Izveidojiet varavīksnes aparātu: 11 soļi (ar attēliem)

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

Varavīksnes aparāts (pazīstams arī kā Astral Chromascope) ir optisks aprīkojums, kas ļauj redzēt krāsaino enerģiju no parastajām lietām! Šajā pamācībā es jums parādīšu, kā izveidot savu, lai izpētītu apkārt esošās lietas tehnisko krāsu vibrācijas!

1. darbība. Nepieciešamo materiālu savākšana

Šai būvei nepieciešams 3D printeris un dažas pamata lodēšanas un montāžas prasmes. Jums būs nepieciešams:

• 3D printeris.
• Caurspīdīga iepakojuma lente (vai laminēšanas mašīna).
• Balts papīrs.
• Šķēres.
• Līdzstrāvas sienas adapteris, kas pārstrādāts no dažas izmestas elektronikas.
• Regulējams mini DC-DC pazemināšanas pārveidotājs.
• 20 mm lieljaudas LED zvaigznes sarkanā, zaļā un zilā krāsā.
• Multimetrs (pēc izvēles: mainīga sprieguma barošanas avots uz galda).
• Lodāmurs un kolofonija kodols.
• Daži stieples lūžņi, daži stiepļu griezēji un stiepļu noņēmējs.
• Elektriskā lente.
• Kaut kāda līme plastmasai. Kaut kas daļēji pastāvīgs, piemēram, E6000, ir laba izvēle.
• Pēc izvēles: zaļš filcs pārklāj pamatnes apakšdaļu.

Barošanas avota iegāde:

Barošanas avots ir parasts "sienas kārpu" tips, kas tiek piegādāts kopā ar lielāko daļu elektronikas. Ideālā gadījumā jums ir daži no izmestās elektronikas, ko varat izmantot. Lielākā daļa sienas kārpu izspiedīs 4,5 V, 5 V, 9 V, 12 V vai dažreiz pat 24 V. Cits svarīgs vērtējums ir tas, vai izejā tas ir līdzstrāvas (parasts) vai maiņstrāvas (retāk sastopams).

Šim projektam jums būs nepieciešams vismaz 9V vai 12V adapteris. Tam jāizdzēš vismaz 9 vati. Jauda ir vienkārši izejas sprieguma un izejas strāvas produkts, kas rakstīts uz etiķetes. Piemēram, ja uz etiķetes būtu norādīts, ka izejas spriegums ir 9V pie 1A, tas nozīmētu, ka tas izvada tieši 9 vatus. Ja adapterim būtu 12 V izeja ar strāvu 0,85A (850mA), tas nozīmētu, ka izeja būtu 10,2 vati un būtu arī piemērota.

Jūsu drošībai neizmantojiet barošanas avotu, kas lielāks par 12 V vai 2 ampēriem

Daļu iegāde no eBay:

Lielāko daļu elektronisko detaļu no eBay var iegūt ļoti lēti. Gaismas diodēm meklējiet “20 mm LED zvaigzne”. Jūs, iespējams, atradīsit daudz krāsu un jaudas. Iegūstiet vienu (vai vairākas) no katras pamatkrāsas, sarkanā, zaļā un zilā, un izvēlieties 3 vatu šķirni. Pārliecinieties, vai izmērs ir 20 mm, lai tas pareizi iederētos 3D drukātajā pamatnē.

Otra šīs konstrukcijas kritiskā daļa ir regulējams mini DC-DC pazemināms buck pārveidotājs. Tās ir nelielas shēmas plates, kas pārveido augstāku līdzstrāvas spriegumu par zemāku spriegumu. Jums būs nepieciešams tāds, kura izejā ir regulējams spriegums. Manis izmantotie ir patiešām mazi (17,5 mm līdz 11,14 mm), un 3D drukātajai pamatnei ir izgriezums konkrētajam izmēram.

Esmu redzējis tos eBay ar nosaukumu "5Gb MINI360 3A DC-DC Step Down Buck Power Supply Converter Module MP2307 Chip", taču tieši to pašu pārdod daudzi pārdevēji. Pārliecinieties, vai attēls sakrīt un vai katrā tāfeles galā ir divi lodēšanas spilventiņi. Skatiet attēlā pareizo un nepareizo veidu.

2. darbība: 3D drukājiet detaļas

Jums būs jāizdrukā šādas daļas no to STL:

• 1x Base.stl
• 1x EyeGuard.stl
• 3x pīlārs.stl
• 1x Retainer.stl (drukāt, izmantojot "spirālveida" režīmu)
• 1x gredzens.stl
• 1x TurnWheel.stl

Pieredzējušiem lietotājiem, kuri vēlas pielāgot dizainu, esmu iekļāvis arī OpenSCAD avota failu.

3. darbība. Izdrukājiet projektora ekrāna veidni un uzlīmi

• Ielādējiet pievienoto veidni ".svg" Inkscape un izdrukājiet.

• Lapas laminēšanai izmantojiet laminēšanas mašīnu vai:

  • Pārklājiet balto apli un uzlīmi ar paralēlām caurspīdīgas lentes sloksnēm.
  • Atkārtojiet to otrā pusē.
• Izgrieziet apli.
• Izgrieziet uzlīmi.

4. darbība: samontējiet projekcijas ekrānu

• Ievietojiet ekrānu gredzena daļā, lai nodrošinātu pareizu stiprinājumu.
• Uzklājiet līmi ap malām, lai to nostiprinātu.
• Bīdiet turēšanas gredzenu, lai iegūtu papildu atbalstu.

5. solis: Uzziniet dažas elektronikas: kas ir Buck pārveidotājs?

Buck pārveidotājs ir ierīce, kas pārveido vienu līdzstrāvas spriegumu citā līdzstrāvas spriegumā, līdzīgi kā transformators, bet līdzstrāvai, nevis maiņstrāvai.

Iededzinot mazas gaismas diodes, ir ierasts izmantot strāvas ierobežošanai rezistoru, bet lielākas jaudas gaismas diodēm tas būtu ļoti neefektīvi, jo liela daļa enerģijas tiktu pārvērsta siltumā!

Lai no tā izvairītos, mēs varam izmantot pielāgotu nemainīgas strāvas LED draiveri vai vispārēju buks pārveidotāju, kas izvada regulējamu spriegumu. Buck pārveidotājs neierobežos strāvu, bet strāva, kas iet caur gaismas diodēm, ir proporcionāla spriegumam. Tātad, ja mēs sākam ar zemu spriegumu, mēs varam to lēnām paaugstināt, līdz vēlamā strāva plūst caur gaismas diodēm. Tas nav plug-and-play, piemēram, LED draiveris, bet tas dara darbu tikpat labi, ja ir pareizi noregulēts.

Turpmākajās darbībās mēs sāksim ar 7V izeju uz buka pārveidotāja un pēc tam ļoti pakāpeniski to palielināsim. Šis solis ir izšķiroši svarīgs, jo, ja mēs pārsniegsim darba spriegumu, strauji palielināsies un kaut kas izlaidīs burvju dūmus!

6. darbība: sākotnējā montāža un sprieguma regulēšana

Nogrieziet līdzstrāvas savienotāju no sienas kārpas auklas gala un atdaliet divus vadus.

Noņemiet galus apmēram 5 mm un pārliecinieties, ka gali nesaskaras. Tagad, pievienojot sienas kārpu, izmantojiet multimetru, lai izmērītu spriegumu stieples galos. Pierakstiet, kurš gals ir pozitīvs.

Tagad atvienojiet sienas kārpu un pielodējiet vadu galus pie "in+" un "in-" paliktņiem uz DC-DC pārveidotāja. Pārliecinieties, ka polaritāte ir pareiza un lodējat pie tāfeles ieejas puses (marķējumu pārbaudiet tāfeles otrā pusē).

Pirms turpināt, izmēriet spriegumu uz izejas spilventiņiem. Pagrieziet mazo regulēšanas skrūvi uz leju, līdz spriegums rāda 7 V, un atzīmējiet, kurā virzienā jums ir jāpagriež regulēšanas poga, lai palielinātu vai samazinātu spriegumu. Ievērojiet, cik jutīga ir regulēšana. Nākamajā solī jums būs jāspēj pielāgot spriegumu ar nelieliem soļiem.

Tas ir svarīgi: pirms turpināt nākamo darbību, iestatiet izejas spriegumu ne augstāku par 7V! Tāpat pārliecinieties, ka izmantojat sarkanas, zaļas un zilas gaismas diodes! Sākuma sprieguma izvēle ir atkarīga no šo gaismas diodes sprieguma nominālvērtību summas, kas ir attiecīgi 1,8 V, 2,0 V un 3,3 V.

7. solis: Gaismas diodes savienošana un precizējošā strāva

1. Uzstādiet gaismas diodes uz spraugām pamatnē un nogrieziet stieples garumu, kas jums būs jāsavieno virknē. Jums būs jāpāriet no vienas gaismas diodes + uz nākamās -.
2. Lodējiet gaismas diodes sērijveidā. Šim uzdevumam ir ļoti noderīgs palīdzības roku komplekts.
3. Gaismas diodes ķēdes sākumā un beigās pielodējiet divus garākus stieples garumus, vēlams no divām dažādām krāsām, lai jūs varētu izsekot, kurš ir pozitīvs un kurš negatīvs. Šim vadam jābūt pietiekami garam, lai izietu cauri caurumiem, aptītu kanālu aizmugurē un iebīdītu buka pārveidotāja iecirtumā.
4. Līmējiet gaismas diodes pie pamatnes spraugām un nolaidiet garākos vadus pa vienu no vertikālajām vārpstām.
5. Apgrieziet virs pamatnes. Lodējiet "-" vadu līdzstrāvas-līdzstrāvas pārveidotāja "izejas" spailei. Ņemiet vērā polaritāti-ja to mainīsit, gaismas diodes nedeg!
6. Šajā brīdī "+" vads joprojām ir atvienots no spilventiņa "out+". Iestatiet multimetru uz līdzstrāvas pastiprinātājiem un pievienojiet sienas kārpu. Pievienojiet multimetru virknē ar vaļēju vadu un spilventiņu un pārliecinieties, ka strāva ir aptuveni 400 mA.
7. Ja jums ir jāpielāgo strāva, dariet to, ļoti nedaudz pagriežot regulēšanas skrūvi un pārbaudot strāvu.

Piezīme. Ja jums ir darbvirsmas barošanas avots ar iebūvētu strāvas mērītāju, to būtu vieglāk izmantot, lai atsevišķi noregulētu LED ķēdes spriegumu un spilgtumu. Kad esat atradis pareizo darba spriegumu, varat pielāgot spriegumu līdzstrāvas līdz līdzstrāvas regulatoram, lai tas atbilstu ideālajam darba spriegumam, pirms pievienojat gaismas diodes.

8. darbība: elektroinstalācijas pabeigšana un pārbaude

• Atvienojiet sienas kārpu un pielodējiet "+" vadu pie "out+" spilvena, lai pabeigtu ķēdi.
• Nostipriniet līdzstrāvas pārveidotāju padziļinājumā, izmantojot līmi, un ietiniet lieko vadu kanālā.
• Pievienojiet sienas adapteri un pārliecinieties, vai tas darbojas.

Tagad pievienojiet sienas kārpu galīgajai pārbaudei. Gaismas diodes, iespējams, būs diezgan spilgtas un neērti skatīties, tāpēc nedariet to (tā vietā izslēdziet apgaismojumu savā istabā un apskatiet skaistās krāsas, kas tiek projicētas uz jūsu sienām!).

Pirms montāžas turpināšanas ļaujiet tai darboties pāris minūtes un regulāri pārbaudiet, lai pārliecinātos, ka pieskaroties nav pārāk karsts. Ja tā ir, atgrieziet spriegumu līdzstrāvas-līdzstrāvas pārveidotājā-dariet to lēnām un esiet ļoti uzmanīgs, lai to nepagrieztu nepareizi! Jūs varat ļaut gaismas diodēm iesilt, bet ne pietiekami karstām, lai izkausētu plastmasu, radītu dīvainas smakas vai sadedzinātu māju!

Papildu drošības nolūkos nedarbiniet šo ierīci bez uzraudzības

9. solis: bāzes pabeigšana

Nosedziet līdzstrāvas pārveidotāju un kanālu ar elektrisko lenti. Pēc tam izgrieziet zaļā filca gabalu, izmantojiet to, lai pārklātu ierīces apakšdaļu. Izmantojiet kādu līmi vai smidzināšanas līmi, lai pielīmētu filcu apakšā.

10. solis: montāžas pabeigšana

Turpiniet montāžu, pielīmējot trīs pīlārus to spraugās pamatnē. Pēc tam uzstādiet projekcijas ekrānu pīlāru augšpusē.

Tagad ielieciet acu aizsargu (es to saucu, jo tas neļauj gaismai apžilbināt lietotāju). Acu aizsargs un pagrieziena ritenis pēc izskata ir līdzīgi, bet mazākais ir acu aizsargs. Tā iekšpusē ir starpsienas, lai gaismas diodes nesajauktos.

Novietojiet acu aizsargu uz pamatnes un izlīdziniet to, līdz visas krāsas saplūst baltā krāsā, kas aptver visu ekrānu. Aptiniet līmes lodīti ap malu un pielīmējiet to uz leju. Izmantojiet abpusēju līmlenti, lai piestiprinātu uzlīmi pie pamatnes.

11. solis: pavadiet ļoti skaistu laiku

Tagad uzlieciet pagrieziena riteni virs acu aizsarga. Šo pēdējo gabalu nevajadzētu pielīmēt. Jūs varat to pagriezt, lai daļēji aptumšotu gaismu un izveidotu vēsus krāsu modeļus! Ielīmējiet aiz ekrāna dažādus objektus, piemēram, 3D drukas atgriezumus, lai radītu varenas varavīksnes ēnas!

Pirmā balva konkursā Make it Glow 2018