Sensore di umidità Arduino a coda di rondine: 7 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Viviamo nel Texas centrale e per la maggior parte dell'anno abbiamo forti oscillazioni dell'umidità nel nostro negozio. Come falegnami, questo può essere difficile in alcuni progetti, quindi abbiamo costruito un "Shop Sensor" alimentato da Arduino per darci un modo visivamente accattivante per vedere come sta cambiando l'umidità! È realizzato in noce e ha una falegnameria a coda di rondine e quando l'umidità cambia, il colore dell'illuminazione si sposta attraverso lo spettro dei colori. Ha anche uno schermo LCD in uno degli occhi che mostra la temperatura nella stanza.

Una delle nostre cose preferite è combinare la lavorazione del legno pregiata con la tecnologia e questo è stato un progetto davvero divertente in cui abbiamo fatto proprio questo.

Questo progetto ha della lavorazione del legno, dell'elettronica e della stampa 3D.

Perché l'umidità è importante nella lavorazione del legno?

La risposta semplice è che il legno reagisce alle variazioni del contenuto di umidità nell'aria espandendosi e contraendosi. Anche dopo che è completamente asciutto e anche con la finitura, quasi tutto il legno continua a "muoversi". Questo può separare le articolazioni, far sì che i cassetti non si adattino e altre cose spiacevoli. Per saperne di più su questo fenomeno, ti consigliamo una ricerca su google!

COMPONENTI UTILIZZATI:

• Arduino Uno
• Anello Adafruit Neopixel
• Schermo LCD Adafruit da 1,44"
• Sensore di umidità DHT22
• 4 batterie AA
• Scheda Mini-SD

STRUMENTI UTILIZZATI:

• stampante 3d
• Router
• Coltello multiuso
• File
• Morsetti
• Saldatore
• Saldare
• Pistola per colla a caldo
• Metro A nastro
• Matita
• Scalpello
• Indicatore di marcatura
• Pialla (non richiesta)
• Giunto (non richiesto)
• Sega a nastro (non necessaria)
• Sega circolare (non necessaria)
• Utensile rotante / Dremel (non richiesto)
• Trapano a colonna (non richiesto)

MATERIALI:

• Noce (custodia in legno)
• Acrilico Frostic (diffusore di luce)
• PLA (logo teschio stampato 3D)
• Colla per legno
• Super colla
• Colla calda
• Nastro per pittori blu
• Scotch biadesivo
• Gommalacca

Fase 1: Il caso: il legno

Per costruire il case abbiamo usato Walnut che è un legno duro marrone scuro/grigio. Perché Noce? È facile da lavorare, ne abbiamo avuti alcuni e in genere sembra fantastico … rendendolo un'ottima scelta per questo! Devi usare Noce? No! Puoi usare qualsiasi specie di legno per questo.

Il processo di fresatura per il noce è stato prima di appiattirlo e raddrizzarlo sul jointer, segare alcuni pezzi più piccoli di 3/8 di spessore sulla sega a nastro, e poi piallarli allo spessore finale usando la pialla a spessore.

Non hai i tuoi strumenti di fresatura? Nessun problema! Puoi acquistare legname già dello spessore che desideri utilizzare e saltare questa prima parte

Con la noce fresata piatta, dritta e fino al nostro spessore finale, l'abbiamo strappata alla larghezza finale sulla sega da tavolo e poi l'abbiamo tagliata a croce alla lunghezza finale.

Il risultato di questo processo sono stati quattro pezzi che erano tutti perfettamente piatti, dritti e esattamente delle dimensioni che volevamo. Dal momento che stiamo tagliando le code di rondine, avere pezzi di dimensioni perfette renderà molto più facile in seguito. Se i pezzi non sono della stessa dimensione o non sono quadrati, le code di rondine non si adatteranno bene insieme.

Fase 2: Il caso: le code di rondine

Come mostrato nelle immagini e nel video, una coda di rondine è un incastro in cui due pezzi si uniscono per mezzo di un tenone a coda di rondine, noto come "coda", che si inserisce in una mortasa tra due "spilli". È un'articolazione stimolante e divertente da creare. Inoltre hanno un aspetto FANTASTICO.

Non è necessario utilizzare le code di rondine per questo… ma… sfida te stesso… provalo

Abbiamo iniziato misurando le dimensioni e la posizione dei nostri perni e code sulle schede. Quindi usiamo una maschera sulla sega da tavolo per fare i nostri tagli.

(La maschera che stiamo usando proviene dalla rivista Fine Woodworking ed è davvero facile da realizzare. C'è un fantastico video su YouTube che ti mostra come realizzarla. Puoi trovarla cercando "Table saw code di rondine" su YouTube.)

La prima maschera ha la lama della sega da tavolo inclinata di circa 10 gradi per tagliare le code e quindi la seconda maschera ha la lama indietro a 90 gradi ma inclina il pezzo alla stessa angolazione di prima e rimuove i rifiuti. Usiamo una lama a strappo piatta per questo e se lo facciamo bene, questo dovrebbe adattarsi perfettamente alla sega da tavolo …..

Beh… non l'hanno fatto.:)

Abbiamo dovuto apportare alcune modifiche usando uno scalpello e un uso intelligente di pezzi di scarto per nascondere i problemi, ma alla fine sono venuti benissimo.

Puoi vedere maggiori dettagli su questa parte nel video nel passaggio 1

Fase 3: Il caso: assemblaggio

Il case ha una parte posteriore aperta e la parte anteriore si inserisce bene all'interno di una scanalatura "fermata" profonda 1/8". Per tagliare la scanalatura, abbiamo utilizzato un router.

Si chiama groove "fermato" perché non va fino in fondo da un'estremità all'altra. Inizia a metà e finisce appena prima di arrivare al bordo. (Vedi foto.)

In questo caso, se il solco fosse andato fino in fondo, sarebbe spuntato attraverso le code di rondine e lo vedresti chiaramente. Dato che non lo volevamo, abbiamo usato un groove fermo.

La parte superiore è stata realizzata con circa 1/4 di noce spessa e strappata e tagliata a croce a misura. Da lì abbiamo fatto la nostra prima prova a secco e tutto sembrava a posto!

Passaggio 4: il teschio

L'idea per la parte anteriore della custodia era di ritagliare la forma del nostro logo e far brillare la luce da dietro. All'inizio abbiamo provato a scolpire il logo del teschio da un pezzo di legno ma… è stato un disastro. Quindi, abbiamo deciso di stampare in 3D il teschio e dipingerlo di bianco, il che si è rivelato fantastico!

Abbiamo anche stampato in 3D un contorno leggermente più grande del teschio, abbiamo usato del nastro biadesivo per fissarlo sul davanti e poi abbiamo usato un coltello affilato per tracciare il contorno nel legno. Con la "linea di coltello" affilata e definita, abbiamo quindi utilizzato il router per eliminare i rifiuti nel mezzo. Abbiamo usato una punta del router diritta da 1/16" e siamo andati incredibilmente lenti a sbaragliare fino alla linea.

Per i dettagli finali, abbiamo utilizzato una piccola lima manuale e abbiamo ripulito eventuali segni di strumenti o punti mancanti.

Da lì, abbiamo incollato la cassa di legno e una volta che la colla si è asciugata abbiamo smussato le code di rondine e i bordi della cassa con uno scalpello e una pialla.

Passaggio 5: il diffusore di luce e la finitura in gommalacca

Dietro il teschio ci sarebbe stato un pezzo di plastica bianca smerigliata. Questo era qui per "diffondere" la luce dietro di essa per aiutarla a diffondersi di più e avere un aspetto migliore. Abbiamo trovato un piccolo foglio di plastica nel grande magazzino e ne abbiamo ritagliato un pezzo per adattarlo alla nostra custodia.

Per prima cosa abbiamo fatto un test per assicurarci che stesse andando bene e che tutto fosse fantastico! Non eravamo sicuri al 100% che questa plastica avrebbe diffuso correttamente la luce, ma fortunatamente lo ha fatto.

Successivamente abbiamo utilizzato del nastro biadesivo per tenere temporaneamente in posizione la stampa 3D del cranio in modo da poter ottenere il posizionamento dell'occhio sinistro. Questo sarebbe stato sostituito con uno schermo LCD, quindi abbiamo dovuto rimuovere la plastica. Abbiamo usato un pennarello per delimitare l'area da rimuovere e poi abbiamo eliminato i rifiuti perforandone la maggior parte sul trapano a colonna e quindi ripulendo la linea con un tamburo abrasivo e uno strumento rotante.

Prima di incollare la plastica smerigliata, abbiamo rifinito la custodia con Shellac. Abbiamo usato 3 mani e poi l'abbiamo lucidata con lana d'acciaio e cera in pasta.

Con la custodia rifinita dentro e fuori, potremmo usare una super colla per attaccare la plastica dall'interno.

Passaggio 6: l'elettronica

I componenti che dovevamo installare erano il pacco batteria (4x AA), il sensore di umidità e temperatura, lo schermo LCD, l'anello luminoso e ovviamente l'Arduino Uno. Abbiamo passato molto tempo a "prototipare" per vedere come avrebbe funzionato e una volta che le cose funzionavano, dovevamo capire come inserire tutto nella cassa di legno. Abbiamo fatto alcune di queste cose in parallelo in modo che quando abbiamo costruito il case sapessimo quanto sarebbe grande farlo.

Abbiamo usato del nastro blu per ruvidare la posizione dei componenti e assicurarci che si adattassero e poi abbiamo usato la colla a caldo per tenere lo schermo LCD e la custodia in plastica dell'Arduino sul lato. La custodia/supporto in plastica è utile perché possiamo tirare dentro e fuori l'Arduino se necessario.

L'anello LED Neopixel è stato incollato a caldo al pacco batteria, il sensore di umidità è stato incollato a caldo in alto a sinistra della custodia in legno, quindi una piccola breadboard è stata incollata a caldo sul fondo della custodia in legno che sarebbe servita come giunzione di alimentazione.

L'unica saldatura che dovevamo fare era per l'alimentazione, l'ingresso dati e i fili di terra sull'anello Neopixel. Abbiamo anche usato una pistola termica e del tubo termoretraibile per aiutare a gestire i fili e tenerli in posizione. Con la saldatura eseguita, abbiamo incollato a caldo il pacco batteria sulla custodia di legno, il che ha fatto sì che l'anello luminoso fosse esattamente centrato e proprio dove doveva essere per diffondere correttamente la luce. (Se è troppo vicino alla plastica, non si allarga tanto quanto si perde parte dell'effetto.)

Il pacco batteria ha un piccolo interruttore di accensione/spegnimento che è il modo in cui attiviamo l'alimentazione per il progetto, quindi ci siamo assicurati che fosse accessibile. Il pacco si apre anche verso la parte posteriore in modo da poter sostituire le batterie quando necessario.

Da lì tutti i componenti erano pronti per il cablaggio finale.

La programmazione di Arduino è stata relativamente semplice. Controlla la temperatura e la visualizza sullo schermo. Controlla anche l'umidità e regola il colore dei LED in base a quanto è umido. Il più umido è quando è viola, il che significa più del 95% di umidità. Troppo spesso è viola… ma questo è il Texas centrale per te!

Passaggio 7: i risultati

Come menziona Jaimie nel video, questo progetto ha richiesto MOLTO PI LUNGO di quanto pensassimo quando l'abbiamo iniziato. Ma è venuto davvero alla grande. Ora vive nel nostro negozio e ci fa sapere a colpo d'occhio quanto è umido nel negozio.

Per qualche ragione AMIAMO mescolare la lavorazione del legno pregiata e la tecnologia. È così divertente.

La cosa che preferiamo di questo progetto interdisciplinare è che ci ricorda che quando unisci creatività e passione per creare cose fantastiche, non c'è davvero limite a ciò che puoi inventare e realizzare.

Ora… vai a fare qualcosa!

Grazie per aver letto! Vuoi vedere più delle nostre cose?