloc web: Moath Momani

Pas 1: materials i eines

Els components principals del projecte són:

• Motor pas a pas Nema17.
• Atmega328p.
• Amplificador IC LM384N 5w Potenciómetre d’altaveu ULN2003AN.
• Receptor d'àudio Bluetooth.
• Fusta de roure
• Acrílic de 8 mm de gruix
• PLA per a impressió 3D

Pas 2: sistema de so

Per reproduir música hem integrat un mòdul Bluetooth. primer, hem de fer el circuit amplificador, per al projecte, és més que suficient utilitzar un altaveu de 5 watts per 8 ohms i hem utilitzat un amplificador IC LM384N.

Per afegir dos altaveus a l'esquerra i a la dreta, reproduïm la música mitjançant un receptor Bluetooth. Els components que vam utilitzar per fabricar el PCB amb Roland SRM-20 són:

1. 2 x condensadors 470uf 50v en lloc de 500uf perquè és l'únic disponible
2. 2 x condensadors 5uf
3. 4 x condensadors 0.1uf
4. 2 x resistències de 2,7ohm
5. 2 x LM384N 6. LED
6. 1 x condensador SMD 10uf
7. 1 x resistència 499 SMD
8. Regulador de tensió 5V
9. Presa de corrent de 5 mm

A l’esquema, hem dissenyat dos microcontroladors lm384n per als dos altaveus, i també hem utilitzat un regulador de voltatge de 5 volts per alimentar el mòdul Bluetooth.

Podeu veure a la part superior el tauler després de fresar i soldar els components.

Pas 3: sistema de moviment

Per fer el sistema de moviment, hem de superar la fricció dels cables, de manera que hem utilitzat un motor pas a pas de parell elevat.

Els components de la placa del sistema de moviment són:

1. ATmega 328p

2. Controlador de motor pas a pas ULN2003AN.

3. Presa de corrent de 5 mm

4. Cristall de 16 MHz

5. 2 x condensadors 22pf

6. 4 x condensadors 100uf

7. 3 x condensadors 10uf

8. 1 x condensador 1uf

9. 2 x LEDs

10. 2 x resistències de 499 ohm

11. 3 x resistències de 10K ohm

12. Regulador de tensió 5V

13. 2 x MOSFET de potència IRLML6244TRPbF

14. 2 x díodes

15. 2 terminals x 3,5 mm, dues pos

16. Botó RST

17. Capçaleres dels pins

S'adjunta el codi del motor pas a pas.

Pas 4: Disseny i fabricació

• Per fer el disseny, hem utilitzat el programari CAD Solidworks per dibuixar les peces i el conjunt del projecte, podeu trobar el fitxer font als fitxers adjunts.

• Per a la fabricació de carrosseries, hem convertit les peces 3D en 2D per tallar-les mitjançant la màquina CNC Shopbot mitjançant la configuració següent:

  • S'utilitzen 10000 RPM perquè el roure és una fusta dura i no una fusta tova, de manera que he de reduir la velocitat.
  • La velocitat d’alimentació és de 2,5 polzades / s.
  • Per a les ranures hem utilitzat un molí d’extrem pla de 1/4 "amb RPM de 15.000 i una alimentació de 2 polzades / s.

• Per a la caixa acrílica exterior i les peces del motor, hem utilitzat el gravador Trotec speedy 400. El gruix acrílic és de 8 mm, de manera que les variables de tall que hem utilitzat són:

  • Potència 100%
  • Velocitat 0,18
  • Lent 2"
  • Freqüència 60k.

• Per al suport del motor pas a pas, hem utilitzat l’Ultimaker2 +. Com que tota la càrrega estarà al suport, hem augmentat el farciment un 25%. A continuació, es detallen les variables d’impressió:

  • Broquet de 0,4 mm
  • Material de recanvi PLA 25%
  • gruix 1 mm
  • Gruix de la paret 1mm
  • Alçada de la capa 0,2 mm

A continuació, va fer l'escultura de la cadena a mà tal com es mostra a les imatges.

Pas 5: ajuntar-ho tot

Per finalitzar el sistema, seguiu els passos següents:

• Ganxos de plàstic usats per a les connexions de rosca.
• Afegiu una tira LED amb 8 colors perquè el color de la llum canviï segons els commutadors.