Кинетическая волновая скульптура: 5 шагов

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:05

Этот проект представляет собой кинетическую скульптуру, интегрированную с динамиками Bluetooth. Механизм проекта зависит от движения множества связанных друг с другом проводов, поэтому, если с проводами произошло особое вращение, то частицы начнут двигаться как волна.

- Этот проект выполняется Моатом Момани, специалистом по ЧПУ fablab Irbid.

Для получения дополнительной информации посетите его веб-сайт: Моат Момани.

Шаг 1. Материалы и инструменты

Основными составляющими проекта являются:

• Шаговый двигатель Nema17.
• Atmega328p.
• Усилитель IC LM384N 5w Потенциометр динамика ULN2003AN.
• Аудиоресивер Bluetooth.
• Дубовая древесина
• Акрил толщиной 8 мм
• PLA для 3D-печати

Шаг 2: звуковая система

Для воспроизведения музыки мы встроили модуль Bluetooth. Во-первых, мы должны сделать схему усилителя, для проекта этого более чем достаточно, чтобы использовать 5 Вт на 8-омный динамик, и мы использовали усилитель IC LM384N.

Чтобы добавить два динамика слева и справа, мы воспроизводим музыку с помощью Bluetooth-приемника. Компоненты, которые мы использовали для изготовления печатной платы с использованием Roland SRM-20:

1. 2 конденсатора 470 мкФ 50 В вместо 500 мкФ, потому что это единственный доступный
2. 2 х конденсатора 5 мкФ
3. 4 x конденсатора 0,1 мкФ
4. 2 резистора 2,7 Ом
5. 2 x LM384N 6. светодиодный
6. 1 х конденсатор SMD 10 мкФ
7. 1 х резистор 499 SMD
8. Регулятор напряжения 5В
9. Разъем питания 5 мм

На схеме мы разработали два микроконтроллера lm384n для двух динамиков, а также использовали регулятор напряжения на 5 вольт для питания модуля Bluetooth.

Вы можете увидеть на изображении выше плату после фрезерования и пайки компонентов.

Шаг 3: Система движения

Чтобы создать систему движения, нам нужно преодолеть трение проводов, поэтому мы использовали шаговый двигатель с высоким крутящим моментом.

Компоненты системной платы движения:

1. ATmega 328p

2. Драйвер шагового двигателя ULN2003AN.

3. Разъем питания 5 мм.

4. Кристалл 16 МГц

5. 2 х конденсатора 22 пФ

6. 4 конденсатора 100 мкФ

7. 3 конденсатора 10 мкФ

8. 1 конденсатор 1 мкФ

9. 2 светодиода

10. 2 резистора 499 Ом

11. 3 резистора по 10 кОм

12. Регулятор напряжения 5В.

13. 2 силовых полевых МОП-транзистора IRLML6244TRPbF

14. 2 диода

15. 2 x клеммы 3,5 мм, два контакта

16. Кнопка RST

17. Заголовки контактов

Код шагового двигателя прилагается.

Шаг 4: Дизайн и производство

• Для создания дизайна мы использовали программное обеспечение Solidworks CAD для рисования деталей и сборки проекта, исходный файл вы можете найти во вложениях.

• Для изготовления корпуса мы преобразовали 3D-детали в 2D, чтобы вырезать их на станке с ЧПУ Shopbot со следующими настройками:

  • Использовал 10000 об / мин, потому что дуб - это твердая древесина, а не мягкая, поэтому мне пришлось снизить скорость.
  • Скорость подачи 2,5 дюйма / с.
  • Для пазов мы использовали плоскую концевую фрезу 1/4 дюйма с частотой вращения 15000 об / мин и подачей 2 дюйма / с.

• Для внешней акриловой коробки и деталей двигателя мы использовали гравер Trotec speedy 400. Толщина акрила составляет 8 мм, поэтому мы использовали следующие параметры резки:

  • Мощность 100%
  • Скорость 0,18
  • Линза 2"
  • Частота 60к.

• В качестве держателя шагового двигателя мы использовали Ultimaker2 +. Поскольку вся нагрузка будет лежать на держателе, мы увеличили заполнение на 25%. Вот переменные печати:

  • Сопло 0,4 мм
  • Материал PLA Infill 25%
  • толщина 1мм
  • Толщина стенки 1 мм
  • Высота слоя 0,2 мм

Затем вручную сделал цепочку скульптуры, как показано на картинках.

Шаг 5: Собираем все вместе

Чтобы доработать систему, выполните следующие шаги:

• Использованы пластиковые крючки для резьбовых соединений.
• Добавьте светодиодную ленту с 8 цветами, чтобы цвет света менялся в зависимости от переключателей.