Nieuws: mei 2021 - Lopende projecten en ontwikkelingen

Op dit moment is het wat stiller geworden hier op Nerdiy.de. Dat kwam omdat ik harder heb gewerkt aan het ontwikkelen van een aantal nieuwe projecten.

Helaas lijdt het bezoeken van de website of het maken van nieuwe berichten hier vaak onder. Maar aangezien de ruwste planning nu rond is, komt daar binnenkort weer verandering in. 🙂

Tot die tijd wil ik u in het volgende artikel een kort overzicht geven van de lopende projecten.

WinDIY_2

Vorig jaar presenteerde ik ‘WinDIY’, een windturbine die grotendeels gemaakt kan worden uit 3D-printbare onderdelen. (informatie hierover vind je hier: WinDIY – De windturbine uit de 3D-printer)

Vrij snel na het bouwen van het eerste prototype was het duidelijk dat ik een nieuwe versie zou bouwen. De opbouw van de eerste WinDIY-versie werkte in principe, maar er was op enkele plaatsen behoefte aan optimalisatie.

Deze optimalisaties wil ik nu doorvoeren met een geheel nieuw design. Niet alleen het ontwerp van de vleugels wordt herzien. Ook de 3D-geprinte generator is volledig opnieuw ontworpen. Bovendien ben ik van plan om ook enkele van de ietwat complexe mechanica te vereenvoudigen. Uiteindelijk moet de constructie lichter worden, de turbine efficiënter draaien en ook wat compacter.

Voor de ontwikkelingsfase en de bouw van het eerste prototype heb ik een aantal partners weten te winnen, die ik hierna kort wil voorstellen.

Bedankt

De magneten voor de generator zijn door mij gemaakt Supermagnete.com gratis verstrekt. Er is een generator gepland waarin in de rotor tot 40 neodymiummagneten van 40x10x10 mm in een Halbach-array kunnen worden geïnstalleerd.

Om de werking van “WinDIY_2” te vereenvoudigen, gebruik ik op verschillende plaatsen wormwielen. Helaas zijn de wormen van deze wormwielen vanwege de overhangen erg moeilijk te printen op FDM 3D-printers.

Om dit probleem op te lossen ben ik onlangs overgestapt op een Mars 2 Pro SLA-printer van www.elegoo.com Om op terug te vallen. Hiermee kunnen 3D-componenten worden geprint met een zeer hoge resolutie en ook met overhangs. Het eerste resultaat zie je in onderstaande video.

Voor het bouwen van een 3D-geprinte windturbine heb je natuurlijk filament nodig. 🙂

In dit verband waardeer ik de steun van 3dPrima.com die de ontwikkeling van WinDIY_2 ondersteunen met hun filament- en harsproducten.

In de eerste versie van WinDIY maakte ik schroefverbindingen meestal met inbusmoeren. Dit maakte de montage vaak nog ingewikkelder.

Om dit een beetje te vereenvoudigen, zal ik inzetstukken met schroefdraad gebruiken bij het bouwen van WinDIY_2, die kunnen worden gesmolten in het 3D-geprinte onderdeel. Het bedrijf Ruthex ondersteunt me met meegeleverde inzetstukken met schroefdraad.

Op dit moment hartelijk dank voor de ondersteuning, die de implementatie van WinDIY_2 aanzienlijk vereenvoudigt. 🙂

Eerste resultaten

Mijn eerste deelproject voor het bouwen van WinDIY is het bouwen van een wormwiel. Drie daarvan moeten in de WinDIY-hub worden geïnstalleerd om uiteindelijk de aanvalshoek van de vleugels te kunnen aanpassen.

Het probleem was dat de wrijving tussen de worm en het wormwiel te hoog was toen beide componenten werden geprint met behulp van het FDM-proces. De ruwe oppervlakken als gevolg van het proces liepen herhaaldelijk vast, wat er uiteindelijk toe leidde dat het wormwiel niet betrouwbaar werkte en vastliep. De slak was ook erg moeilijk te printen op een FDM-printer vanwege de overhangen.

Uiteindelijk bleek de combinatie van FDM geprint wormwiel en SLA geprinte worm zeer geschikt. Het resultaat zie je in de volgende video.

In de volgende beeldvergelijking zijn de verschillen in de oppervlaktestructuur weer goed te zien. Ik denk dat dit voorbeeld heel goed laat zien waar de grenzen van het FDM-printproces liggen en wat er bereikt kan worden in vergelijking met de hogere printresolutie van een SLA-printer.

Je kunt nog een paar foto's van de structuur en de componenten zien in de volgende galerij.

3D printen van aluminium onderdelen

Tijdens het werken aan een project dat ik op dit moment niet te veel wil onthullen, kreeg ik onlangs een probleem met mijn 3D-printer: hij was simpelweg te klein om het model af te drukken.

Met een breedte van 276 mm paste het model gewoon niet op het printbed van mijn 3D-printer. Dankzij een samenwerking met PCBway.com heb ik dit probleem kunnen oplossen.

Om dit te doen, heb ik het onderdeel voor het eerst gemaakt met behulp van de rapid prototyping-service van PCBway.com heb het klaar. Dankzij het daar aangeboden SLM-proces lag het aluminium onderdeel een paar dagen later al op mijn bureau. U kunt meer informatie en foto's van het resultaat zien in de volgende galerij en in het artikel 3D-printen - PCBWay.com's rapid prototyping-service

Het project ‘Nog steeds geheim’

Om mijn nog steeds geheime project uit te voeren, heb ik niet alleen een 3D-geprinte beugel nodig (zie vorige sectie). De elektronica hiervoor zit natuurlijk op printjes die ik al heb mogen afwerken en testen. Helaas werk ik nog steeds aan een probleem met het ESPEasy-framework, waardoor ik het bord niet naar wens aan de praat heb gekregen.

Naast enkele WS2812 LED's zijn op de tweezijdige printplaat ook de volgende componenten geïnstalleerd

• ESP32 Wrover-B
• DS3232M RTC
• USB-C aansluiting inclusief programmeermogelijkheid
• BME280 klimaatsensor
• Micro SD-kaartsleuf
• TSL2591 helderheidssensor
• MPR121 aanraaksensor voor maximaal 12 aanraakelektroden
• MAX98357 3W I2S DAC

De combinatie van micro SD-kaartsleuf, MAX98357 I2S 3W-versterker en ESP32 opent hier spannende mogelijkheden. Via de MAX98357 kunnen bijvoorbeeld MP3-bestanden van de SD-kaart of via WLAN gestreamde webradiostations op een luidspreker worden afgespeeld.

Ik heb de printplaat gekregen van de printplaatfabrikant PCBWay.com kunnen worden gemaakt, die ze mij kosteloos ter beschikking heeft gesteld.

pxlBlck_multiPCB

Een van mijn andere PCB-projecten is de “pxlBlck_multiPCB”. Zoals de naam al doet vermoeden, is dit bord bedoeld als het hart van verschillende geplande pxlBlck-varianten. Hiervoor kunnen meerdere componenten op de printplaat worden geïnstalleerd.

Net als bij het vorige bord zijn dit de volgende componenten

• ESP32 Wrover-B
• DS3232M RTC
• USB-C aansluiting inclusief programmeermogelijkheid
• BME280 klimaatsensor
• Micro SD-kaartsleuf
• TSL2591 helderheidssensor
• MPR121 aanraaksensor voor maximaal 12 aanraakelektroden
• MAX98357 3W I2S DAC
• ADXL345 versnellingsmeter

Daarnaast is er aan de voorzijde van het bord ook nog ruimte voor een 10×10 LED matrix van SK6812 3535 LED's.

Via de QWIIC-aansluiting kunnen ook extra sensoren worden aangesloten.

Helaas kamp ik ook met softwareproblemen met de software voor dit bord. Vers gewapend met een JTAG-debugger, zal ik ze binnenkort tot op de bodem uitzoeken. 🙂

Ik heb de printplaat gekregen van de printplaatfabrikant PCBWay.com kunnen worden gemaakt, die ze mij kosteloos ter beschikking heeft gesteld. Bij deze nogmaals hartelijk dank voor de geweldige service. 🙂

ePaper_display

Een ander project is de ePaper_Display, die al een tijdje op mijn bureau ligt. Nu ik onlangs een praktische firmware heb gevonden waarmee individuele gegevens op het display kunnen worden weergegeven, ben ik begonnen met het opzetten van een eigen informatiecentrum voor de gegevens in mijn SmartHome.

Hiervoor heb ik een 3D geprinte behuizing gemaakt waarin het 7.2″ grote ePaper display inclusief batterij en ESP32 kan worden ingebouwd. Op onderstaande foto's kunt u de huidige status zien.

De firmware die ik hiervoor heb gebruikt vind je onder de volgende link: https://github.com/sidoh/epaper_templates

Ik hoop dat je genoten hebt van het kleine inzicht in mijn huidige projecten. Als je vragen of suggesties hebt, neem dan gerust contact met me op via de commentaarfunctie. 🙂

Hartelijke groeten
Fab