Puutetundlik LED-latern: 15 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Kakskümmend viis aastat tagasi tegi vanaisa mulle taskulambi, jootes lambipirni tühja 4,5 V aku painduvate klemmide külge. Seadmena oli see toore ja lihtne, kuid samas ei valgustanud see mu padjakindlust sel õhtul. See õhutas minu soovi õppida, uurida, mõista ja luua. Loodan, et mu esimesed juhendatavad sädemed tekitavad sama tegija sädeme, mis on sellest ajast alates käsi sügelema pannud.

Nüüd räägime laternatest.

Ülaltoodud fotol on minu valmistatud latern inspireeritud Jaapani traditsioonilisest arhitektuurist - kus sein või uks on valmistatud puitraamiga vooderdatud paberist (kui soovite uudistada, otsige terminit "shoji"). Siin on rakendatud sama kontseptsiooni, ainult väiksemas mahus. Valgust kiirgab siseküljel olev LED-ide jada, samas kui puutetundlik vooluahel toimib sisse-välja lülitina.

Enne kui jätkame 1. sammuga, pean ma ütlema väga olulise LAHTIÜTLUSTUSE. See juhend hõlmab tööriistade kasutamist, mis võivad nõuetekohase kasutamise korral põhjustada tõsiseid vigastusi, ebamugavusi ja/või kahjustusi. Palun kasutage tervet mõistust ja hoolitsege enda eest, kui otsustate selle projekti või mõne selles kirjeldatud sammu uuesti luua.

Samm: laterna ülemise ja alumise osa valmistamine

Pange tähele, et kõik selle juhendi ühikud on meetrilised

Laterna ülemise ja alumise osa valmistamiseks kasutasin tilia puitu, kuna see on minu elukohas odav ja rikkalik, kuid võite kasutada mis tahes puitu, mis näeb hea välja ja millega tunnete end mugavalt töötades. Kvaliteetse vineeri kasutamine võib samuti sobida. Ärge viitsige sedalaadi projekti jaoks kasutada MDF -i, puitlaastplaati või OSB -plaati. Nüüd nägi protsess välja selline:

1. LÕIKAMINE: Lõikasin pusle abil kaks tükki tilia puitu mõõtmetega 13 x 13 x 2 sentimeetrit. Kui teil pole selle töö jaoks sobivaid tööriistu ega oskusi, saavad puitu müüvad riistvara kauplused tavaliselt ka teie jaoks tükke lõigata.
2. LIIVAMINE: Seejärel kinnitasin mitu tükki mitme klambri abil kokku ja lihvisin nende küljed, kuni need olid täiesti ühtlase suurusega. Alustasin kareda (60 -kraadise) liivapaberiga, mis eemaldab kiiresti palju materjali. Seejärel liikusin 120 ja lõpuks 240 teraga, kuni küljed olid katsudes kenad ja siledad. Ideaalis ei tohiks te lihvimisest jälgi näha.
3. ÜMBER: Ärge eemaldage neid klambreid veel! Samuti on hea tükkide nurgad ümardada. Alustage jällegi jämeda liivapaberitükiga, seejärel liikuge millegi peenema juurde, et kõver oleks kena ja sile.
4. VALIMINE: Lõpuks kontrollige visuaalselt ja valige parema väljanägemisega tükk, samuti selle parem külg. Lihvige seda külge nii sujuvalt kui võimalik. Veenduge, et see tükk ja see pool läheksid teie laterna peale. Saate seda kergelt pliiatsiga märkida, kui peate seda enne viimistluse lõppu hõõruma.

2. samm: raamitükkide lõikamine

Neli õhukest ja pikka puutükki hoiavad laterna ülemist ja alumist tükki koos. Kõik nad on 19 cm pikad ja 1 x 1 cm laiad. Lõikasin need välja ühest 1 meetri pikkusest puidutükist, mille sain kohalikust hobipoest. Selle juhendi järgmistes etappides võib mind viidata neile kui „välisele raamile”.

Neli tükki hõlpsaks lõikamiseks piisab rauasaagist. Joonistage pliiatsiga märk, kuhu lõikamine tuleb teha. Hea mõte on mähkida laik maskeerimislindile ja seejärel üle lõigata, et vältida puidu purunemist.

Ärge muretsege, kui tükid ei tule ideaalselt ühtlased. See on okei, kui üks või kaks on millimeeter pikem või lühem kui ülejäänud. Järgmisel etapil näete, miks.

3. etapp: Mortise lõikamine alumisse tükki

Kahe puutüki ühendamiseks on kümneid viise. Haakliigend on üks lihtsamaid ja levinumaid tehnikaid, mistõttu otsustasin oma laterna puhul sama lähenemisviisi kasutada. Põhimõtteliselt nikerdasin ülemisse ja alumisse tükki (minu puhul on ristkülik ristkülikukujulise augu jaoks uhke sõna) ja torkasin neli raamitükki sinna sisse. Siin on, kuidas ma seda tegin.

1. Kasutades 1 sentimeetri paksust puidutükki - välisraami jääke - märkisin ma joone 1 sentimeetri kaugusel oma põhjaosa igast servast. Märgid tegin alumise osa ülemisele küljele. Peaksite saama ristküliku, mille küljed on umbes 11 sentimeetrit.
2. Kasutades sama jäägijuppi, visandasin joonistatud ristküliku igas nurgas olevad jooned. Iga haavand peaks olema 1 x 1 sentimeetri laiune, mis on välimiste raamitükkide täpsed laiused mõõtmed.
3. Meisli abil nikerdasin tahvlid välja. Ärge muretsege, kui te pole kunagi varem meislit kasutanud. See oli minu esimene kord ja tulemused olid suurepärased. Kasutasin 5-millimeetrist lamedat peitlit mustusodavast puunikerduskomplektist, mille sain hobipoest. Kõigepealt vajutasin tera mööda kontuuri, et auk märkida. Siis hakkasin õrnalt puidukihte eemaldama, järgides puidutera suunda. Kui tunnete end selles suhtes ebakindlalt, harjutage esmalt puidujäägil! Minu augud olid lõpuks 8 millimeetrit sügavad. Veendusin, et nende küljed ja põhjad oleksid kenad, puhtad ja tasased. Raamitükid peaksid tihedalt sobima, ilma palju loksuma. Veenduge, et eemaldate maskeerimislindi eelmisest sammust, enne kui proovite, kuidas need sobivad!
4. Lõpuks lihvisin külje 240-liivapaberiga. See andis kena ja sileda tunde ning eemaldas kõik pliiatsimärkide jäljed.

Samm: raamitükkide liimimine

Enne liimi pealekandmist veendusin, et kõik neli raamitükki sobivad hästi aukudesse. Seejärel kandsin liberaalse koguse liimi ja sisestasin tükid mõõduka jõuga aukudesse. Kasutasin oma joonlaua õiget nurka, et veenduda, et kõik tükid on alusega risti. Pühkige väljapressitud liim niiske lapi või paberrätikuga, kuid mitte tualettpaberiga.

Samm: puurige toitekaablile auk

Siinkohal mõistsin, et olin unustanud 12V toitekaabli jaoks augu puurida. Aga see oli siiski teostatav. Puurisin oma Dremeli tööriista ja 3,2 mm otsiku abil aluse küljele augu 22 mm sügavusele. Siis puurisin teise augu nurga all ülevalt teise augu otsa sihtides. Ma naelutasin selle ideaalselt. Väikese vingerdamisega suutsin toitekaabli läbi augu suruda, et veenduda selle sobimises. Seejärel eemaldasin toitekaabli - seal on veel vara olla.

Samm: nikerdage ülemises tükis mortisid

Liimi kuivamise ajal nikerdasin oma laterna ülemisse tükki hambad. Siin pole tõesti midagi lisada. Pärast peitli teritamist järgisin lihtsalt sama protsessi, mida kirjeldasin 3. sammus.

Samm: liimige kõik kokku

Minu latern hakkas ilmet võtma. Oli aeg kuivaks joosta. Kasutades mõningaid peenhäälestusi (loe: väliste raamitükkide hoolikat painutamist) õnnestus kõik ilma liimita kokku sobitada. See tähendas, et võib minna ja liimida ülemistele tükkidele, et kõik jäädavalt kokku kleepida. Nagu fotolt näha, kasutasin seekord paar klambrit tihedama sobivuse tagamiseks ja tagamaks, et üla- ja alaosa oleksid üksteisega ideaalselt risti.

Samm: rakendage viimistlus

Kui liim oli kuiv, kandsin kaks kihti pihustuslakki aeglaselt laternateks muutuvale pinnale. Pihustuslakiga on ülilihtne töötada, nii et kui olete algaja, on see viimistlus. Järgige kindlasti pihustuspudelil olevaid juhiseid ja kandke viimistlus hästi ventileeritavas kohas. Töötavad ka muud viimistlusmaterjalid, näiteks šellak, lakk või taaniõli, kuid nendega töötamine on natuke segasem.

Pange tähele, et alumise tüki sisepind kaeti maalriteibiga, nii et sinna ei jääks lakki. Siin jääks valguselement kinni, seega on parem jätta see koht töötlemata.

9. samm: elektroonika kokkupanek

Laki kuivamise ajal panin kokku selle projekti toimimiseks vajaliku elektroonika. Toiteallikana kasutasin üldist 12 V toiteplokki, kuna minu LED -id pidid süttima 12V. Võimsustellist hinnati 1 amprile, mis oli minu vajaduste jaoks piisav.

Et teada saada, mitu võimendit teie toiteallikale peaks andma, kasutage multimeetrit, et teada saada, kui palju voolu kolm teie LED -i tarbivad (LED -ribade LED -id on rühmitatud kolmeks, seega saate nende mõõtmiseks välja lülitada mitte rohkem kui kolm tarbimine). Kui kolm LED -i tarbivad 30 milliampi ja soovite kasutada 30 LED -i, vajate toiteallikat, mis suudab toota vähemalt 300 milliampi 12 V juures. Tahaksin sellisel juhul vähemalt 500 mAmps - et olla ohutu ja kuna sellega kaasneb ka muid lülitusi.

UPDATE: Ilmselt saate LED -ribasid, kus LED -id pole kolmeks rühmitatud.

LEDid ühendatakse toiteallikaga n-kanalilise MOSFET-i kaudu (minu puhul IRF 520 või mis tahes muu võimendusega). Viimane toimib lülitina - kui sellele saadetakse signaal, laseb see voolu läbi ja paneb tuled põlema.

Signaali saadab PCF8883 kiip, mis on puutetundliku nupu/lülitiga töötamiseks mõeldud IC. See kiip on pakendis SOIC8, nii et see ei mahu parfüürile. Peate kasutama ühte neist - SOIC8 plaadi adapterit. Joote kiibi adapterile ja seejärel adapteri perfboardile. Ühel ülaltoodud pildil on adapterile joodetud kiip - pisike, kas pole?

Kuna kiip vajab töötamiseks 3–9 volti, kasutasin ka LM7805 pingeregulaatorit.

Kogu elektroonika asustati sellisest komplektist ühele 2 cm ja 8 cm läbimõõduga lauale. Roheline juhe, mida näete rippumas, ühendatakse andurplaadiga.

UUENDAMINE: puuteanduri tundlikkuse suurendamiseks suurendage puuteplaadi pinda või asendage 470 nF kondensaator suurema kuni 2500 nF kondensaatoriga.

Samm: pange LED -valgusti kokku

Loodan, et teile meeldivad oliivid. Lambipirni asemel kasutasin LED -riba, mis oli ümbritsetud kõrge ja kitsa klaaspurgi ümber. Algselt kavatsesin kasutada PVC toru, kuid esmakordse autorivõistluse tähtaeg hakkas kiiresti lähenema:)

Valides LED -riba, läksin meelega "sooja valgete" LED -ide poole, sest need on natuke kollakamad. Enamik nn valgeid LED-e on tüütult sinised ja kindlasti ei sobi magamistuppa.

LED -riba ümber purgi või toru mähkimisel veenduge, et alustate kerge nurga all. Soovite, et valgusdioodid oleksid võimalikult tihedalt kokku keeratud, kuid te ei soovi, et need kattuksid. Esmalt saate teha harjutust, ilma et peaksite tagaküljel olevat liimi paljastama, seejärel lõigake riba suuruseks. Pange tähele, et LED -ribadel on märgistused kohtade lõikamiseks.

Jootsin juhtmed riba külge ja keerasin stabiilsuse huvides kokku. Täiendava tugevuse tagamiseks kasutasin traadi purki liimimiseks kahekomponendilist liimi-kohas, mis on lähedal LED-riba külge jootmise kohale.

Samm: liimitundiv plaat ja purgi kork

2-komponendilist liimi kasutades liimisin purgi korgi alumise tüki keskele. Seejärel liimisin ülemise tüki alumisele osale alumiiniumfooliumi (selline nagu teil köögis on). Pange tähele, et ma jätsin sinna natuke ruumi. Siia läheb kogu elektroonikaga laudis.

Samm: paigaldage laternale kogu elektroonika

Parfüüri kinnitamiseks laterna külge liimisin selle külge nelja eraldusvõimega komplekti. Täielik eralduskomplekt maksab paar dollarit ja kestab kaua. Kui vaheseinad on liimitud, kruvisin perfboardi kindlalt sisse ja kinnitasin seejärel kõik juhtmed oma kohtadesse. Rippuv roheline traat, mida nägite eelmises etapis, on kinnitatud andurplaadi külge kleeplindiga, kuna ma ei saanud seda alumiiniumfooliumile jootma. Lõpuks viige toitekaabel läbi meie varem puuritud augu ja ühendage see. Laske lambil proovida. Plaat peaks suutma teie kätt tuvastada isegi läbi puidu. Kui see ei hoia seda seal paar sekundit ja proovige veel paar korda. kiibil on automaatne kalibreerimisfunktsioon, seega võib tundlikkuse peenhäälestamiseks kuluda aega.

Samm: valmistage ette väikesed aknaraamid

See on ilmselt kogu projekti keerulisem osa. Minu laterna kõiki külgi katab see, mida ma nimetan "aknaraamiks". Need on valmistatud õhukestest puittaladest, mille sain ka käsitööpoest. Iga tala on 1 meetri pikkune ja paksusega 3 kuni 10 millimeetrit. Sellise suurusega projekti jaoks piisab neljast 1-meetrisest talast, aga sain igaks juhuks viis. Aknaraamide üksikud tükid lõigati väikese rauasaega mõõtu.

Tagamaks, et iga raam sobiks ideaalselt laternaga ja ei kukuks maha, mõõtsin iga üksiku ava ja lõikasin vastavalt iga raamitüki. Alustasin raami alumistest ja ülemistest osadest, mis olid sama laiad kui suurte raamitükkide vaheline kaugus, mille me juba liimisime. Kõrged külgmised raamitükid lõigati järgmiseks: need olid sama pikad kui ülemise ja raami vaheline kaugus. alumise laterna tükid miinus 2 x 3 millimeetrit, mis on raami paksus. Kui unustate materjali paksuse kaks korda lahutada, ei sobi aknaraamid. Samuti veenduge, et liimite tükid õigesti!

Seejärel lõikasin raami horisontaalse keskmise osa: see oli 2 x 3 millimeetrit lühem kui ülemine ja alumine raami tükk, nii et see mahtus külgraami osade vahele. Lõpuks lõikasin raami kaks keskmist vertikaalset tükki. Jällegi tehke täpsed mõõtmised ja tehke seejärel lõiked vastavalt, kui soovite, et need aknaraamid sobiksid!

Kui teie aknaraamid on kokku liimitud, kandke neile pihustuslakk ja laske neil kuivada. Jätke üks pool töötlemata, sest paber läheb sinna.

14. samm: pange raamidele paber

Hobipoest sain selle, mida nad nimetasid decoupage riisipaberiks. See oli poolläbipaistev ja sellel oli lahe välimus. Üks leht on umbes 2/3 ruutmeetrit ja sellest piisab.

Terava harrastusnuga tegin oma lõikamismatile paberist väljalõiked. Seejärel liimisin need aknaraamide külge, kasutades puiduliimi, mida kandsin sõrmega (sest nii on lõbusam). Kuna paber ei blokeerinud piisavalt valgust, kasutasin igal aknaraamil kahte kihti.

Samm: pange aknaraamid ja nautige laternat

Viimane asi, mida teha, on panna aknaraamid. Ole õrn! Lõppude lõpuks on need valmistatud õhukesest puidust ja paberist.

Ja nii tekkis mu latern! See oli päris lahe projekt, mis aitas mul oma oskusi täiendada ja ma loodan siiralt, et ka teie õppisite midagi uut. Kui teil on küsimusi, küsige neid kommentaarides. Kaaluge ka minu YouTube'i kanali külastamist, et saada rohkem projekte ja juhiseid. Tänan!

Peaauhind esmakordsel autorikonkursil 2018