Escultura de onda cinética: 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Este proyecto es una escultura cinética integrada con altavoces Bluetooth. El mecanismo del proyecto depende del movimiento de muchos cables conectados entre sí, por lo que si ocurre una rotación especial en los cables, las partículas comenzarán a moverse como una onda.

- Este proyecto está realizado por el experto en CNC de fablab Irbid, Moath Momani.

Para obtener más información, visite su sitio web: Moath Momani

Paso 1: Materiales y herramientas

Los principales componentes del proyecto son:

• Motor paso a paso nema17.
• Atmega328p.
• Amplificador IC LM384N 5w Altavoz Potenciómetro ULN2003AN.
• Receptor de audio Bluetooth.
• Madera de roble
• Acrílico de 8 mm de espesor
• PLA para impresión 3D

Paso 2: sistema de sonido

Para reproducir música integramos un módulo Bluetooth. Primero tenemos que hacer el circuito amplificador, para el proyecto es más que suficiente usar un altavoz de 5 Watt por cada 8 ohmios y usamos un amplificador IC LM384N.

Para agregar dos parlantes a la izquierda y a la derecha, reproducimos la música usando el receptor Bluetooth. Los componentes que usamos para hacer la PCB usando Roland SRM-20 son:

1. 2 x condensadores 470uf 50v en lugar de 500uf porque es el único disponible
2. 2 x condensadores 5uf
3. 4 x condensadores 0.1uf
4. 2 x resistencias 2.7ohm
5. 2 x LM384N 6. LED
6. 1 x condensador SMD 10uf
7. 1 x resistencia 499 SMD
8. Regulador de voltaje 5V
9. Toma de corriente de 5 mm

En el esquema, hemos diseñado dos microcontroladores lm384n para los dos altavoces, y también usamos un regulador de voltaje de 5 voltios para alimentar el módulo Bluetooth.

Puede ver en la parte superior la placa después de fresar y soldar los componentes.

Paso 3: sistema de movimiento

Para hacer el sistema de movimiento, necesitamos superar la fricción de los cables, por lo que usamos un motor paso a paso de alto par.

Los componentes de la placa del sistema de movimiento son:

1. ATmega 328p

2. Controlador de motor paso a paso ULN2003AN.

3. Toma de corriente de 5 mm

4. Cristal de 16 MHz

5. 2 x condensadores 22pf

6. 4 x condensadores 100uf

7. 3 x condensadores 10uf

8. 1 x condensador 1uf

9. 2 x LED

10. 2 x resistencias 499 ohmios

11. 3 resistencias de 10 K ohmios

12. Regulador de voltaje 5V

13. 2 x MOSFET de potencia IRLML6244TRPbF

14. 2 x diodos

15. 2 x terminales de 3,5 mm, dos pos

16. Botón RST

17. Encabezados de pines

Se adjunta el código del motor paso a paso.

Paso 4: diseño y fabricación

• Para realizar el diseño utilizamos el software CAD Solidworks para dibujar las piezas y el ensamblaje del proyecto, puede encontrar el archivo fuente en los archivos adjuntos.

• Para la fabricación de la carrocería, convertimos las piezas 3D en 2D para cortarlas usando la máquina Shopbot CNC usando la siguiente configuración:

  • Usé 10000 RPM porque el roble es una madera dura, no blanda, así que tengo que reducir la velocidad.
  • La velocidad de alimentación es de 2,5 pulgadas / s.
  • Para las ranuras usamos una fresa plana de 1/4 "con RPM de 15000 y avance de 2 pulgadas / s.

• Para la caja de acrílico exterior y las partes del motor, usamos el grabador Trotec speedy 400. El espesor del acrílico es de 8 mm, por lo que las variables de corte que usamos son:

  • Potencia 100%
  • Velocidad 0.18
  • Lente 2"
  • Frecuencia 60k.

• Para el soporte del motor paso a paso, usamos el Ultimaker2 +. Debido a que toda la carga estará en el soporte, aumentamos el relleno en un 25%. Aquí están las variables de impresión:

  • Boquilla 0,4 mm
  • Material PLA Relleno 25%
  • espesor 1 mm
  • Espesor de pared 1 mm
  • Altura de la capa 0,2 mm

Luego hizo la escultura en cadena a mano como se muestra en las imágenes.

Paso 5: Poniéndolo todo junto

Para finalizar el sistema, siga los pasos a continuación:

• Usé ganchos de plástico para las conexiones roscadas.
• Agregue una tira de LED con 8 colores para que el color de la luz cambie según los interruptores.