Проекты

Проектирование корпуса для обучающей интерактивной карты звёздного неба

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Приборостроение, микроэлектроника и схемотехника» среди работ учащихся 10–11 классов

Направление работы: Радиоэлектроника
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1507
Предметы: Физика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 2020 года

Актуальность

Сейчас наиболее популярным становится изучение космоса: звёзд, планет, галактик. В перспективе такие науки, как космология, астрофизика, астрометрия и т. д. Чтобы окунуться в мир астрономии и наглядно понимать процессы, происходящие на ночном небе, я решила собрать карту звёздного неба с использованием радиоэлектроники.

Цель

Создать макет звёздного неба с использованием микроконтроллера и проектирование корпуса терминала управления и его изготовление на 3D-принтере.

 Задачи

1.      Узнать, что такое Arduino и принцип его работы.

2.      Разработать и смоделировать принципиальную схему устройства.

3.      Экспериментально собрать устройство на макетной плате.

4.      Сделать трассировку и компоновку печатного узла в САПР EasyEDA.

5.      Изготовить печатную плату при помощи фрезерно-сверлильного станка LPKF ProtoMat S103.

6.      Спроектировать корпус с помощью технологического САПРа «Компас 3D» и изготовить его на 3D-принтере «Репликатор+» MakerBot.

7.      Сделать основу звёздного неба, собрать все детали.
 

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  САПР EasyEDA

  Фрезерно-сверлильный станок LPKF ProtoMat S103

  Универсальная ремонтная станция WR3000M

  САПР «Копмас 3D»

  3D-принтер «Репликатор+» MakerBot

Описание

В САПРе EasyEDA автор выполнил принципиальную схему устройства, далее была произведена компоновка и трассировка печатного узла. На фрезерно-сверлильном станке вырезана печатная плата, затем при помощи паяльной станции к ней были припаяны все элементы (транзисторы, резисторы, трансформатор). Был спроектирован корпус с помощью технологического САПРа «Компас 3D», а затем распечатан на 3D-принтере. Для создания основы неба использовался пенокартон: в нём были сделаны отверстия для светодиодов, которые были спаяны с резисторами в определённые цепочки. Был напечатан код для Arduino.

 

Результаты работы/выводы

В результате проделанной работы было собрано всё устройство, изучена среда программирования Arduino, написан код, смоделированы и распечатаны части корпуса, изготовлена печатная плата. Устройство выглядит аккуратно и презентабельно, не очень велико в размерах и удобно в использовании. 

Перспективы использования результатов работы

В настоящее время аналогов продукта на рынке не наблюдается, поэтому такая карта звёздного неба может стать новым товаром при некоторых модернизациях.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Технопарк «Альтаир» РТУ МИРЭА

Мнение автора

«Проект получился таким, каким и задумывался, в процессе его создания я получила новые знания и навыки. «Инженерный класс в московской школе» – интересный проект, в котором я была рада участвовать. Он позволил воплотить свои идеи в реальности. Конференция «Инженеры будущего» дала возможность получения дополнительных баллов, а также помогла в развитии таких качеств, как умение работать с документами, их оформление, умение решать возникшие проблемы, приспособление к различным ситуациям, умение доводить свои мысли до слушателя»