Sensor de umidade Arduino com cauda adornada: 7 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Vivemos na região central do Texas e, durante a maior parte do ano, temos grandes oscilações de umidade em nossa loja. Como marceneiros, isso pode ser difícil em certos projetos, então construímos um 'Sensor de loja' movido a Arduino para nos dar uma maneira visualmente atraente de ver como a umidade está mudando! É feito de nogueira e tem marcenaria em cauda de andorinha e, conforme a umidade muda, a cor da iluminação muda em todo o espectro de cores. Possui ainda uma tela LCD em um dos olhos que exibe a temperatura ambiente.

Uma das nossas coisas favoritas é combinar madeira fina com tecnologia e este foi um projeto muito divertido onde fizemos exatamente isso.

Este projeto tem alguns trabalhos em madeira, alguns eletrônicos e alguma impressão 3D.

Por que a umidade é importante no trabalho em madeira?

A resposta simples é que a madeira reage às mudanças no teor de umidade do ar expandindo e contraindo. Mesmo depois de completamente seca e mesmo com acabamento, quase toda a madeira continua a "mexer-se". Isso pode separar as juntas, fazer com que as gavetas não caibam e outras coisas desagradáveis. Para saber mais sobre este fenômeno, recomendamos uma pesquisa no google!

COMPONENTES UTILIZADOS:

• Arduino Uno
• Adafruit Neopixel Ring
• Tela LCD Adafruit 1,44"
• Sensor de Umidade DHT22
• 4 baterias AA
• Cartão Mini-SD

FERRAMENTAS USADAS:

• impressora 3d
• Roteador
• Canivete
• Arquivo
• Grampos
• Ferro de solda
• Solda
• Pistola de cola quente
• Fita métrica
• Lápis
• Formão
• Medidor de Marcação
• Plaina (não necessária)
• Jointer (não obrigatório)
• Serra de fita (não obrigatório)
• Serra de mesa (não obrigatório)
• Ferramenta Rotativa / Dremel (não necessária)
• Furadeira (não necessária)

MATERIAIS:

• Noz (caixa de madeira)
• Acrílico Frostic (difusor de luz)
• PLA (logotipo do crânio impresso em 3D)
• Cola de madeira
• Super cola
• Cola quente
• Blue Painters Tape
• Fita adesiva dupla face
• Goma laca

Etapa 1: O Caso: a Madeira

Para construir o case usamos Walnut, que é madeira dura marrom escuro / cinza. Por que Walnut? É fácil de trabalhar, tínhamos alguns, e geralmente parece incrível … o que o torna uma ótima escolha para isso! Você precisa usar o Walnut? Não! Você pode usar qualquer espécie de madeira para isso.

O processo de fresamento da noz consistia primeiro em aplainá-la e endireitá-la na junta, serrar novamente algumas peças menores de 3/8 de espessura na serra de fita e, em seguida, aplainá-las à espessura final usando a plaina de espessura.

Não tem suas próprias ferramentas de fresamento? Sem problemas! Você pode comprar madeira que já está na espessura que deseja usar e pular esta primeira parte

Com a noz fresada plana, reta e com a espessura final, nós a rasgamos até a largura final na serra de mesa e então cortamos transversalmente no comprimento final.

O resultado desse processo foram quatro peças que eram todas perfeitamente planas, retas e exatamente do tamanho que queríamos. Como estamos cortando encaixes de andorinha, ter peças de tamanho perfeito tornará isso muito mais fácil no futuro. Se as peças não são do mesmo tamanho ou não são quadradas, os encaixes não se encaixam bem.

Etapa 2: O Caso: os Dovetails

Conforme mostrado nas fotos e no vídeo, a cauda de andorinha é uma junta onde duas peças se unem por meio de uma espiga em forma de cauda de andorinha, conhecida como "cauda", que se encaixa em um encaixe entre dois "pinos". É um conjunto desafiador e divertido de criar. Também parecem INCRÍVEIS.

Você não precisa usar encaixes para isso … mas … desafie-se … experimente

Começamos medindo o tamanho e a localização de nossos pinos e caudas nas placas. Em seguida, usamos um gabarito na serra de mesa para fazer nossos cortes.

(O gabarito que estamos usando é da revista Fine Woodworking e é muito fácil de fazer. Há um vídeo fantástico no YouTube mostrando como fazê-lo. Você pode encontrá-lo pesquisando "Cabos de serra de mesa" no YouTube.)

O primeiro gabarito tem a lâmina da serra de mesa com um ângulo de cerca de 10 graus para cortar as caudas e, em seguida, o segundo gabarito tem a lâmina de volta a 90 graus, mas inclina a peça de trabalho para o mesmo ângulo anterior e limpa os resíduos. Usamos uma lâmina de corte de topo plano para isso e se fizermos certo, ela deve se encaixar imediatamente na serra de mesa …

Bem … Eles não fizeram.:)

Tivemos que fazer alguns ajustes usando um cinzel e algum uso inteligente de pedaços de sucata para esconder os problemas, mas no final eles ficaram ótimos.

Você pode ver mais detalhes sobre esta parte no vídeo na Etapa 1

Etapa 3: O Caso: Montagem

O case tem uma parte traseira aberta e a frente fica bem dentro de uma ranhura "stop" de 1/8 "de profundidade. Para fazer a ranhura, usamos uma fresadora.

É chamado de ranhura "interrompida" porque não vai de uma extremidade à outra. Ele começa no meio e termina antes de você chegar à borda. (Veja fotos.)

Nesse caso, se a ranhura tivesse ido até o fim, teria atravessado as encaixes de andorinha e você veria claramente. Como não queríamos isso, usamos um groove interrompido.

A parte superior era feita de nogueira com 1/4 de espessura e rasgada e cortada transversalmente no tamanho certo. De lá, fizemos nosso primeiro dry fit e tudo parecia bem!

Etapa 4: o crânio

A ideia para a frente do case era ter um recorte no formato do nosso logotipo e fazer com que a luz brilhasse por trás. No início, tentamos tirar o logotipo do crânio de um pedaço de madeira, mas … foi um desastre. Então, decidimos imprimir a caveira em 3D e pintá-la de branco, o que ficou ótimo!

Também imprimimos em 3D um contorno ligeiramente maior que o crânio, usamos fita dupla-face para prendê-lo na frente e, em seguida, usamos uma faca afiada para traçar o contorno na madeira. Com a "linha de faca" afiada e definida, usamos a tupia para limpar os resíduos do meio. Usamos um roteador direto de 1/16 "e foi incrivelmente lento para rotear até a linha.

Para o detalhe final, usamos uma pequena lima manual e limpamos todas as marcas de ferramentas ou manchas perdidas.

A partir daí, colamos a caixa de madeira e, uma vez que a cola secou, chanframos os encaixes e as bordas da caixa com um cinzel e um plano manual.

Etapa 5: o difusor de luz e o acabamento com goma-laca

Atrás do crânio estaria um pedaço de plástico branco fosco. Isso estava aqui para "difundir" a luz por trás dele para ajudá-lo a se espalhar mais e ter uma aparência melhor. Encontramos uma pequena folha de plástico na caixa grande e cortamos um pedaço para caber em nossa caixa.

Primeiro, fizemos um teste para garantir que ia ficar bom e tudo estava incrível! Não tínhamos 100% de certeza de que esse plástico difundiria a luz de maneira adequada, mas felizmente o fez.

Em seguida, usamos uma fita dupla-face para segurar temporariamente a impressão 3D do crânio no lugar para que pudéssemos obter o posicionamento do olho esquerdo. Ela seria substituída por uma tela LCD, então precisávamos remover o plástico. Usamos um marcador para marcar a área a ser removida e, em seguida, removemos os resíduos perfurando a maior parte na furadeira e depois limpando a linha com um tambor de lixa e uma ferramenta rotativa.

Antes de colar o plástico fosco, finalizamos a caixa com goma laca. Usamos 3 demãos e depois polimos com lã de aço e cera em pasta.

Com o case acabado por dentro e por fora, poderíamos usar super cola para prender o plástico por dentro.

Etapa 6: A Eletrônica

Os componentes que precisávamos instalar foram a bateria (4x AA), o sensor de umidade e temperatura, a tela LCD, o anel de luz e, claro, o Arduino Uno. Gastamos muito tempo "prototipando" para ver como tudo isso funcionaria e, uma vez que as coisas funcionassem, tivemos que descobrir como encaixar tudo na caixa de madeira. Tínhamos feito algumas dessas coisas em paralelo, de modo que, quando construímos o case, soubéssemos o quão grande ele deveria ser.

Usamos fita azul para desbastar a posição dos componentes e garantir que eles se encaixassem e, em seguida, usamos cola quente para prender na tela LCD e na caixa de plástico do Arduino na lateral. A caixa / suporte de plástico é útil porque podemos puxar o Arduino para dentro e para fora, se necessário.

O anel de LED Neopixel foi colado a quente na bateria, o sensor de umidade foi colado a quente na parte superior esquerda da caixa de madeira e, em seguida, uma pequena placa de ensaio foi colada a quente na parte inferior da caixa de madeira que serviria como uma junção de energia.

A única soldagem que tivemos que fazer foi para os fios de alimentação, entrada de dados e aterramento no anel de Neopixel. Também usamos uma pistola de ar quente e um pouco de tubo termorretrátil para ajudar a gerenciar os fios e mantê-los no lugar. Com a solda feita, colamos a bateria a quente na caixa de madeira, o que resultou no anel de luz exatamente centralizado e exatamente onde deveria estar para difundir a luz adequadamente. (Se estiver muito perto do plástico, ele não se espalha tanto quanto você perde um pouco do efeito.)

A bateria tem um pequeno botão liga / desliga que é como alternamos a energia para o projeto, por isso nos certificamos de que estava acessível. A embalagem também abre para trás para que possamos substituir as baterias quando necessário.

A partir daí, todos os componentes estavam prontos para a fiação final.

A programação do Arduino foi relativamente fácil. Ele verifica a temperatura e a exibe na tela. Ele também verifica a umidade e ajusta a cor dos LEDs com base na umidade. O mais úmido é quando está roxo, o que significa 95% + umidade. É roxo com muita frequência … mas isso é o centro do Texas para você!

Etapa 7: Os resultados

Como Jaimie menciona no vídeo, este projeto demorou muito mais do que pensávamos quando o começamos. Mas, realmente saiu ótimo. Agora mora em nossa loja e nos permite saber rapidamente o quão úmido está na loja.

Por alguma razão, ADORAMOS misturar madeira fina e tecnologia. É muito divertido.

Nossa coisa favorita sobre este projeto multidisciplinar é que ele nos lembra que quando você mistura criatividade e paixão por fazer coisas incríveis, realmente não há limite para o que você pode inventar e fazer.

Agora … vá fazer alguma coisa!

Obrigado por ler! Quer ver mais de nossas coisas?