Journal du projet #4 : la conception et la modélisation

Dans mes récentes aventures en tant que stagiaire au Musée de l’aviation et de l’espace du Canada, je me suis affairé à programmer le Raspberry Pi afin de créer un site Web interne très simple pour permettre la consultation des données. Il me fallait maintenant commencer à réfléchir au boîtier de la station météorologique que nous construisons pour le Musée. Mon conseiller et moi avons décidé de concevoir et d’imprimer en 3D nos propres boîtes.

La conception 3D n’est pas exactement mon fort. Même si on trouve des programmes et des services qui simplifient les choses, comme l’application Tinkercad, j’ai décidé d’utiliser plutôt l’outil Fusion 360 d’Autodesk. Je m’en étais déjà servi à quelques reprises, mais seulement pour faire de légers ajustements à des modèles préconçus. Cette fois, j’ai décidé d’utiliser le programme pour concevoir un modèle à partir de zéro.

Jesse et moi avons déterminé que nous aurions besoin de deux boîtes pour ce projet. L’une d’elles serait grande et contiendrait le Raspberry Pi, l’Arduino et d’autres dispositifs électroniques essentiels au fonctionnement de la station météorologique. La deuxième serait plus petite et fixée sous la plus grande boîte, et elle comporterait des évents sur les côtés. Ceux-ci permettraient la circulation de l’air vers les capteurs, mais ils bloqueraient les menaces que les conditions météorologiques, comme la pluie ou la neige, peuvent représenter pour l’électronique. Voyez l’illustration ci-dessous.

Concept préliminaire de boîtiers pour l’équipement électronique et les capteurs.

Concept préliminaire de boîtiers pour l’équipement électronique et les capteurs.

Tout d’abord, il me fallait établir les dimensions des boîtes dont j’avais besoin. J’ai mesuré la longueur des côtés du Raspberry Pi et de l’Arduino. J’ai également dû mesurer la longueur des cordons qui se branchent à chacun d’eux, car ils nécessitent aussi un peu d’espace. Ensuite, j’ai ajouté un ou deux centimètres autour de chacun d’eux pour leur donner un peu de jeu.

Les logiciels de conception 3D et d’impression sont de plus en plus simples à utiliser. Comme nous n’avions besoin que de boîtes simples, la modélisation n’allait pas être très difficile. Étant donné que les parois de notre boîtier doivent être d’une certaine épaisseur, j’ai créé deux rectangles : un aux dimensions de l’extérieur du boîtier, puis un deuxième aux dimensions de l’intérieur de ce dernier. La boîte extérieure était à peine plus grande que la boîte intérieure, ses parois ayant environ 0,5 cm d’épaisseur. Je les ai ensuite superposées, c’est-à-dire que j’ai placé le plus petit rectangle à l’intérieur du plus grand, puis j’ai utilisé la fonction « couper » pour retirer le centre et créer ainsi un cube creux.

Une boîte a besoin d’un couvercle, alors c’est ce que j’ai fait à l’étape suivante. Concevoir un couvercle n’est pas très difficile non plus. Il s’agit essentiellement de créer un rectangle plus large que la boîte, mais pas aussi haut qu’elle, et de lui ajouter ensuite un rebord pour qu’il tienne bien en place. Tadam! La boîte est terminée!

Concept de la partie supérieure du boîtier.

Concept de la partie supérieure du boîtier.

J’ai aussi créé le petit boîtier inférieur qui comporte des évents. J’aurais pu consacrer plus de temps à la conception des volets qui bloquent la pluie, mais j’ai décidé d’utiliser un modèle préconçu. Vous pouvez voir l’original ici. Comme je ne désirais pas utiliser tout le boîtier, je me suis servi de la porte pour créer les quatre côtés de ma boîte. Après cela, j’ai ajouté un fond, et le tour était joué. J’avais maintenant une boîte pourvue d’ouvertures tout le tour pour faciliter la circulation de l’air!

Concept de la partie inférieure du boîtier.

Concept de la partie inférieure du boîtier.

J’ai également décidé de changer la page GitHub. Au lieu de fournir l’ensemble du code et des fichiers sur ma page GitHub personnelle, j’ai créé une nouvelle page pour l’équipe afin d’améliorer l’organisation de l’information et la collaboration. Tout le code et les concepts 3D sont disponibles à cette adresse : https://github.com/CASM-WeatherStation.

J’espère que nous pourrons procéder à des essais et à l’impression des boîtes la semaine prochaine. Dans l’ensemble, les choses avancent bien sur presque tous les plans. Restez des nôtres tandis que nous passons de l’expérimentation à la mise en pratique!

Auteur(s)
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Mohamed Ebsim

Mohamed Ebsim is an intern at the Canada Aviation and Space Museum, working under Science Advisor Jesse Rogerson. He is also a high school student at Ashbury College.