Arduino angetrieben Moss & Solarfassaden Element

11 Schritt:Schritt 1: Benötigte Werkzeuge Schritt 2: Erforderliche Komponenten Schritt 3: Verdrahtung Schritt 4: Bereiten Sie die Hardware - Zahnräder und Bodentank Schritt 5: Bereiten Sie die Hardware - Drehen Prismen, Drehachse und zurück / Deckplatten Schritt 6: Starten Gebäude: die drei Drehelemente -> Prismen Schritt 7: Erstellen Sie das Bodengehäuse Schritt 8: Lässt zusammen die Stücke Schritt 9: Löten Schritt 10: Programm der Arduino Schritt 11: Weitere Ideen und Informationen

Arduino angetrieben Moss & Solarfassaden Element

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Die Idee hinter dieser einzigartigen Fassadenelement ist an die Macht zu erzeugen und Feinstaubfilter. Wir gehobelt es autonom funktionieren und reagieren auf hohe Feinstaub pollution.The Fassadenelement besteht aus drei sich drehenden Prismen.
Die verschiedenen Oberflächen jedes Prismas sind mit Moos bedeckt, die den Staub aus der Luft filtern und Photovoltaik-Module zur Stromerzeugung. Sensoren werden verwendet, um die automatische Drehung in Abhängigkeit von der Luftqualität in dem Element zu steuern. Wenn das Moos zu trocken wird das Element eingeschaltet werden, um das Moos in den Schatten auf der Rückseite des Moduls gelegt.
Dieses Projekt war Teil der Multimodal Medien Madness 2014 vom Lehrstuhl für Computer Aided Architectural Design (CAAD) gehostet und der Medieninformatik an der RWTH Aachen. Weitere Denken Skins, überprüfen Sie bitte diese Seite: http://hci.rwth-aachen.de/m3_ss14
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Cristin Schroeder, Maximilian Rein, Georg Röhl, Clemens Röhl

Schritt 1: Benötigte Werkzeuge

  1. CNC-Fräse Laserschneider Holzleim Holzbohrer 1 mm 2 mm 6mm 9mm Sekundenkleber Klebeband Lineal Löten Bolzen Schraubendreher Bügelsäge Abisolierzange Schlagtrockner

Schritt 2: Erforderliche Komponenten

  1. Arduino angetrieben Moss & Solarfassaden Element

    Rahmen: 525mm x 525mm x 280mm (wir haben dies am Anfang unseres Projektes, siehe Bild)
    Arduino Uno
    3x Schrittmotor (wir verwendeten Schrittmotor mit Kabel )
    3x Motortreiber (wir A4988 )
    3x Kugellager (wir haben SKF BA 9 )
    optische Staubsensor (wir GP2Y1010AU0F )
    Leuchtkraft-Sensor (wir TSL2561 )
    RGB-LED (wir WS2812-Breakout )
    Temperaturfühler (wir NTC 4.7K Ohm verwendet B57164K )
    3x Reedkontakt (wir verwendeten Reed-Kontakt )
    3x Photovoltaik-Panel 465mm x 160mm (wir haben nicht diese zu erhalten)
    Hohlstecker männlich (wir verwendeten Steckverbinder-Buchse )
    12 V / DC-Netzteil 1000 mA (wir verwendeten Stecker-Netzteil )
    Ventil-regulierte Blei-Säure-Batterie 12 V 0,8 Ah (wir haben dies ) + Ladesteuerung
    150 Ohm Widerstand
    220uF Kondensator
    eine Menge Drähte + Schrumpfschläuche
    9x M3-16 Gewindeschraube
    18x M3 Muttern (wir haben: Sechskantmuttern DIN 934 M3)
    Plexiglas 240mm x 80mm x 5mm
    Stahlstange ø 6 mm x 42 mm
    Kunststoffrohr ø 9 mm x 7 mm ø x 102 mm (wir haben zwei alte Stifte)
    Moos: 465mm x 633 mm
    3x Magneten
    3x Waschmaschine
    3x Erstfalz + Schrauben
    2x Bodenfeuchtesensor (wir bauten unsere eigenen mit dieser Anleitung)
    10mm MDF:
    2x: 525mm x 525mm (inneren und äußeren Rückseite) 1x: 525mm x 145mm (oben Bodendose) 6x Dreieck 115 mm Seitenlänge
    5mm MDF:
    1x: 525mm x 150mm (oben) 3x 465mm x 160mm ("Sonnenseite" der Prismen) 3x: 465mm x 108mm (Moos Seite Prismen) 3x: 465mm x 103mm (Moos Seite Prismen) 1x: 525mm x 40mm (vorne Panel Bodendose) 1x 525mm x 30mm (Rückwand Boden box) 1x 455mm x 30mm (Mitteltafel Bodendose)
    Sägen template.pdf

Schritt 3: Verdrahtung

  1. Arduino angetrieben Moss & Solarfassaden Element

    In diesem Bereich können Sie die Verdrahtung im Detail zu sehen. Wir werden später nur erklären, welche elektronische Teile, die wir herstellen. So das Bild betrachten, wenn Sie wissen, wie Sie einer der Sensoren oder die Motortreiber verbinden möchten.
    Wir befestigt auch die Skizze als PDF-Datei Sie einen genaueren Blick zu geben.

Schritt 4: Bereiten Sie die Hardware - Zahnräder und Bodentank


  1. Da unser Projekt ist sehr einzigartig wir beschlossen, Laser und Mühle einige Dinge auf eigene Faust:
    4.1) machen ringförmigen Zahnräder und Zahnräder:
    Nehmen Sie die Plexiglas, um Ihren Laserschneider und machen drei Ringzahnräder, die in der oberen Platte der Bodendose und drei Zahnräder für die Schrittmotoren am Ende wird. (Siehe die Datei "Laser-Vorlage)
    4.2) bereiten die "Bodengehäuse":
    4.2.1 Oberseite des "Bodengehäuse":
    Als nächstes müssen Sie Mühle drei Kerben in das obere Netz so man kann die Ringzahnräder von der Vorderseite zu sehen. In der Mitte der Kerben sollten Sie etwas Holz zu verlassen, damit die Kugellager werden dort bleiben. (Siehe die Datei 'Frässchablone')
    Danach bohren Löcher ø 9 mm in der Mitte der Kerben so können wir die Kabel durch diese Achse gesetzt. Und Sie brauchen, um die Löcher für die Reed-Kontakte zu bohren. Wir haben eine andere Vorlage dafür. (Bohrschablone obere Platte Bodentank)
    4.2.2 Frontplatte des "Bodengehäuse":
    Wir entschieden uns für die Elektronik (mit Ausnahme der Feuchtigkeitssensoren und Motoren) in den "Bodendose" montieren. Die Frontplatte wird die hässlichen elektrischen Dinge zu verstecken und wird in Luft in den Staubsensor und das Licht der RGB-LED-out lassen. Verwenden Sie die 5 mm MDF 525mm x 40mm aus der Komponentenliste und bohren Sie ein Loch hinein. Dann Mühle ein Quadrat am rechten Rand hinein. Das ist, wie wir uns eine noch vorderen Oberfläche zu erhalten, obwohl wir die Montage der Leuchtstärke Sensor auf der Vorderseite.
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    4.2.3 Rückseite des "Bodengehäuse":
    Hier finden Sie nur benötigt, um ein Loch zu bohren, um der Lage sein, die Drähte für den DC-Anschluss durchgestellt werden.
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Schritt 5: Bereiten Sie die Hardware - Drehen Prismen, Drehachse und zurück / Deckplatten


  1. 5.1) bereiten die drei Drehelemente:
    Die Grundfläche dieser Elemente sind Dreiecke. Verwenden Sie die Bohrschablone, um die Löcher in drei Dreiecke (für die Motorachse, die Schrauben, um den Motor und die Drehachse zu montieren, wo die Kabel durchlaufen). Die anderen drei Dreiecke (für das obere Ende) müssen jeweils nur ein 6 mm ø Bohrung für die Drehachse. Dies hat nur 5 mm tief und nicht den ganzen Weg durch zu sein. (Siehe "Bohren tamplate triangles.pdf '), um die Kabel an die Sonnenkollektoren Sie einen anderen 2mm Loch in die größeren siedes bohren (465mm x 160mm) jedes Prismas benötigen. Für die Bodenfeuchtigkeitssensoren brauchen wir nur Löcher in einer der Drehprismen auf den beiden Schmalseiten. Arduino angetrieben Moss & Solarfassaden Element

    5.2) die Drehachse:
    Schneiden Sie die 42mm Stahlstab in drei gleichen 14mm Stücke. Die 75 mm Kunststoffrohr sollte in 3 Stücke ein 9 mm und 3 Stück á 25 mm geschnitten werden.
    5.3) Backpanels / Deckplatte:
    Als nächstes müssen Sie ein Loch in jeder Rückwand (die inneren und äußeren großen Platz 525mm x 525mm) zu bohren. In der ehemalige für die DC Leitungen und in die letztere, um den DC-Stecker in sie zu montieren. Nicht zuletzt bohren drei 9mm Löcher in der Oberseite der Achse Montage mit dieser Bohrschablone: ​​(siehe 'Bohrschablone top panel.pdf')

Schritt 6: Starten Gebäude: die drei Drehelemente -> Prismen


  1. Wenn Sie einen Blick auf die 3D-Datei von unserem Element hatte es nicht viel, um über den Bau der drei Dreh drei Prismen Gesicht sagen. Sie sollten alle Teile in Ihrer Nähe und dann die einzigen Dinge, die Sie brauchen, sind ein Schraubendreher, Holzleim und etwas Zeit zu haben.
    Um es Ihnen leicht machen wir einen Zeitraffer-Video, wenn wir gebaut einem unserer Drehelemente erstellt. Am Anfang können Sie alle benötigten Teile zu sehen und am Ende können Sie eine fertige Element sehen.

    Um es zusammenzufassen in einem Drei schnelle Schritte:
      montieren Sie die Scharniere auf einen der kleinere Stücke kleben Sie die Dreiecke und die 2 kleineren Platten zusammen montieren breiter Tafel mit den Scharnieren zur Ruhe

    HINWEIS: In dem Video sieht man, uns Kleben in einem dritten Dreieck in der Mitte des Moduls. Wir taten dies, weil wir dachten, es war zu instabil ohne sie. Aber nach Abschluss der drei Module wir jetzt wissen: Die Module sind ohne die Mitte Dreieck stabil.
    Jetzt können Sie die stell Teppiche in die Top-Dreiecke legen und attatch die mehr (25mm) Kunststoffrohre zu den unteren Dreiecke. Sie sollten auch das oberste Element des Kugellager kleben darauf.
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    Weiter sollten Sie alle Kabel, die Sie innerhalb der Prismen durch die Achse, die es brauchen, setzen:
    für den Motor für die Fotovoltaikanlagen für die Bodenfeuchtesensor
    Jetzt können Sie montieren die Motoren in die drei-face Prismen. Wenn Sie einen genauen Blick auf die 3D-Datei zu nehmen oder dieses Bild

    Arduino angetrieben Moss & Solarfassaden Element

    Sie sehen, dass wir früher die Nüsse, den richtigen Abstand zwischen dem Motor und der untere Dreieck zu bekommen.
    Als nächstes sind die Magnete und Unterlegscheiben: Jedes Element erhält ein Paar von Magnetscheibe und als Schließmechanismus für die "Tür" und die Reed-Kontakt auszulösen. Wir nutzten die Sekundenkleber, um sie an die richtigen Stellen zu fixieren.

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Schritt 7: Erstellen Sie das Bodengehäuse


  1. Beginn, indem Sie den oberen Platte auf die Seite ohne Fräsen getan und kleben Sie die vordere, die mittlere und die Rückwand auf sie.
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    (Der Abstand zwischen den vorderen und mittleren Platte ist 50 mm.)
    Nächste kleben die Hohlräder und die Unterseite der Kugellager auf der anderen Seite. Arduino angetrieben Moss & Solarfassaden Element

    Dann sind Sie in der Reedkontakte stellen können und die Verwendung bestimmter Klebeband um die Kabel am Boden zu fixieren. Arduino angetrieben Moss & Solarfassaden Element
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Schritt 8: Lässt zusammen die Stücke

  1. Arduino angetrieben Moss & Solarfassaden Element

    Dieses Teil ist ein bisschen schwierig. Sie sollten mindestens 6 Händen, diesen Schritt zu tun. So gehen Sie fragen ein paar Freunde um Hilfe. Wir stellen die innere Rückwand auf den Tisch und den Prismen auf sie. Durch den mittleren Teil der Kugellager und dann durch die Löcher in der Bodendose zog die Kabel. Der nächste Schritt ist die erste Klebebodendose an der Platte und dann kleben Sie die obere Abdeckung, auch.
    Jetzt sollten Sie Ihr Modul etwa so aussehen:
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    Hinweis: Diese Bilder sind von einem Prototyp, wo die Magnete wurden anders gelegen, nicht bekommen, irritiert das.

Schritt 9: Löten

  1. Arduino angetrieben Moss & Solarfassaden Element

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    Wie wir beschrieben, die detaillierte Schaltungslayout in Schritt drei wir gerade ein weiteres Video gemacht, um Ihnen zu zeigen, wie wir haben das Löten.

    Anschließend können Sie den Akku mit dem Ladekontrolle sowie die Sonnenkollektoren auf die Schaltung zu verbinden.

Schritt 10: Programm der Arduino


  1. Wenn dies geschehen ist, sollten Sie Ihren Bau in den Rahmen schieben.

Schritt 11: Weitere Ideen und Informationen


  1. Wir befestigt eine PDF-Datei mit Informationen über die vertikale Moos wächst.
    Außerdem ist dies nur ein Prototyp und wahrscheinlich nicht für den Außeneinsatz geeignet, da das Holz würde anschwellen. Wir denken, sollten Sie wahrscheinlich verwenden Edelstahl oder eine Art von Kunststoff für diese.
    Wir gehobelt auch das Modul, um Platz für Isolierung haben. Das ist, warum wir nur die Hälfte Tiefen des Moduls.