영국 날씨가 갑자기 여름 폭염으로 우리를 놀라게 하고 아이스크림마저 다 떨어졌다면, 현명한 선택은 하나뿐입니다… 나만의 냉각 팬을 만들어 보세요!
이 프로젝트는 재미있는 여름 실습을 통해 어린이들에게 전자공학, 간단한 기계 장치, 3D 프린팅을 소개합니다. BBC Micro:bit, 표준 배터리 팩, 서보 모터만 사용하며, 코드를 한 줄도 작성하지 않고도 공학이 창의적이고 실용적이며 놀랄 만큼 쉽게 시작할 수 있는 분야임을 보여 줍니다.
작고 저렴하며 자유롭게 맞춤 설정할 수 있도록 설계해, 어린 메이커들이 실험하고 작품을 개성 있게 꾸미며 설계 변경이 성능에 미치는 영향을 알아보게 합니다.
한 단계 더 나아가고 싶다면 Micro:bit 웹사이트에서 팬을 프로그래밍할 수도 있습니다. 예를 들어 속도를 조절하거나, Micro:bit가 온도가 너무 높아졌음을 감지하면 팬이 자동으로 켜지게 할 수 있습니다.
그러니 시원한 음료를 준비하고, 영국에서 해가 모습을 드러내는 드문 날에 딱 맞는 장치를 만들어 봅시다!
저는 이 선풍기를 간단하고, 아담하며, 쉽게 응용할 수 있게 만들고 싶었습니다. 그래서 가벼운 디자인 을 만들고자 했고, 필수 부품만 사용했습니다: BBC Micro:bit, 배터리 팩, 모터 와 몇 개의 악어 클립입니다.
디자인은 빠르게 출력하고 쉽게 조립할 수 있어야 한다고 생각했습니다. 배터리 박스는 Micro:bit 뒤에 놓이고, 3D 프린팅 커넥터는 배터리 팩 위쪽에 끼워져 배터리 팩을 서보 모터 하단에 고정합니다. 이렇게 하면 필요할 때 쉽게 분해할 수 있는 견고한 구조가 됩니다. 고무줄 2개로 모든 부품을 단단히 고정합니다. 팬 케이스 전체를 3D 프린팅하는 것보다 저렴하고 간단한 방법입니다. 또한 위쪽 기어가 완전히 드러나 모델이 더 흥미롭게 보이고, 문제가 생겨도 쉽게 수리할 수 있습니다.
처음에는 더 단순한 별 모양 기어 세트를 사용하려고 했지만, 테스트해 보니 작동할 때 그다지 부드럽지 않았고 기어끼리 잘 맞물리지도 않았습니다. 이는 톱니 수가 더 적기 때문입니다.
아래 단계에 제 원본 Tinkercad 파일 링크가 있으므로, 이를 통해 원하는 방식으로 디자인을 수정해 보세요! 다음과 같은 아이디어를 시도할 수 있습니다. 3D 프린팅 부품에 장식을 추가하거나, 다양한 기어 배열을 실험해 보는 것입니다. 기어를 3번째 층까지 추가하면 선풍기가 더욱 빠르게 회전합니다. 창의력을 발휘해 어떤 점을 개선할 수 있는지 확인해 보세요!
Micro:bit, 배터리 팩, 모터의 치수를 신중하게 측정하여 모든 부품을 단단히 고정하면서도 최대한 작게 유지하는 3D 프린팅 부품을 설계했습니다. 주 커넥터는 위아래로 겹친 두 구획으로 구성됩니다. 큰 아래쪽 구획은 배터리 팩을 감싸고, 작은 위쪽 구획은 모터를 지지하여 배터리 바로 위에 정확히 정렬합니다. 3D 프린터의 작은 오차와 PLA의 팽창을 고려해 각 구획을 그 안에 들어가는 부품보다 약 1mm 크게 만들어 모든 부품이 매끄럽게 맞도록 했습니다.
저는 모든 3D 프린팅 부품을 Autodesk의 Tinkercad ( 3D 설계 및 모델링 소프트웨어)를 사용하여 설계했습니다. 간단하고 빠르며 초보자에게 친숙한 특성이 마음에 들었고이와 같은 창의적인 프로젝트에 딱 맞기 때문입니다!
제 디자인은 여기에서 확인하세요: https://www.tinkercad.com/things/jm9IiIehsUK-hand-held-fan-final?sharecode=qDt3oM62YrLuz4d8Trbnklid-44mQWBLaXn-Ru5VWNs
모든 부품은 서포트 없이, 3mm 브림(빌드 플레이트에 잘 붙도록 하기 위한 것)과 20% 충전 밀도로 출력했습니다.
부품을 출력하고 나면 조립은 간단합니다. 더 시각적인 안내가 필요하다면 위의 애니메이션을 확인해 보세요!
이제 끝났습니다! 선풍기를 테스트할 준비가 되었습니다. 배터리 팩을 켜고, 직접 만든 여름용 냉방 장치가 작동하면서 기어가 회전하기 시작하는 모습을 지켜보세요! :)
1- 온도 조절식 팬:
Micro:bit에 표시되는 온도가 섭씨 15도보다 높으면 팬이 자동으로 켜져 시원하게 해 줍니다.
JavaScript 코드:
2- 가변 속도 팬:
B 버튼을 누르면 팬 속도가 빨라지고 A 버튼을 누르면 팬 속도가 느려집니다(최신 버전의 Micro:bit에서만 해당).
JavaScript 코드:
아래에서 두 프로젝트의 블록 코드를 확인해 보세요:
https://makecode.microbit.org/_1xKCTiRA379D
이 창의적인 여정에 함께해 주셔서 감사합니다. 제 글이 흥미롭고 유익하셨기를 바랍니다!
Micro:bit, 모터, 그리고 3D 프린팅으로 만든 부품 몇 개를 간단히 조합하는 것만으로도 재미있고 교육적인 프로젝트로 탈바꿈할 수 있다는 점이 정말 마음에 듭니다. 게다가 이를 다양한 방식으로 응용하고 나만의 색을 입힐 수 있는 여지도 무척 넓죠.
제가 가장 개선하고 싶은 점은 더 강한 바람을 만들어내기 위해 프로펠러와 기어박스 설계를 계속해서 다듬는 것입니다. 완성된 선풍기는 잘 작동하지만, 날개의 모양과 크기, 기어비를 다양하게 실험해 볼 여지가 있습니다.
제가 가장 재미있게 느낀 부분은 MakeCode 편집기를 사용해 팬 기능을 더 확장할 수 있는 다양한 방법을 시도해 본 것이었습니다. 다만 아쉽게도 최신 Micro:bit 기능 중 일부는 제가 가지고 있는 구형 Micro:bit과는 호환되지 않습니다.
아주 사소한 변화만으로도 큰 차이를 만들 수 있습니다! 기어 설계를 조정하는 것부터 다양한 프로펠러 모양을 테스트하는 것에 이르기까지, 이 프로젝트를 통해 저는 공학이란 실험하고, 개선하며, 때로는 처음 생각했던 아이디어를 수정해야 할 수도 있다는 사실을 받아들이는 과정이라는 것을 깨달았습니다!
제 Instructables의 다른 게시물들은 여기에서 확인해 주세요:
https://www.instructables.com/member/MistyPearl/
원문: https://www.instructables.com/Microbit-No-code-Summer-Hand-Fan/
https://www.instructables.com/Microbit-No-code-Summer-Hand-Fan/