VAPEUR Conception et construction de bricolage projet d'éclairage ambiant

L'éclairage ambiant, également connu sous le nom d'éclairage ambiant à LED, est largement utilisé dans les parcs à thème, les hôtels, les maisons, les expositions, les espaces commerciaux et les projets d'éclairage artistique. En changeant les motifs, les couleurs et les styles d'éclairage, les lumières ambiantes aident à créer différentes ambiances pour différents espaces.

Dans ce cours de laser STEAM, les étudiants vont concevoir et construire une lumière ambiante de bricolage. Le projet combine un cadre carré découpé au laser, des motifs acryliques gravés, un éclairage LED, un interrupteur à bascule, une alimentation par batterie, un câblage et un assemblage structurel. Il s'agit d'une activité maker plus avancée qui encourage les étudiants à connecter la fabrication numérique à l'électronique pratique.

1. Aperçu du cours

La structure de lumière ambiante est construite autour d'un cadre carré. Des panneaux acryliques de modèle sont insérés dans le cadre, alors que la bande de LED, la batterie, le conseil de remplissage, le commutateur, et les fils sont arrangés à l'intérieur. Les élèves apprendront comment un objet décoratif peut combiner la structure, la conception visuelle et les circuits fonctionnels.

2. Objectifs d'apprentissage

3. Contexte du monde réel

L'éclairage ambiant est utilisé dans les espaces privés et publics pour façonner la façon dont les gens se sentent dans un environnement. Une lumière chaude peut rendre une maison confortable, tandis qu'une conception lumineuse à thème peut soutenir l'atmosphère d'un hôtel, d'une exposition, d'un magasin ou d'un affichage créatif.

Ce projet aide les élèves à relier le design à la fonction. Ils ne dessinent pas seulement des motifs décoratifs, mais pensent également à la façon dont le cadre retient l'acrylique, à la façon dont la lumière traverse les zones gravées et à la façon dont le circuit s'intègre en toute sécurité à l'intérieur du produit.

4. Matériaux et outils

5. Considérations relatives à la conception et à l'ingénierie

6. Lesson Procedure

6.1 Concevoir le cadre carré

Cliquez sur le bouton Création dans la barre d'outils supérieure, sélectionnez Boîte à angle droit et définissez la longueur, la largeur et la hauteur sur 100mm, 100mm et 60mm.

Utilisez l'outil Rectangle pour dessiner un rectangle de 94mm × 6mm et placez-le au-dessus du couvercle inférieur. Dessinez ensuite un rectangle de 21,3mm × 5mm et placez-le au centre de la rainure au-dessus du couvercle inférieur.

Faites pivoter le couvercle arrière de 90 ° et déplacez-le vers le côté gauche du couvercle inférieur. Déplacez le couvercle droit vers le bas du couvercle inférieur. Dessinez ensuite un rectangle de 94mm × 94mm au milieu de la couverture inférieure. Sélectionnez le rectangle, utilisez Courbe décalée et définissez le décalage sur 10mm vers l'intérieur.

Dessinez trois rectangles: un rectangle de 10mm × 21,6mm et deux rectangles de 3mm × 10mm. Alignez le rectangle plus grand sur le coin supérieur droit de la couverture inférieure, connectez les rectangles plus petits et alignez-les à droite du rectangle plus grand. Copiez, collez, reflétez et disposez ces groupes de rectangles autour de la couverture inférieure en fonction de la référence de conception.

Dupliquez les groupes de rectangles sélectionnés et placez-les sur les côtés gauche et droit de la couverture inférieure. Sélectionnez le rectangle extérieur et les six rectangles latéraux, puis appliquez Union.

Appliquez un rayon de coin arrondi de 5mm sur les rectangles intérieurs des deux couvercles inférieurs. Supprimez les trois rectangles des deux côtés du capot inférieur gauche et changez la taille du rectangle intérieur en 65mm × 65mm.

Sélectionnez la couverture inférieure et le long rectangle au-dessus, puis appliquez Union. Supprimez le grand rectangle dans la couverture inférieure. Sélectionnez le petit rectangle au-dessus du couvercle inférieur et utilisez Différence. Enfin, définissez un rayon de coin arrondi de 3mm pour les rainures.

Dessinez deux rectangles de 100mm × 6mm et placez-les sur les côtés supérieur et inférieur du couvercle gauche. Utilisez Différence sur chaque rectangle. Tracez un cercle de 6mm de diamètre et alignez-le horizontalement au centre du couvercle gauche.

Supprimez les rectangles supplémentaires de la couverture arrière. Réduisez ensuite la largeur et la hauteur de chacun des six rectangles de la couverture arrière de 0,3 unité. Dupliquez et collez les deux couvertures inférieures et la couverture arrière une fois pour obtenir tous les dessins du cadre carré.

6.2 Concevoir les panneaux de motif acrylique

Utilisez l'outil Rectangle pour dessiner Rectangle 1 avec des dimensions de 93mm × 100mm. Dupliquez le petit rectangle de l'intérieur du couvercle inférieur et déplacez-le au centre du Rectangle 1. Ensuite, dupliquez et collez le Rectangle 1 et le petit rectangle comme indiqué dans la référence.

Préparez un simple dessin de café. Dans le flux de travail source, les étudiants recherchent un dessin au trait café, enregistrent l'image, puis l'ouvrent dans le logiciel de conception. Les enseignants peuvent également fournir une image approuvée pour une utilisation en classe.

Sélectionnez l'image du café, utilisez Traçage des contours pour créer les contours, ajustez la taille et déplacez-la à l'intérieur du rectangle de gauche. Utilisez ensuite les outils Rectangle et Police pour ajouter du texte et des lignes préférés à l'intérieur du petit rectangle.

Supprimez les deux petits rectangles temporaires. Dessinez deux rectangles de 80mm × 80mm et placez-les au milieu des deux grands rectangles.

6.3 Définir les paramètres du processus laser

Pour le cadre carré, double-cliquez sur la couche noire et définissez le matériau, l'épaisseur et le processus sur le tilleul, 3mm et la coupe.

Pour le motif acrylique, sélectionnez tous les motifs sauf les deux grands rectangles et changez-les en couche jaune. Réglez la couche jaune sur acrylique, 3mm, gravure. Réglez la couche noire sur acrylique, 3mm, coupe.

6.4 Connecter le circuit

Connectez l'interrupteur à bascule, la bande lumineuse LED, la carte de charge, la batterie lithium-ion et les fils en fonction de la référence du circuit. Parce que cette étape implique un fer à souder, il doit être complété soigneusement sous la supervision de l'enseignant.

6.5 Assembler la structure

Assemblez d'abord les couvercles gauche et droit avec les deux plus petits couvercles avant et arrière. Ensuite, assemblez le couvercle inférieur, suivi du couvercle supérieur. Enfin, assemblez les deux plus grandes couvertures avant et arrière.

À l'emplacement de l'interrupteur, placez un écrou et un joint à travers le trou circulaire dans le couvercle supérieur. Visser un autre écrou et joint pour fixer l'interrupteur. Appliquez de la colle à l'intérieur du cadre carré et fixez les composants de câblage en place. Cela combine le circuit et le cadre extérieur.

Insérez les deux motifs en acrylique dans le cadre carré pour terminer l'assemblage.

7. Projet terminé

La lumière ambiante finie combine un cadre en tilleul découpé au laser, des panneaux acryliques gravés, un éclairage LED et un circuit interne. Les élèves peuvent comparer l'apparence de la lumière lorsque différents motifs acryliques, dessins de texte ou détails de cadre sont utilisés.

8. test, ajuster et réfléchir

9. Défi de la prolongation

Les étudiants peuvent redessiner les panneaux acryliques avec un thème différent, tel qu'une veilleuse de chambre à coucher, une enseigne de café, une exposition ou une décoration de vacances. Ils peuvent également expérimenter avec différents dessins au trait, dispositions de texte ou détails de cadre pour créer un nouveau style d'éclairage.

Pour les écoles et les laboratoires STEAM débutants avec des activités électroniques supervisées, ce projet peut être complété sur un cutter laser en classe tel que leSérie de boulons laser Thunder.