Monitor Ambiental – Carcasa

  • PROYECTO

Hace unas semanas publiqué el proyecto del Monitor Ambiental, en la entrada hice un resumen del proceso de construcción. Sin embargo, me enfoqué mas en la electronica, la programación del ESP8266 y la configuración de la pantalla Nextion, dejando de lado la carcasa del proyecto, en esta entrada hablaré sobre el diseño en Fusion 360 y la construcción de la carcasa.

El diseño de la carcasa gira alrededor de la pantalla Nextion por ser el elemento más grande de todo el proyecto. Inicialmente importo un modelo de la pantalla que encontré en GrabCAD y a partir de este creo el marco y los agujeros para los tornillos que fijan la pantalla al marco, el tamaño de los biseles es arbitrario por el momento. A partir de las dimensiones del marco creado se genera un nuevo cuerpo, que es la otra parte de la carcasa en donde irán los demás componentes del monitor. El cuerpo es un solido, por lo que se usa la herramienta shell para remover una cara y dejar cuerpo hueco, paredes de 2mm de espesor. Luego es posible ubicar los componentes dentro de la caja, inicialmente se ubica el módulo cargador TC4056A en la parte inferior central de la caja y se ajustan los parámetros para que permanezca centrada sin importar que las dimensiones de la caja de modifiquen, así el puerto de carga siempre quedará centrado.

Después se pueden ubicar el convertidor MT3608 al lado izquierdo del cargador y la ESP8266 Breakout Board con el ESP-01 al lado derecho, a estos elementos se les agregan restricciones para que permanezcan alineados con el cargador TC4056A. El sensor BME280 se ubica en la parte superior derecha, mientras se agregan extrusiones para fijar la PCB, también se hacen unos agujeros en la pared de la caja para permitir que el aire ingrese hasta el sensor. La batería de polímero de litio se ubica en la parte superior de la caja, no se agregan soportes pues al final se va a fijar con cinta doble faz. Con la ubicación de estas partes se pueden ajustar mejor las dimensiones del marco y por parametrización se actualizan las medidas del cuerpo del monitor.

El componente faltante es el switch para encender y apagar el monitor, al buscar sitios para ubicarlo me pareció que no se vería bien si este sobresaliera sobre el volumen de la carcasa, aprovechando un espacio libre entre los módulos y la batería se ubica el microswitch de manera que se puede operar desde la parte posterior del monitor. Al final se agregan cuatro agujeros para ubicar los imanes de neodimio, algunas curvas para mejorar el aspecto de la caja y un grupo de agujeros en la parte inferior para permitir el flujo de aire y porque me parecía que se veía bien. También diseñé una especie de difusor para instalarlo sobre los LEDs del cargador LiPo y que indican el estado de la carga.

Las piezas fueron impresas en PLA, con un extrusor de 0.4mm, capas de 0.2mm y un infill de 30%. Al tener las piezas impresas solo fue necesario remover los soportes y hacer un poco limpieza con bisturí y lija. Aunque el modelo en blanco se veía bien, no me convencía que en el futuro tomara un color amarillento, propio del PLA; así que decidí aplicarle algunas capas de primer (imprimante), lijando entre la aplicación de las capas de primer logro que la mayoría de lineas de la impresión se desaparezcan. Para darle el acabado a las piezas elegí una pintura en aerosol de color “Charcoal”, que es como un gris mate muy oscuro, de esta pintura también se aplican varias capas y se lija entre capas antes de aplicar dos capas finales.

Luego de dejar que todo secara completamente comencé a ensamblar todas piezas, inicialmente soldé los componentes y los fui fijando dentro de la carcasa usando presión en unos casos y cinta doble faz en otros. El cierre de la carcasa se hace a presión por las tolerancias del diseño.

Los archivos STL para impresión y los STEP para usar en cualquier software CAD están disponibles en GitHub.

GitHub: ESPEnvironmentalMonitor

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