| TI工程師用創(chuàng)意DIY點(diǎn)亮節(jié)慶裝飾與智慧家居 |
| 日期：2017/11/2 15:31:05 作者： |
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充滿節(jié)氣的秋冬已經(jīng)悄悄到來(lái)，您是否正苦惱著如何裝飾自己的家，為即將到來(lái)的萬(wàn)圣節(jié)與圣誕節(jié)增添一點(diǎn)過(guò)節(jié)的氣氛呢?
TI的工程師Johann Zipperer是一位電子產(chǎn)品狂熱者。從他家中那裝滿照明裝置的花園，以及花費(fèi)多年、自身打造的內(nèi)建遠(yuǎn)程可調(diào)式LED燈柵欄，便可看出他對(duì)創(chuàng)造與發(fā)明的熱忱和努力。
如果你有幸能踏入他的工作室，你還會(huì)看到一臺(tái)自制3D打印機(jī)。這臺(tái)3D打印機(jī)主要被Johann用來(lái)制作訂制工具，以打造他的DIY智能家居。除此之外，最引人注目的還有那臺(tái)像藝術(shù)品一般、掛在墻上的觸摸屏中央控制單元。
別具一格的花園柵欄
在TI工作的25年間，Johann在位于德國(guó)佛萊辛（Freising, Germany）的辦公室里度過(guò)了大部分時(shí)光。他一直希望開(kāi)發(fā)一套適應(yīng)性強(qiáng)的照明系統(tǒng)- 既為他的花園提供照明，也不會(huì)影響到周圍的鄰居，而這項(xiàng)工程花費(fèi)了好幾年才完成。
在項(xiàng)目的第一階段，Johann設(shè)計(jì)并建造了一條長(zhǎng)約40公尺的不銹鋼柵欄。隨后，他又添加了17個(gè)裝有LED燈的柵欄柱，柱間間隔2.5米，透過(guò)柵欄內(nèi)置的電纜來(lái)連接電源。
由于每個(gè)柵欄柱上的光致動(dòng)器都由一個(gè)MSP430微控制器控制，這些LED燈都能夠獨(dú)立控制，利用混合紅、綠和藍(lán)光訊號(hào)來(lái)調(diào)整光的亮度和色調(diào)。例如，在地面有積雪的情況下，光致動(dòng)器可以調(diào)暗燈光以減少積雪帶來(lái)的刺眼反光；而在節(jié)日期間，光致動(dòng)器還能改變燈光顏色或者增強(qiáng)亮度來(lái)烘托節(jié)日氣氛。
Johann最初設(shè)計(jì)的系統(tǒng)由PC控制，但最近他開(kāi)發(fā)的框架式觸摸屏中央控制單元已經(jīng)取代了原有的PC。
透過(guò)在項(xiàng)目中的努力，Johann不僅開(kāi)發(fā)了幾項(xiàng)新技術(shù)，同時(shí)，他的幾個(gè)新專利也正在申請(qǐng)中。這些專利包括在點(diǎn)燈的230V電源線中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，以及用于燈具實(shí)時(shí)調(diào)控的系統(tǒng)總線和MSP430TM微控制器。
家用3D打印
Johann的另一個(gè)DIY成果是家用自制3D打印機(jī)，他利用這臺(tái)打印機(jī)進(jìn)行塑料零件的模型制作和修改，并在2014年德國(guó)佛萊辛舉辦的DIY with TI活動(dòng)中向參觀者展示了這一項(xiàng)設(shè)計(jì)。
和柵欄照明系統(tǒng)一樣，3D打印機(jī)也采用了MSP430微控制器，以及用于機(jī)械和光學(xué)讀取頭的距離傳感器和開(kāi)關(guān)。
Johann表示，使用3D打印機(jī)過(guò)程中的一項(xiàng)重要挑戰(zhàn)便是選擇能夠以正確的方式流動(dòng)與固化材料。經(jīng)過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)，他選中了綠色環(huán)保的生物塑料，例如聚乳酸（polylactide acid）。
Johann還使用3D打印機(jī)制作出一些實(shí)用性工具。對(duì)這種非標(biāo)準(zhǔn)自制工具的需求，是他在改造自己房子時(shí)意識(shí)到的，特別是在安裝用于供暖和供應(yīng)熱水的太陽(yáng)熱能交換器時(shí)。針對(duì)不同類型的任務(wù)，往往需要使用不同尺寸的扳手（42mm、60mm和65mm），例如鎖緊暖氣出口或切割螺紋時(shí)，所需要的扳手尺寸都是不同的。
Johann 開(kāi)玩笑地說(shuō)道，打造一把屬于自己的扳手并不是像火箭科學(xué)那樣復(fù)雜，雖然NASA也正在研究將3D打印這種制造方法應(yīng)用于航天領(lǐng)域。
此外，Johann也曾使用3D打印機(jī)為房屋周圍安裝的風(fēng)扇制作網(wǎng)格蓋。家中的智能房間安裝了濕度和溫度傳感器，可以與MSP430微控制器相互配合，在需要時(shí)啟動(dòng)風(fēng)扇。然而，啟動(dòng)后的風(fēng)扇雖然為室內(nèi)降溫，卻同時(shí)產(chǎn)生了外觀和實(shí)用性的沖突問(wèn)題——它們看起來(lái)一點(diǎn)也不美觀，更糟的是，窗簾還常常會(huì)被卷在風(fēng)扇里。
解決方案就是這個(gè)看似簡(jiǎn)單的網(wǎng)格蓋，它既防止了窗簾不被卷入風(fēng)扇中，同時(shí)也讓風(fēng)扇更美觀。
以創(chuàng)意思維解決客戶難題
Johann的DIY小發(fā)明使他能夠跳脫出日常工作的思維局限，以更廣闊的視野看待工程設(shè)計(jì)，他表示這也反過(guò)來(lái)說(shuō)明他在解決客戶面臨的挑戰(zhàn)時(shí)以更深刻的見(jiàn)解投入工作。例如：Johann在日常工作中其實(shí)不需用到流體力學(xué)方面的知識(shí)，但是經(jīng)由DIY項(xiàng)目，他獲取了流體力學(xué)知識(shí)，而且能進(jìn)一步幫助他在開(kāi)發(fā)水量計(jì)的工作時(shí)獲得支持和靈感。
Johann不但為他的DIY巧思和解決常見(jiàn)問(wèn)題的動(dòng)手能力感到自豪，同時(shí)也樂(lè)于分享，建立共享文文件和材料清單，讓其他人也可以從他的經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)和借鑒，延續(xù)其對(duì)發(fā)明的熱情。
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