Máquina de niebla de hielo seco definitiva: controlada por Bluetooth, con pilas e impresa en 3D: 22 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Recientemente necesitaba una máquina de hielo seco para algunos efectos teatrales para un espectáculo local. Nuestro presupuesto no se extendería a contratar a un profesional, así que esto es lo que construí en su lugar. Se imprime en su mayoría en 3D, se controla de forma remota a través de bluetooth, funciona con batería, es portátil e incluye LED para un efecto divertido. Incluso puedes diseñar tu propia boquilla para crear diferentes patrones de niebla. He incluido dos diseños de boquillas para que pruebes.

Funciona muy bien como efecto de escenario y será un éxito en cualquier fiesta de Halloween.

Si te gusta este Instructable, considera votarlo en el concurso de Halloween. El botón de voto se encuentra al final del artículo. Gracias.:)

Paso 1: Instrucciones en video

Si prefiere seguir un video instructivo, he creado uno que puede ver. También es genial si quieres ver cómo es esta máquina: muestro los dos tipos de boquillas que diseñé al principio del video.

Las instrucciones escritas y las fotos siguen ahora …

Paso 2: Necesitará …

Por supuesto, necesitará algunos suministros para hacer uno propio. Aquí hay una lista de esos elementos, así como enlaces a dónde puede encontrarlos en Amazon:

■ Elegoo Arduino Nano (x1):

■ Controlador de motor L298N (x1):

■ Soporte para 8 pilas AA (x1):

■ Pilas AA (x8):

■ Mini tablero (x1):

■ Motor de CC con engranaje de 12 V (x1):

■ Módulo Bluetooth HM10 (x1):

■ Interruptores de contacto (x2):

■ Soporte de papelería (x1):

■ Tuercas y tornillos:

■ Cable:

■ Filamento PLA:

■ Recipiente de plástico (x1): https://geni.us/PlasticContainer El que utilicé medía unos 20 cm de ancho, 20 cm de ancho y 27 cm de alto.

Estas son algunas de mis herramientas favoritas que uso y puedo recomendar:

■ Pistola de pegamento a batería:

■ Controlador de brocas Bosch:

También necesitará una impresora 3D para las piezas impresas en 3D. Sin embargo, puede ser hábil con la madera o el metal y ser capaz de fabricar sus propias piezas en lugar de imprimirlas en 3D.

También necesitará un poco de hielo seco una vez que haya terminado de construir su proyecto. Una advertencia rápida:

El hielo seco es extremadamente frío y te quemará si toca tu piel desnuda. Siga todas las instrucciones de seguridad proporcionadas por su proveedor de hielo seco y se divertirá mucho sin tener que llevar a nadie a A&E

Paso 3: Impresión de archivos 3D

Necesitará imprimir varias partes para este proyecto. Se pueden encontrar en mi página de Thingiverse:

Las impresiones son:

• Dry_Ice_Arms. STL Imprimí esto en PLA con un 60% de relleno para poder soportar las temperaturas frías y calientes durante más tiempo. Usé una altura de capa de 0.2 mm y soportes, ya que esta impresión incluye una parte similar a un cardán de impresión en el lugar.
• Electronics_Holer _-_ Top. STL Impreso en PLA. La altura de la capa no es tan importante con esta pieza, ni el porcentaje de relleno.
• Electronics_Holer _-_ Bottom. STL Impreso en PLA. La altura de la capa o el porcentaje de relleno nuevamente no importa tanto con esta parte.
• Limit_Arm. STL Igual que el anterior.

Hablaremos sobre la impresión de las boquillas más adelante en esta guía cuando lleguemos a la parte sobre cómo ensamblarlas.

Una vez que haya impreso los brazos de hielo seco, necesitará un par de minutos para quitar con cuidado el material de soporte.

Paso 4: Instalación del motor

Para este paso, prepárate:

• Taladro y broca de 8 mm
• Rotulador
• Tornillos M3 x 6 (x4)

Coloque el material de papelería / bolígrafo en los brazos que acabamos de imprimir. Baje esto dentro de su contenedor y luego marque en el lado donde necesitamos perforar un agujero para que el brazo pueda moverse hacia arriba y hacia abajo sin chocar con el resto del contenedor. Haz otra marca en el lado opuesto del recipiente.

Taladre ambas marcas con una broca de 8 mm.

Ofrezca el motor a un lado del contenedor y luego dibuje donde necesitemos los orificios de los tornillos para poder montar el motor. Taladre estas cuatro marcas nuevamente, pero esta vez, use una broca de 3 mm.

Utilice cuatro de los pernos M3 x 6 para asegurar el motor en su lugar.

Paso 5: Montaje del brazo del cangilón

Para este paso, prepárate:

• Tuerca M3
• Perno M3 x 6

Con una llave Allen pequeña o similar, inserte una tuerca M3 en el soporte justo dentro de la abertura con forma en un extremo del brazo. Luego inserte un perno M3 x 6 a través del orificio paralelo a este. Atornille el perno hasta que haya jalado la tuerca firmemente en su hueco, luego afloje el perno nuevamente, no del todo, solo lo suficiente para que ya no podamos ver nada de su longitud roscada en el interior a través del orificio en forma.

Una vez hecho esto, puede deslizarlo sobre el eje del motor. Asegúrese de hacer coincidir la sección plana del eje del motor con el lugar donde están nuestra tuerca y perno. Apriete el perno ligeramente contra esta área plana del eje, teniendo cuidado de no apretar demasiado para dañar nuestra impresión 3D.

Paso 6: conecte el otro extremo del 'brazo' y ensamble la 'palanca de límite'

Para este paso, prepárate:

• Perno largo M6 (usé uno de 40 mm)
• Tuercas M6 (x2)
• Palanca de límite impresa en 3D

Tome el perno largo M6 y atorníllelo desde el interior del brazo del cucharón hasta que la rosca aparezca en el exterior, luego introduzca una de las tuercas M6 en el perno antes de continuar atornillándolo a través de la impresión 3D y esta tuerca hasta que haya pasado en la medida de lo posible a través de la impresión y hacia afuera a través del recipiente de plástico principal. (Consulte la imagen de arriba si no está completamente seguro de lo que estoy tratando de explicar).

Ahora podemos tomar la 'palanca de límite' impresa en 3D y asegurar la tuerca M6 restante dentro de ella. Por el momento, puede atornillarlo en el extremo de la tuerca M6 donde sobresale a través del recipiente. Haremos algo más de esto un poco más tarde.

Paso 7: Monte el controlador del motor

Para este paso necesitará:

• la carcasa impresa en 3D para la electrónica
• la placa del controlador del motor L298N
• al menos dos tornillos M3 x 6

Coloque la placa del controlador del motor sobre los cuatro soportes elevados en la parte inferior derecha de la carcasa de la electrónica y luego fíjela con al menos dos pernos usando los orificios en las cuatro esquinas. Si coincide con la orientación de la suya y la mía como se muestra en las fotos Será más fácil seguir esta guía. También es importante ya que la tapa está diseñada para acomodar el controlador del motor solo en esta orientación.

Paso 8: Monte la carcasa de la electrónica

Para este paso, prepárate:

• Broca de 3 mm
• Rotulador
• Tornillos M3 x 6 (x2)
• Arandela M3 (x2)
• Tuerca M3 (x2)

Ofrezca la carcasa de la electrónica (la parte a la que acabamos de agregar el controlador del motor) en la parte posterior del contenedor cerca de la parte superior. Con un bolígrafo, marcamos donde necesitamos taladrar dos agujeros para montarlo por las pestañas de la parte superior.

Taladre estos dos puntos marcados con una broca de 3 mm.

Use dos pernos M3 x 6, dos arandelas M3 y dos tuercas M3 para asegurar esto en su lugar usando los agujeros que acabamos de crear.

Paso 9: prepara el Arduino

Para este paso necesitarás:

• Arduino Nano
• Mini tablero autoadhesivo
• Cable USB
• Arduino IDE en una PC
• Código del proyecto que se puede descargar desde aquí:

diymachines.co.uk/projects/bluetooth-contr…

Monte el Arduino en la placa de pruebas. No puede montarlo en el centro, pero está bien, colóquelo de modo que el lado con la conexión de 5 V tenga tres orificios de repuesto en la placa de pruebas y que el otro lado tenga dos orificios de repuesto.

Abra el código para el proyecto en el IDE de Arduino, asegúrese de tener seleccionado el tipo de placa 'Arduino Nano'. el procesador es un 'ATmega328P' y compruebe que tiene la conexión en serie correcta.

Ahora puede cargar su código en Arduino Nano. Una vez hecho esto, retire el cable USB del Arduino.

Despegue el respaldo autoadhesivo y empújelo en su lugar centrado en la parte inferior de la carcasa de la electrónica.

Paso 10: ¡Dale algo de poder

Para este paso, prepárate:

• Alambres
• Pilas AA (x8)
• Soporte de la batería
• Cinta aislante

Antes de que podamos conectar el soporte de la batería, necesitaremos extender los cables que vienen de él hasta que lleguen al terminal de la placa del controlador del motor, como se muestra en la primera foto de arriba. Deberá verificar y ver cuánto cable más (si corresponde) necesita. Le agregué unos 7 cm a la mía.

Una vez que haya hecho esto, agregue las baterías AA en el soporte y aísle las juntas de soldadura después de haber extendido el cable, ya que no queremos que el circuito se cortocircuite.

Use un poco de pegamento termofusible o similar para pegar el soporte de la batería al soporte de la electrónica. Asegúrese de pegarlo para que aún pueda abrir la tapa del soporte de la batería.

Luego podemos tomar los cables por el costado del soporte de la batería, sobre la parte superior del controlador del motor e insertar el cable positivo en la parte superior de los tres terminales en la placa del controlador del motor (VCC) y el negativo en el medio de los tres. (suelo).

Paso 11: conecte el motor

Al igual que con los cables de alimentación, es posible que deba extender los cables que vienen de su motor para este próximo paso.

Los cables blanco y rojo que vienen del motor se deben enroscar a través del orificio en el lado de la carcasa más cercano al controlador del motor. El cable rojo está conectado al terminal en la parte superior izquierda y el cable blanco al terminal superior derecho. (Este par de terminales de conexión se conoce como 'Motor A' en el L298N).

Los cuatro cables de colores restantes no son necesarios, por lo que puede quitarlos si lo desea.

Paso 12: conecte Arduino y el controlador del motor

Para este paso, prepárate:

Cables y / o cables de puente

Este es un paso muy simple. Necesitamos conectar todas las tierras juntas, así que agregue un trozo corto de cable entre la terminal de tierra en la placa del controlador del motor (la misma en la que está conectada la batería) y luego inserte el otro extremo del cable a una terminal de tierra en la placa de pruebas.

También podemos quitar rápidamente el puente debajo de la conexión de 5V en el controlador del motor.

Use un cable para unir 'Habilitar A' desde el escudo del motor al Digital 11 en el Arduino. Desde 'Entrada 1' en el escudo del motor a Digital 9 en Arduino y finalmente desde 'Entrada 2' a Digital 8 en Arduino.

Si la foto o los nombres de los pines no son lo suficientemente claros para usted, también adjunto mi diagrama de cableado casero.:)

Paso 13: Interruptores de contacto

Para este paso, prepárate:

• Interruptores de contacto (x2)
• Cable

Ahora necesitamos soldar un cable a nuestros interruptores de contacto. El cable deberá ser lo suficientemente largo para ir desde la ubicación final de los interruptores de contacto cerca de la 'palanca de límite' hasta el final a través de la carcasa y de regreso al Arduino Nano.

Hice las mías de unos 25 cm cada una y luego las recorté a una longitud más corta después de que todo lo demás estuviera en su lugar.

Los cables deben estar conectados al pin central en el interruptor de contacto y al pin debajo donde el brazo de contacto se encuentra con la carcasa de plástico; nuevamente, verifique las fotos de arriba para obtener una aclaración.

Una vez que haya terminado de soldar, pase los cuatro cables por el costado de la carcasa.

Conecte un cable de cada interruptor a tierra. El cable restante de un interruptor puede ir a Digital 3 y luego el cable del otro interruptor puede ir a Digital 4.

Paso 14: calibre los interruptores de contacto

Conecte su Arduino a su PC a través de USB nuevamente y abra el IDE de Arduino. Abra el monitor en serie y asegúrese de que la velocidad en baudios sea 9600. Ahora instalaremos nuestros interruptores de límite.

Afloje la tuerca con el brazo ligeramente y aplique un poco de pegamento al eje del perno y luego vuelva a atornillar el perno asegurándose de que el brazo se coloque en la misma posición que la impresión 3D dentro del contenedor.

Encienda la energía proveniente de sus baterías AA.

Ahora, con el soporte fijo en su lugar dentro de su pieza impresa en 3D, podemos enviar una 'D' mayúscula a través del monitor serial Arduino para bajar el brazo ligeramente. Desea continuar bajándolo hasta que el soporte fijo pueda girar libremente sin golpear las piezas impresas en 3D.

Ahora aplique un poco de pegamento al interruptor de contacto que está conectado a Digital 4 en el Arduino. Desea empujar esto en lugares donde el interruptor de contacto está activado en su posición actual.

Puede probar que este interruptor está funcionando enviando una 'D' mayúscula a través del monitor serial para bajar el contenedor y luego enviando algunas 'U' mayúsculas para 'arriba'. El contenedor debe dejar de intentar moverse una vez que presione el interruptor de contacto.

Ahora, para el interruptor de límite inferior, envíe la 'D' mayúscula hacia abajo nuevamente hasta que el contenedor de papelería toque el fondo del contenedor.

Esta es la posición en la que querrá pegar el otro interruptor. Recuerde, el interruptor de contacto debe estar ya presionado cuando lo pegue contra la hoja. Pruebe este interruptor de nuevo como lo hizo con el anterior.

Ahora, como yo, tal vez descubras que tienes un cable sobrante. puede acortar estos cables y le ayudará a ordenar sus dispositivos electrónicos.

Paso 15: conecte el módulo Bluetooth

Para este paso, prepárate:

• Módulo bluetooth HM10
• 6 cm de longitud de cable (x4)

Tome el módulo bluetooth y suelde cuatro cables de 6 cm de longitud a cada una de las cuatro patas.

• Conecte el cable de VCC en el módulo bluetooth a 3.3v en el Arduino Nano.
• El cable de tierra puede ir a una conexión a tierra.
• El cable que viene de Transmit en el módulo bluetooth quiere ir al receptor en el Nano.
• El cable receptor del módulo HM10 quiere ir a la conexión de transmisión en el Arduino Nano.

Doble con cuidado los cables del módulo bluetooth e instálelo en su lugar.

Paso 16: conecte el Arduino a la energía de la batería

Ahora podemos conectar el Arduino a la batería. Haremos esto a través de la salida de 5v en la placa del motor, ya que nuestras baterías proporcionan aproximadamente 12v si las conectamos directamente.

Agregue un trozo corto de cable entre la conexión de 5 V en el controlador del motor (la parte inferior de los tres terminales juntos) al pin de 5 V en el Arduino. Es el cable rojo que tengo en el dedo en la foto.

Si lo ha hecho correctamente, cuando encienda la batería, los LED deberían iluminarse en el controlador del motor, el módulo nano y bluetooth.:)

Paso 17: Preparación del ensamblaje de la boquilla

Para este paso, prepárate:

• Tapa del recipiente
• Rotulador
• Tijeras
• Cualquiera de las dos opciones de boquillas impresas

Hay dos boquillas diferentes que les mostraré cómo construir.

La 'Boquilla 1' es la que se muestra en la tapa blanca de arriba. Es brillante para crear una espesa niebla que acapara el suelo.

La 'boquilla 2' es la que se muestra en la tapa verde. Éste actúa más como un volcán y arroja la niebla hacia arriba. También tiene LED integrados que le permiten iluminar la niebla.

Para ambos, debemos preparar la tapa de la misma manera, así que lo explicaré en este paso y luego, si desea hacer la 'Boquilla 1', continúe con el siguiente paso, y si desea la 'Boquilla 2', omita el siguiente paso.

Por supuesto, siempre puede hacer ambas cosas y cambiarlas fácilmente.

Tome cualquiera de las boquillas impresas y colóquelo en su tapa. Marque dónde están las cuatro esquinas. Retire la boquilla impresa y haga otro conjunto de puntos de aproximadamente 1 cm dentro de los primeros cuatro.

Dibuja líneas entre estos puntos y luego recorta el cuadrado resultante.

Paso 18: Montaje de la 'Boquilla 1' - Nebulizador bajo

Si aún no lo ha hecho, imprima la boquilla. Imprimí el mío a una altura de capa de 0,2 mm, de lado con soporte solo en la placa de construcción. También agregué un borde para ayudar a que la impresión se adhiera a la cama de impresión.

Retire los soportes y luego agregue un poco de pegamento termofusible alrededor de los bordes del lado superior. A continuación, se puede pasar por el orificio de la tapa desde la parte inferior.

Eso es todo por esta boquilla. Dije que era super simple.:)

Paso 19: Montaje de la 'Boquilla 2' - Nebulizador volcánico con LED

Para este paso necesitarás:

• Alambres
• Anillo de 'Neopixels'
• La boquilla impresa en 3D

Si aún no lo ha hecho, imprima la pieza para esta boquilla. Esta vez lo imprimí en posición vertical sin necesidad de ningún soporte ni ala.

Suelde una longitud larga de cable (hice el mío de 40 cm de largo y luego lo recorté más adelante cuando supe exactamente cuánto se necesitaba para alcanzar el Arduino Nano) a cada uno de los siguientes pines:

• PWR (Power - también podría llamarse VCC)
• GND (tierra)
• IN (Digital in - también se puede denominar DIN)

Los tres cables se pueden pasar a través de la parte superior de la boquilla y luego volver a salir a través de los pequeños orificios en la parte inferior de la impresión. Agregue un poco de pegamento termofusible o similar a la parte posterior de los LED y luego empújelos firmemente en su lugar de sujeción como se muestra arriba.

Una vez hecho esto, agregue otra 'gota' de pegamento por donde pasa el cable desde el interior de la impresión hacia el exterior de la impresión. Esto es solo para evitar que la niebla salga de este agujero. También puede usar algunos trozos de cinta aislante para unir los cables y ayudar a mantener todo ordenado.

Como antes, agregue un poco de pegamento termofusible alrededor de la parte superior de la impresión y páselo por el orificio de la tapa desde la parte inferior. Asegúrese de que los cables de los LED también estén en la parte superior de la tapa.

Sujete la tapa en la parte superior de su contenedor y pase los cables por el lado izquierdo del soporte de la batería. El cable que proviene de la entrada digital en sus LED quiere estar conectado al pin D6 en el Arduino, VCC debe estar conectado a 5V y GND a un pin de tierra.

Paso 20: ponle una tapa

Para este paso, prepárate:

• Tapa impresa en 3D
• Tornillos M3 x 6 (x3)

Imprimí mi tapa a una altura de capa de 0,2 mm, no se requieren soportes ni ala.

Ahora podemos colocar la tapa en la carcasa de la electrónica.

Use tres de sus pernos M3 x 6 para asegurar la tapa en su lugar.

Paso 21: conecte su teléfono a través de Bluetooth

Ahora, para conectarse a su máquina de hielo seco a través de bluetooth, necesita descargar una aplicación en su teléfono. Estoy usando un dispositivo Apple y he descargado una aplicación llamada 'HM10 Bluetooth Serial'. Si aún no tiene una aplicación, simplemente busque en su tienda de aplicaciones 'HM10 Bluetooth' y debería poder encontrar algo para enviar comandos en serie, otro bluetooth a su Arduino.

Solo necesita poder enviar un solo carácter en mayúscula para cada uno de los comandos.

• Envía una 'U' para mover el contenedor hacia arriba
• Envíe una 'D' para mover el contenedor hacia abajo.

Luego, para controlar los LED, puede enviar

• 'R' para rojo
• 'B' para azul
• 'G' de verde
• 'W' para blanco
• 'O' para apagar los LED.

Paso 22: ¡Agrega el hielo seco y fiesta

Para este paso, prepárate:

• Agua caliente
• Hielo seco

Agregue mucha agua caliente (pero no hirviendo) al fondo de su recipiente. A continuación, llene con cuidado el recipiente estacionario con hielo seco.

Agregue la tapa con la boquilla de su elección y luego conéctela a su nueva máquina de hielo seco en su teléfono a través de bluetooth.

Una vez conectado, puede enviar caracteres en mayúsculas individuales para controlarlo. Aquí hay un recordatorio de los personajes:

Envíe una 'U' para mover el contenedor hacia arriba. Envíe una 'D' para mover el contenedor hacia abajo.

Luego, para controlar los LED, puede enviar 'R' para rojo, 'B' para azul, 'G' para verde, 'W' para blanco o una 'O' para apagar los LED.

Diviértete y ten cuidado al manipular el hielo seco.:)

Gracias por echarle un vistazo a mi tutorial. Espero que hayas disfrutado de este proyecto. Si lo ha hecho, piense en ver algunos de mis otros proyectos, no se olvide de suscribirse a las máquinas de bricolaje aquí y en YouTube y compartir este proyecto con cualquier persona que conozca que le gustaría construir uno propio.

De lo contrario, ¡hasta la próxima comida por ahora!

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Finalista en el Concurso de Halloween 2019