Skārienjutīgs LED lukturis: 15 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Pirms divdesmit pieciem gadiem mans vectēvs izgatavoja man lukturīti, pielodējot spuldzi pie izliektajiem 4,5 V akumulatora spaiļiem. Kā ierīce tā bija rupja un vienkārša, tomēr tajā vakarā tas ne tikai iedegās manā spilvenu fortā. Tas veicināja manu vēlmi mācīties, izpētīt, saprast un radīt. Es ceru, ka manas pirmās pamācāmās dzirksteles dzirkstī tās pašas veidotāja dzirksteles, kas kopš tā laika manas rokas niez.

Tagad parunāsim par laternām.

Augstāk redzamajā attēlā manu izgatavoto laternu iedvesmoja tradicionālā japāņu arhitektūra - kur siena vai durvis ir izgatavotas no papīra, kas izklāts virs koka rāmja (ja vēlaties uzzināt terminu "shoji"). Tas pats jēdziens ir piemērots arī šeit, tikai mazākā mērogā. Gaismu izstaro virkne gaismas diodes iekšpusē, savukārt skārienjutīga ķēde darbojas kā ieslēgšanas-izslēgšanas slēdzis.

Pirms turpināt 1. darbību, man jānorāda ļoti svarīga ATRUNA. Šī pamācība ietver tādu instrumentu izmantošanu, kas var izraisīt nopietnus savainojumus, diskomfortu un/vai bojājumus, ja tie netiek pareizi izmantoti. Lūdzu, izmantojiet veselo saprātu un rūpējieties par sevi, ja izvēlaties atjaunot šo projektu vai kādu no šeit aprakstītajām darbībām.

1. solis: Laternas augšējo un apakšējo gabalu izgatavošana

Ņemiet vērā, ka visas šīs pamācības vienības ir metriskas

Lai izgatavotu savas laternas augšējos un apakšējos gabalus, es izmantoju tilia koku, jo manā vietā tas ir lēts un bagātīgs, taču jūs varat izmantot jebkura veida koksni, kas izskatās labi un ar kuru jūtaties ērti. Var izmantot arī augstas kvalitātes saplāksni. Neuztraucieties izmantot MDF, skaidu plātnes vai OSB šāda veida projektam. Tagad process izskatījās šādi:

1. Griešana: Izmantojot finierzāģi, es sagriezu divus tilia koka gabalus, kuru izmērs bija 13 x 13 x 2 centimetri. Ja jums nav šim darbam piemērotu instrumentu vai prasmju, būvmateriālu veikali, kas pārdod kokmateriālus, parasti var sagriezt gabalus arī jums.
2. SLĪPĒŠANA: Tad es saspiedu abus gabalus kopā, izmantojot vairākas skavas, un slīpēju to malas, līdz tie bija pilnīgi vienādi. Es sāku ar rupju (60 graudu) smilšpapīru, kas ātri noņem daudz materiāla. Tad es pārcēlos uz 120 smiltīm un beidzot ar 240 smiltīm, līdz malas bija jaukas un gludas uz tausti. Ideālā gadījumā nevajadzētu redzēt slīpēšanas pēdas.
3. Apaļš: vēl nenoņemiet tos skavas! Ir arī laba ideja noapaļot gabalu stūrus. Atkal sāciet ar aptuvenu smilšpapīra gabalu, pēc tam pārejiet pie kaut kā smalkāka, lai līkne būtu jauka un gluda.
4. IZVĒLE: Visbeidzot, vizuāli pārbaudiet un izvēlieties labāk izskatāmo gabalu, kā arī tā labāk izskatīgo pusi. Slīpējiet šo pusi pēc iespējas gludāk. Pārliecinieties, ka šis gabals un šī puse iet virs jūsu laternas. Jūs varat to viegli iezīmēt ar zīmuli, ja pirms apdares uzklāšanas jums tas jāizberž.

2. solis: rāmja gabalu griešana

Četri plāni un gari koka gabali tur kopā laternas augšējo un apakšējo gabalu. Tie visi ir 19 cm augsti un 1 x 1 cm plati. Es tos izgriezu no viena, 1 metru gara koka gabala, ko ieguvu no vietējā hobiju veikala. Turpmākajos šīs pamācības soļos jūs, manuprāt, atsaucos uz tiem kā “ārējo rāmi”.

Zāģis ir viss, kas jums nepieciešams, lai viegli sagrieztu četrus gabalus. Ar zīmuli uzzīmējiet atzīmi vietā, kur jāveic griezums. Ieteicams ietīt plankumu maskēšanas lentē un pēc tam to pārgriezt, lai koksne nesaplīstu.

Neuztraucieties, ja gabali izrādās nevainojami vienmērīgi. Ir labi, ja viens vai divi ir par milimetru garāki vai īsāki par pārējiem. Kāpēc, jūs redzēsit nākamajā darbībā.

3. solis: Mortises griešana apakšējā gabalā

Ir desmitiem veidu, kā savienot divus koka gabalus. Virzuļa un tenona savienojums ir viens no vienkāršākajiem un visizplatītākajiem paņēmieniem, tāpēc es nolēmu savai laternai izmantot to pašu pieeju. Būtībā es augšējā un apakšējā daļā izgriezu ieliktņus (ieliktnis ir iedomāts vārds taisnstūrveida caurumam) un iestrēdzu tur četrus rāmja gabalus. Lūk, kā es to izdarīju.

1. Izmantojot 1 centimetru biezu koka gabalu - pārpalikumu no ārējā rāmja - es atzīmēju līniju 1 centimetra attālumā no katras apakšējās daļas malas. Es izdarīju atzīmes apakšējā gabala augšējā pusē. Jums vajadzētu iegūt taisnstūri ar apmēram 11 centimetru malām.
2. Izmantojot to pašu metāllūžņu gabalu, es izklāstīju ieliktņus katrā uzzīmētajā taisnstūra stūrī. Katra šuvju platums bija 1 x 1 centimetrs, kas ir precīzi ārējo rāmja gabalu platuma izmēri.
3. Izmantojot kaltu, es izgriezu šuves. Neuztraucieties, ja nekad iepriekš neesat izmantojis kaltu. Šī bija mana pirmā reize, un rezultāti bija lieliski. Es izmantoju 5 milimetru plakanu kaltu no netīrumiem lēta kokgriezuma komplekta, ko ieguvu no hobiju veikala. Vispirms es nospiedu asmeni gar kontūrām, lai atzīmētu caurumu. Tad es maigi sāku noņemt koka slāņus, sekojot koksnes graudu virzienam. Ja jūtaties neziņā par to visu, vispirms praktizējiet uz koka lūžņa! Manas bedrītes galu galā bija 8 milimetrus dziļas. Es pārliecinājos, ka to malas un dibens ir jauki, tīri un plakani. Rāmja gabaliem jābūt cieši pieguļošiem, daudz nesvārstoties. Pirms izmēģināt to piemērotību, noteikti noņemiet maskēšanas lenti no iepriekšējā soļa!
4. Visbeidzot, es noslīpēju sānu ar 240 smilšpapīru. Tas radīja jauku, gludu sajūtu un noņem visas zīmuļa marķējuma pēdas.

4. solis: rāmja gabalu līmēšana

Pirms jebkādas līmes uzklāšanas es pārliecinājos, ka visi četri rāmja gabali labi iederas caurumos. Tad es uzklāju liberālu daudzumu līmes un ievietoju gabalus caurumos ar mērenu spēku. Es izmantoju sava lineāla pareizo leņķi, lai pārliecinātos, ka visi gabali ir perpendikulāri pamatnei. Noslaukiet līmi, izspiežot to ar mitru auduma gabalu vai papīra dvieli, bet ne tualetes papīru.

5. solis: urbiet barošanas kabeļa caurumu

Šajā brīdī es sapratu, ka esmu aizmirsis izurbt caurumu 12 V barošanas avota kabelim. Bet tas joprojām bija izdarāms. Izmantojot savu Dremel instrumentu un 3,2 mm uzgali, es urbju pamatnes sānā 22 mm dziļu caurumu. Tad es urbju vēl vienu caurumu leņķī no augšas, vienlaikus tēmējot uz pirmā cauruma galu. Es to perfekti sasitu. Nedaudz pakustinoties, es varēju izbāzt strāvas kabeli caur caurumu, lai pārliecinātos, ka tas labi iederas. Tad es noņēmu strāvas kabeli - ir pārāk agri, lai tas tur atrastos.

6. solis: izgrieziet Mortises augšējā gabalā

Kamēr līmi žāvēja, es savas laternas augšējā gabalā izgriezu apmetumus. Te tiešām nav ko piebilst. Pēc asa asināšanas es vienkārši izpildīju to pašu procesu, ko aprakstīju 3. darbībā.

7. solis: Līmējiet visu kopā

Mana laterna sāka veidoties. Bija laiks sausajam skrējienam. Izmantojot kādu precizējumu (lasi: rūpīga ārējo rāmja gabalu saliekšana), man izdevās visu salikt kopā bez līmes. Tas nozīmēja, ka var iet uz priekšu un uzklāt līmi augšējiem gabaliem, lai visu noturētu kopā. Kā redzams no fotoattēla, šoreiz es izmantoju pāris skavas, lai nodrošinātu stingrāku pieguļošanu un lai nodrošinātu, ka augšējā un apakšējā daļa ir perpendikulāri viena otrai.

8. solis: uzklājiet Finish

Kad līme bija sausa, es uzklāju divus slāņus smidzināšanas lakas virs tā, kas lēnām kļuva par laternu. Ar aerosola laku ir ļoti viegli strādāt, tādēļ, ja esat iesācējs, tad to ir jāizvēlas. Pārliecinieties, ka ievērojat norādījumus uz aerosola balona un uzklājiet apdari labi vēdināmā vietā. Derētu arī citas apdares, piemēram, šellaks, laka vai dāņu eļļa, taču darbs ar tām ir nedaudz nekārtīgāks.

Ņemiet vērā, ka apakšējā gabala iekšējo zonu es pārklāju ar maskēšanas lenti, lai tur neliptu laka. Šeit apgaismojuma elements varētu pielipt, tāpēc labāk atstāt šo zonu neapstrādātu.

9. solis: elektronikas salikšana

Kamēr laka žāvēja, es samontēju elektroniku, kas nepieciešama, lai šis projekts darbotos. Kā barošanas avots es izmantoju vispārēju 12 V barošanas bloku, jo manām gaismas diodēm vajadzēja iedegties 12 V. Jaudas ķieģelis tika novērtēts ar 1 amp, kas bija pietiekami manām vajadzībām.

Lai uzzinātu, cik ampēriem ir jānovērtē jūsu barošanas avots, izmantojiet multimetru, lai noskaidrotu, cik daudz strāvas patērē trīs jūsu gaismas diodes (gaismas diodes no LED sloksnēm ir sagrupētas pa trim, tāpēc jūs varat izslēgt ne vairāk kā trīs, lai izmērītu to patēriņš). Ja trīs gaismas diodes patērē 30 miliamperus un vēlaties izmantot 30 gaismas diodes, jums būs nepieciešams barošanas avots, kas var nodrošināt vismaz 300 miliamperus pie 12 V sprieguma. Šādā gadījumā es gribētu vismaz 500 mAmps - lai būtu drošībā un, jo tiks iesaistītas citas shēmas.

ATJAUNINĀT: Acīmredzot, jūs varat iegūt LED sloksnes, kur gaismas diodes nav sagrupētas pa trim.

Gaismas diodes ir savienotas ar barošanas avotu, izmantojot n-kanālu MOSFET (manā gadījumā IRF 520 vai jebko, kas spēj apstrādāt dažus ampērus). Pēdējais darbojas kā slēdzis - kad tam tiek nosūtīts signāls, tas izlaiž strāvu un ieslēdz gaismas.

Signālu sūta PCF8883 mikroshēma, kas ir IC, kas paredzēta skārienpogas/slēdža darbībai. Šī mikroshēma ir iekļauta SOIC8 iepakojumā, tāpēc tā nederēs uz perforatora. Jums būs jāizmanto viens no šiem - SOIC8 plates adapteris. Jūs pielodējat mikroshēmu pie adaptera un pēc tam adapteri pie plātnes. Vienā no iepriekš redzamajiem attēliem ir redzama mikroshēma, kas pielodēta pie adaptera - niecīga, vai ne?

Tā kā mikroshēmai ir nepieciešami 3–9 volti, es izmantoju arī LM7805 sprieguma regulatoru.

Visa elektronika tika ievietota vienā 2 cm un 8 cm diametra plāksnē no šāda komplekta. Zaļais vads, ko redzat karājoties, ir savienojams ar sensoru plāksni.

ATJAUNINĀT: Lai palielinātu skārienjutīgā sensora jutīgumu, palieliniet skārienplāksnes laukumu vai nomainiet 470nF kondensatoru ar lielāku līdz 2500 nF.

10. darbība: samontējiet LED gaismas elementu

Es ceru, ka jums garšo olīvas. Spuldzes vietā es izmantoju gaismas diodes sloksni, kas ietīta ap augstu un šauru stikla burku. Sākotnēji es grasījos izmantot PVC cauruli, bet Pirmās reizes autoru konkursa termiņš tuvojās:)

Izvēloties LED sloksni, es apzināti izvēlējos "siltas baltas" gaismas diodes, jo tās ir nedaudz dzeltenīgākas. Lielākā daļa tā saukto balto gaismas diodes ir kaitinoši zilas un noteikti nav piemērotas guļamistabai.

Aptinot LED sloksni ap burku vai cauruli, pārliecinieties, ka sākat ar nelielu leņķi. Jūs vēlaties, lai gaismas diodes būtu pēc iespējas cieši savītas, bet nevēlaties, lai tās pārklājas. Vispirms varat veikt vingrinājumu, neatklājot līmi aizmugurē, un pēc tam sagrieziet sloksni pēc izmēra. Ņemiet vērā, ka LED sloksnēm ir marķējumi, kur jāveic griezumi.

Es pielodēju vadus pie sloksnes un saliku tos kopā, lai nodrošinātu stabilitāti. Lai iegūtu papildu izturību, es izmantoju 2 komponentu līmi, lai pielīmētu vadu pie burkas-vietā, kas ir tuvu vietai, kur tie tika pielodēti pie LED sloksnes.

11. solis: līmes uztveršanas plāksne un burkas vāciņš

Izmantojot 2 komponentu līmi, es pielīmēju burkas vāciņu apakšējā gabala vidū. Tad es augšējā gabala apakšējai daļai pielīmēju alumīnija folijas gabalu (tāds, kāds jums ir virtuvē). Ņemiet vērā, ka es tur atstāju nedaudz vietas. Tas ir tas, kur gatavojas pārvietoties ar visu elektroniku.

12. solis: instalējiet visu elektroniku laternā

Lai piestiprinātu perforatoru pie laternas, es tam pielīmēju četru atdalījumu komplektu. Pilns rezerves komplekts maksā dažus dolārus un kalpos jums ilgu laiku. Kad atdalītāji ir pielīmēti, es droši ieskrūvēju perforatoru un pēc tam pievienoju visus vadus savās vietās. Piekaramais zaļais vads, ko redzējāt iepriekšējā solī, ir piestiprināts pie sensoru plāksnes ar līmlenti, jo es nevarēju to pielodēt pie alumīnija folijas. Visbeidzot, izvelciet strāvas kabeli caur caurumu, kuru mēs iepriekš urbām, un pievienojiet to. Izmēģiniet lampu. Plāksnei vajadzētu būt iespējai atklāt jūsu roku pat caur koku. Ja tas netur to tur dažas sekundes un pamēģiniet vēl dažus mēģinājumus. mikroshēmai ir automātiska kalibrēšanas funkcija, tāpēc var būt nepieciešams zināms laiks, lai precizētu jutību.

13. darbība. Sagatavojiet mazo logu rāmjus

Šī, iespējams, ir visa projekta sarežģītākā daļa. Katru manas laternas pusi sedz tas, ko es saucu par "loga rāmi". Tie ir izgatavoti no plānām koka sijām, kuras es arī saņēmu no amatniecības veikala. Katra stara garums ir 1 metrs, un tā biezums ir no 3 līdz 10 milimetriem. Šāda izmēra projektam pietiek ar četrām viena metra sijām, bet es saņēmu piecas, katram gadījumam. Logu rāmju atsevišķi gabali tika sagriezti pēc izmēra ar nelielu zāģi.

Lai nodrošinātu, ka katrs rāmis perfekti iederas laternā un nenokrīt, es izmērīju katru atveri un attiecīgi rūpīgi sagriezu katru rāmja gabalu. Es sāku ar rāmja apakšējo un augšējo daļu, kas bija tikpat plata kā attālums starp lielajiem rāmja gabaliem, kurus mēs jau pielīmējām. Tālāk tika sagriezti augstie sānu rāmja gabali: tie bija tikpat gari kā attālums starp augšējo un apakšējās laternas gabali mīnus 2 x 3 milimetri, kas ir rāmja biezums. Ja esat aizmirsis divreiz atņemt materiāla biezumu, logu rāmji nederēs. Pārliecinieties arī, vai pareizi pielīmējat gabalus!

Tad es nogriezu rāmja horizontālo vidusdaļu: tā bija par 2 x 3 milimetriem īsāka nekā augšējā un apakšējā rāmja detaļas, lai tā varētu ietilpt starp sānu rāmja gabaliem. Visbeidzot, es izgriezu divus rāmja vidējos vertikālos gabalus. Atkal veiciet precīzus mērījumus un pēc tam veiciet atbilstošus griezumus, ja vēlaties, lai šie logu rāmji būtu piemēroti!

Kad jūsu logu rāmji ir salīmēti kopā, uzklājiet tiem aerosola laku un ļaujiet tiem nožūt. Atstājiet vienu pusi neapstrādātu, jo tieši tur papīrs tiks novirzīts.

14. solis: ielieciet papīru uz rāmjiem

No hobiju veikala es saņēmu to, ko viņi sauca par dekupāžas rīspapīru. Tas bija caurspīdīgs un tam bija vēss izskats. Vienas lapas izmērs ir aptuveni 2/3 kvadrātmetri, un tas ir vairāk nekā pietiekami.

Izmantojot asu hobija nazi, uz griešanas paklāja izveidoju papīra izgriezumus. Tad es pielīmēju tos pie logu rāmjiem, izmantojot koka līmi, ko uzklāju ar pirkstu (jo tā ir jautrāk). Tā kā papīrs neaizturēja pietiekami daudz gaismas, es izmantoju divus slāņus uz katra loga rāmja.

15. solis: uzlieciet logu rāmjus un izbaudiet savu laternu

Pēdējā lieta, kas jādara, ir uzlikt logu rāmjus. Esi pieklājīgs! Galu galā tie ir izgatavoti no plānas koka un papīra.

Un tā radās mana laterna! Tas bija diezgan foršs projekts, kas man palīdzēja uzlabot savas prasmes, un es patiešām ceru, ka arī jūs uzzinājāt kaut ko jaunu. Ja jums ir kādi jautājumi, lūdzu, jautājiet komentāros. Apsveriet arī iespēju apmeklēt manu YouTube kanālu, lai iegūtu vairāk projektu un padomu. Paldies!

Galvenā balva pirmo reizi autoru konkursā 2018