DIY vara stila LED krāsošanas apgaismotājs: 9 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 11:00

Vai jums ir glezna vai fotogrāfija, kuru vēlaties apgaismot? Kāpēc izmantot vecu, garlaicīgu spuldzi, ja jūs varat izveidot daudz energoefektīvāku apgaismotāju, tas ir mākslas darbs. Vara ir patiešām izskatīgs metāls. To reti izmanto sadzīves vajadzībām, piemēram, gaismas ķermeņiem. Gandrīz viss, kas mūsdienās ir izgatavots no metāla, ir izgatavots no nerūsējošā tērauda. Man tas ir apnicis, tāpēc domāju: kāpēc gan neizveidot ko savādāku. Kaut kas unikāls. Šis pamācība parādīs, kā izveidot ļoti energoefektīvu un unikālu gaismas ķermeņu gleznu vai fotogrāfiju apgaismošanai. Es arī parādīšu, kā jūs varat padarīt to jutīgu pret gaismu, lai tā automātiski ieslēgtos naktī.

1. solis: materiāli

Šeit ir visu detaļu pārskats, jums ir jāizveido savs vara stila LED krāsošanas apgaismotājs:

• Vara caurule. Tie ir plaši pieejami. Jūs varat tos iegādāties Home Depot un citos veikalos, kas pārdod santehnikas piederumus. Tie ir pieejami dažādos diametros. Centieties neiegūt pārāk plānu, jo tas apgrūtinās LED vadu pieslēgšanu. Tas, ko izmantoju, bija 1,5 centimetru (0,59 collas) diametrā, un es neiesaku izmantot mazāku diametru.
• Gaismas diodes. Šāda veida projektiem jūs noteikti vēlaties siltas baltas gaismas diodes. Parastās baltās vai vēsās baltās gaismas diodes bieži būs zilākas, un jūs nevēlaties, lai uz jūsu gleznas vai fotoattēla būtu zilgana gaisma. Nākamajā solī es parādīšu dažas no daudzajām LED iespējām. Daudzums ir atkarīgs no jūsu vajadzībām un caurules garuma. Es izmantoju 9.
• Dažas emaljētas vara stieples, arī magnēta stieples. Ieteicams izmantot divus dažādus diametrus, lai jūs varētu viegli noteikt polaritāti.
• Rezistori. Daudzums un vērtība ir atkarīga no gaismas diodes veida un to, cik daudz jūs izmantojat. Es parādīšu, kā aprēķināt rezistoru vērtību 3. solī.
• Divas skrūves stiprinājuma stiprināšanai pie sienas. Šim projektam vēlamās ir misiņa skrūves, jo tām ir gandrīz tāda pati krāsa kā vara caurulei.
• Daži savienojuma vadi, lai to savienotu ar barošanas avotu.
• Daži plānāki savienojuma vadi, lai savienotu abus caurules galus kopā.
• Termiski saraušanās caurule. Jums būs nepieciešami dažādi tā diametri.
• Parastā papīra lapa.

2. solis: pareizo gaismas diožu izvēle

Kā es teicu iepriekšējā solī, jūs noteikti vēlaties siltu baltu LED. Bet tur ir daudz dažādu veidu silti balti gaismas diodes. Šajā solī es salīdzināšu 4 dažādu veidu gaismas diodes. 4,8 mm plata skata leņķa LED. Šim LED ir plašs skata leņķis, kas ir lieliski piemērots šim projektam, taču tas nav pietiekami spilgts, lai pareizi apgaismotu gleznu vai fotogrāfiju. Klasiskā 5 mm Ultrabright LED. Šis LED ir spilgts, kas ir lieliski piemērots šim projektam. Šīs gaismas diodes problēma ir tā, ka tai ir šaurs skata leņķis, tāpēc tas nevienmērīgi izkliedēs gaismu, tāpēc pastāv risks, ka uz gleznas vai fotoattēla var parādīties gaiši "punktiņi", kas jūs apgaismo. Plašais skata leņķis SuperFlux LED. Šim gaismas diodei ir plašs skata leņķis, kāds ir 4,8 mm gaismas diodei, taču, tāpat kā 4,8 mm gaismas diodes gadījumā, tas nav pietiekami spilgts šim projektam. 8 mm "StrawHat" Ultrabright LED. Šim LED ir plašs skata leņķis, un atšķirībā no SuperFlux un 4,8 mm LED tas ir ļoti spilgts. Tas ir ideāls LED šim projektam. Vienīgā problēma ir tā, ka tā ātri uzsilst, taču šajā gadījumā tā nav liela problēma, jo gaismas diodes karājas gaisā. Es izvēlējos šīs gaismas diodes vara stila LED krāsošanas apgaismotājam. Tālāk redzamajos attēlos ir redzamas visas četras iepriekš minētās gaismas diodes. Ir arī pāris attēli, kas parāda atšķirību starp vēsu un siltu baltu tā paša ražotāja LED.

3. solis: aprēķiniet rezistora vērtības

Strādājot ar gaismas diodēm, ir ļoti svarīgi sērijveidā ar gaismas diodēm izmantot atbilstošu (-us) rezistoru (-us). Izmantojot nepareizus rezistorus vai neizmantojot nekādus rezistorus, LED (-u) kalpošanas laiks samazināsies vai uzreiz tiks izdegts. Šajā solī es parādīšu, kā aprēķināt rezistoru vērtību. Pirms jūs varat aprēķināt vērtību, jums jāzina trīs lietas. Gaismas diodes (-u) priekšējais spriegums. Datu lapās tas bieži tiek atzīmēts kā Vf. Baltas un siltas baltas gaismas diodēm tas parasti ir 3,4 līdz 3,6 volti. Gaismas diodes (-u) strāva uz priekšu. Datu lapās tas bieži tiek atzīmēts kā Ja. Priekšējā strāva ļoti atšķiras no LED uz LED. Gaismas diodēm, kuru spilgtums ir no 1000mcd līdz 20000mcd, parasti priekšējā strāva ir 20mA. Tomēr tas ne vienmēr notiek. Jums vienmēr jāpārbauda LED gaismas diodes. Iekārtas ķēdes barošanas spriegums. Es izmantoju 12 V sienas kārpu adapteri. Es izmantoju ledcalc.com, lai aprēķinātu rezistoru pretestību. Lai aprēķinātu rezistora vērtību, vienkārši ierakstiet spriegumu uz priekšu, strāvu, barošanas spriegumu un vēlamo gaismas diožu skaitu. Kalkulators iesaka 56 omu rezistoru, ja tiek izmantotas divas 100mA gaismas diodes sērijveidā ar 12V barošanas spriegumu. Piezīme. Rezistoru vērtības, kas parādītas zemāk esošajā shēmā, attiecas uz 5 mikroshēmu 100mA gaismas diodēm, kuras es izmantoju tikai šajā projektā. Ja jūs izmantojat dažādas gaismas diodes nekā es, jums vajadzētu izmantot ledcalc.com, lai aprēķinātu pareizo pretestību.

4. solis: Sagatavojiet vara cauruli

Pirms sākat, jums jāzina, cik ilgi vēlaties, lai caurule būtu. Gleznas, kuru es gribēju apgaismot, platums bija 50 cm (19,69 collas). Manuprāt, vislabāk izskatās, ja caurule ir nedaudz mazāka par gleznas vai fotogrāfijas platumu, un jūs to apgaismojat. Es uzzināju, ka 45 cm (17,7 collas) man bija jauks garums, tāpēc, izmantojot zāģi, es nogriezu 45 cm garu caurules gabalu. Pēc vēlamā caurules garuma zāģēšanas ieteicams noslīpēt caurules galu, jo pēc zāģēšanas tas var būt diezgan ass. Kad esat nogriezis vēlamo caurules garumu, varat sāc urbt caurumus caurulē. Sāciet, urbjot divus skrūvju caurumus. Es urbju caurumus vienu centimetru no abiem caurules galiem. Kad esat izurbis skrūvju caurumus, sāciet urbt mazākos caurumus gaismas diodēm. Es urbju savu pirmo "LED caurumu" 1,5 centimetru attālumā no skrūvju atveres (2,5 centimetri no caurules gala). Tālāk jums būs jāveic dažas matemātikas. Jums būs jāaprēķina, cik tālu jābūt LED caurumiem. Attālums starp diviem ārējiem LED caurumiem manā gadījumā ir 40 cm. To var aprēķināt šādi: Paņemiet vajadzīgo gaismas diožu skaitu un atņemiet vienu ar šo skaitli (manā gadījumā 9-1 = 8), tad ņemiet attālumu starp diviem caurumiem (manā gadījumā 40 cm) un sadaliet to ar šo atņemto skaitli. Iemesls, kāpēc jums vajadzēs atņemt vienu no vēlamā LED daudzuma, ir tāds, ka, izmērot attālumu starp diviem ārējiem LED caurumiem, pirmais caurums būs “0 cm” pie jums vai ko jūs izmantojat mērīšanai, un pēdējais caurums būs "40 cm". Tātad, ja vēlaties teikt 8 gaismas diodes uz 40 cm un jūs vienkārši izmantojat šo aprēķinu: 40 dalīts ar 8 ir 5, un jūs sākat urbt caurumus ar 5 cm starp katru caurumu, galu galā jums būs 9 caurumi, jo pirmais caurums atrodas "0 cm". Tāpēc vienmēr atņemiet vienu no vēlamā gaismas diožu skaita. Manā gadījumā šī aprēķina rezultāts ir 5. Tas nozīmē, ka attālumam starp katru LED caurumu jābūt 5 cm. Izmantojiet pastāvīgu marķieri, lai atzīmētu vietas, kur vēlaties urbt caurumus.

5. solis: lodējiet gaismas diodes un vara vadus kopā

Ir pienācis laiks savākt LED "rokas", kas nāk no caurules. Visnepatīkamākā to izgatavošanas daļa ir tā, ka jums ir jāsadedzina un/vai jāsaskrāpē vara stieple. Tas var būt diezgan laikietilpīgs, tāpēc esiet pacietīgs. Pirms sākat griezt vadus, jums jāzina, cik tālu no caurules vēlaties, lai gaismas diodes karājas. Es uzzināju, ka 30 cm ir labs attālums manai gleznai. Paturiet prātā, ka vadiem jābūt pietiekami gariem, lai izietu no caurules gala. Es iesaku padarīt vadus nedaudz garākus, nekā vēlaties, jo tad, ja tie ir pārāk gari, jūs vienmēr varat nedaudz nogriezt. Es izmantoju divus dažādus diametra apvalka vara stieples veidus, lai man būtu vieglāk noteikt polaritāti. Es izmantoju biezāku vadu pozitīviem savienojumiem un plānāku vadu negatīviem savienojumiem. Ir trīs veidi, kā noskaidrot, kurš LED vads ir pozitīvs (anods) un kurš ir negatīvs (katods). 1. Gandrīz katram caur caurumu LED ir īsāks vads, kas ir negatīvs, un garāks, kas ir pozitīvs. 2. Lielākajai daļai caurumu caurumu gaismas diodes korpusa apakšā ir gredzens, un gredzenam ir plakana puse, un šai plakanajai pusei tuvākais vads ir negatīvs. 3. Ja jums ir skaidrs gaismas diode, varat redzēt, ka tā iekšpusē ir divi metāla gabali. Lielākais metāla gabals parasti ir tas, kas savienojas ar LED negatīvo kāju. Es izmantoju urbi, lai savītu vadus. Vienmēr atcerieties, ka pirms lodēšanas kopā ar gaismas diodēm pārbīdiet termiski saraušanās cauruli. Es sāku ar divām ārējām gaismas diodēm, kurām bija īsākie vadi. Izpildiet tālāk sniegtos norādījumus.

6. darbība: uzstādiet gaismas diodes

Tagad, kad esat samontējis LED komplektus, ir pienācis laiks tos uzstādīt. Jums tas būs jādara, saliekot vara vadu galus, un pēc tam ievietojiet tos urbumos, kurus jūs urbāt. Esmu mēģinājis izveidot elektroinstalācijas shēmu, lai jūs varētu redzēt, kā es to pievienoju. Es iesaku jums sākt ar vidējo gaismas diodi vai gaismas diodēm, kas ir vistuvāk vidum, un pēc tam uzstādīt ārējās gaismas diodes kā pēdējās, jo, ja sākat ar ārējām gaismas diodēm, būs grūtāk iegūt vadus no citas gaismas diodes caur cauruli un līdz galam. Vēl viena lieta, kas jums jādara, ir sagriezt divus stieples gabalus, kas ir nedaudz garāki par cauruli. Šo vadu izmantos, lai savienotu abus caurules galus kopā. Tā kā es izmantoju 9 gaismas diodes, vienā caurules galā iznāca 4 vadu pāri, bet otrā - 5 pāri. Ja vadi, kas izplūst no caurulēm, atšķiras pēc garuma, tie ir jāapgriež, lai tiem visiem būtu vienāds garums. Papildu norādījumus var redzēt dzeltenajos lodziņos zemāk esošajos attēlos.

7. solis: pievienojiet vadu

Tagad atliek vien pieslēgt gaismas diodes un rezistorus. Esmu mēģinājis izveidot elektroinstalācijas shēmu, lai jūs varētu redzēt, kā es to pievienoju. Tā kā caurule ir elektriski vadoša, lodējot tik daudz vadu, pastāv īssavienojuma risks, tāpēc, lai pārvarētu šo problēmu, es izgriezu divus papīra gabalus un ievietoju tos caurulē. Es arī izmantoju termiski saraušanās caurules, lai izolētu katru savienojumu. Šajā solī ir daudz attēlu. Tie, kuriem ir dzeltenas kastes, satur norādījumus. Virziet peli virs lodziņiem, lai tos apskatītu Attēli palīdzēs jums šajā procesā.

8. solis: padariet to jutīgu pret gaismu

Šajā solī es jums parādīšu, kā varat savam vara stila LED krāsotājam piešķirt aci LDR un pāris citu sastāvdaļu veidā. Ja nevēlaties vai jums nav nepieciešama šī automātiskās ieslēgšanās funkcija, varat izlaist šo soli. Šeit ir video, kurā redzams vara stila LED krāsošanas apgaismotājs ar šo gaismas sensoru darbībā. Sensors ir noregulēts tā, lai ir izslēgta, gaismas josla ieslēdzas. Piezīme: no 00:22 līdz 00:48 tas mirgo, jo es vicinu nelielu lukturīti virs gaismas sensora. Lūk, kas jums nepieciešams, lai to pagatavotu.

• LDR. Pazīstams arī kā fotorezistors, fotoelements vai CdS šūna.
• LM358N mazjaudas dubultā OpAmp.
• 8 kontaktu DIP ligzda jūsu OpAmp. Tas nav stingri nepieciešams, bet tas ir ieteicams
• 10 khm rezistors.
• 1-10 khm rezistors. Šo rezistoru izmanto, lai ierobežotu strāvu, kas iet caur tranzistora pamatni. Šī rezistora pretestība var būt no 1-10 khm. Tranzistoram vienalga.
• 10 khm trimmera potenciometrs. Var būt arī parasts potenciometrs.
• NPN tranzistors. Šim projektam ir nepieciešama vienkārša ieslēgšana/izslēgšana, tāpēc to darīs gandrīz jebkurš NPN tranzistors. Šeit ir daži tranzistoru piemēri, kurus varat izmantot: 2N2222, BC337, S8050, BD139 un daudzi citi. Vienkārši pārbaudiet tranzistora datu lapu, lai pārliecinātos, ka tā spēj apstrādāt armatūrai nepieciešamo jaudu. Mana shēma izmanto nedaudz mazāk par 500 miliamperiem, tāpēc es izmantoju BC337, jo man jau bija daži.
• Neliels PCB, lai pielodētu visas sastāvdaļas.

Shēma ir diezgan vienkārša. Jūs varat kontrolēt, ar kādu spilgtumu tas ieslēdzas, pagriežot potenciometru.

9. darbība. Gatavs

Apsveicu. Jūs tikko pabeidzāt savu DIY vara stila LED krāsošanas apgaismotāju. Atliek tikai to uzstādīt pie sienas un iedegt. Siena, uz kuras es to uzstādīju, bija koka siena, tāpēc es varētu to vienkārši ieskrūvēt sienā. Šeit ir vēl daži attēli.