Brezžična svetilka Rubikova kocka za spreminjanje barve na podlagi nagiba: 10 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Danes bomo zgradili to čudovito svetilko Rubikove kocke, ki spreminja barvo glede na to, katera stran je navzgor. Kocka deluje na majhni bateriji LiPo, ki se polni s standardnim kablom micro-usb, in po mojem testiranju ima življenjsko dobo baterije nekaj dni.

Ta vadnica je odličen projekt za začetnike in zahteva minimalno orodje!

Sem relativno začetnik, ko gre za vezja-prvič sem se lotil spajkalnika pred manj kot mesecem dni in upam, da bodo te vaje navdihnile druge začetnike, da začnejo svoj projekt prvih vezij. Če vam je všeč ta Instructable, bi mi polepšal dan, če bi zanj glasovali na natečaju Remix!

Navdihnila me je neverjetna brezžična LED Cube Light Instructable Well Done Tips, vendar sem jo želela še razširiti in spoznala, da bi bilo super, če bi imela več barv. Konec koncev ima Rubikova kocka več kot eno samo barvo-zakaj bi torej morala biti samo ena svetloba?

Nekaj časa sem bil obupan nad zaznavanjem orientacije in sem mislil, da bom morda moral dodati majhen mikrokrmilnik in merilnik pospeška. Ker pa je bil moj cilj, da je kocka brezžična, sem vedel, da bom moral dodati baterijo, in ker bi to izpraznilo več soka, kot bi si želel, nisem hotel iti tako.

Takrat sem našel LED kocko lonesoulsurferja! Njegova svetilka je za nadzor svetlobe uporabljala živosrebrno stikalo. Vendar nisem želel uporabljati živega srebra-to je res slabo za okolje-vendar so na srečo nagibna stikala odlična alternativa.

To vadnico sem želel narediti tudi za začetnike, uporabiti materiale, ki jih je mogoče enostavno kupiti na spletu ali v trgovini, in omejiti uporabo opreme (na primer namizne žage), ki je mnogi ljudje, tudi jaz, nimajo.

Začnimo!

Zaloge

Potrebni so naslednji materiali:

• Spajkalnik in spajkanje
• Vrtalna stiskalnica in mali sveder
• Ročna žaga z lepimi zobmi
• Vladar
• Sharpie
• Pištola za vroče lepilo
• Objemka (za žaganje)
• Brusni papir
• Respirator / maska n95 za rezanje + brušenje
• Rezalnik žice
• Odstranjevalec žice

1. korak: Materiali

• List prozornega akrila (znanega tudi kot pleksi steklo, znano tudi plastika). Uporabil sem 3 mm debelo pleksi steklo, verjetno približno 24 x 36 (ostanki starega razstavljenega pametnega ogledala).
• Bela barva v razpršilu - enostavno jo je najti v Home Depot ali Lowe's.
• Perfboard -
• Rdeča, modra, zelena, oranžna in bela LED (eno od teh lahko zamenjate za rumeno)
• 3.7v LiPo baterija (porabil sem 1100 mAh) -
• 100 ohmski upor ali 220 ohmov, odvisno od LED
• 5 nagibnih stikal -
• Polnilni modul TP4056 -
• Rdeča in bela žica
• Zamenjava nalepk Rubikove kocke

Bela razpršilna barva daje akrilu lep razpršilni premaz. Vendar pa ni potrebno, če namesto tega kupite bel prosojen akril, kot je ta.

Tako ste morda opazili, da kocka dejansko ni zgrajena iz prave Rubikove kocke, kot je kocka Well Done Tips. Sprva sem poskušal kopirati postopek izdelave Well Done Tip, tako da sem izrezal notranjost kocke (r.i.p. kocka) in vmes vstavil koščke akrila. Na žalost, ker nimam strojev, ki jih ima on, sem z nožno žago razrezal super majhne koščke akrila in kocka je bila na koncu neverjetno nagubana in odkrito grda. Tako bomo šli naprej s spremenjenim dizajnom: 6 kvadratnih kosov akrila in nadomestne nalepke Rubikove kocke!

P.s. Morda se sprašujete, zakaj se nadomestne nalepke sploh prodajajo. Moji prijatelji speedcuberja mi pravijo, da bodo nalepke sčasoma odpadle s (dragih) kock in da bodo nadomestne nalepke prišle prav. Kdo je vedel?

2. korak: Izrežite 6 kvadratnih kosov akrila

Z ravnilom poiščite šest kosov akrila 6 mm x 6 mm.

Akril naj bi bil razrezan s preprostim pripomočkom, a po večkratnih rezultatih + poskusih odlomitve akrila mi je še vedno ostal en nepoškodovan kos. Zato sem se odločil za naslednjo najboljšo stvar: žago.

(Vem, da žaga ni najboljši ali najbolj natančen način za rezanje akrila. Je pa najcenejše in tudi edino orodje, ki sem ga imel.)

Izrežite 6 kosov in pri tem nosite respirator ali masko-v tem procesu nastane veliko prahu. Dostojno število vadnic ne kaže, da nosijo masko, in čeprav imam rad dober premaz akrila na pljučih, CDC pravi, da zame ni preveč dober.

(Upoštevajte, da kirurške maske, ki jih danes vsi nosimo za odhod zunaj, ne zadostujejo za filtriranje akrilnega prahu!)

Standardna Rubikova kocka ima stranice približno 5,5 mm. Da pa bi več svetlobe prišlo skozi kocko, sem ji dal nekaj dodatnih milimetrov.

Pobrusite robove, če so zelo hrapavi.

3. korak: Čas barvanja s pršenjem

Kvadrate položite na kos kartona ali časopisa-na kar lahko dobite brizgalno barvo. Razpršilno pločevinko držite približno 2-3 metre stran in večkrat pojdite čez kvadrate.

Ne pozabite razpršiti barve z dobre razdalje. Če je pločevinka preblizu kvadratov, se na površini pokažejo kroglice brizgalne barve, česar pa si ne želimo.

SAMO razpršite eno stran kocke-ta stran bo obrnjena navznoter. Drugo stran je treba pustiti takšno, kot je za tisti lep občutek iz pleksi stekla.

(Čas Buzzkill: nositi morate tudi masko za barvanje s pršenjem-pršilne barve so grde stvari, ki vam pridejo v pljuča).

Pustite, da se barva posuši. Dovolj je 3-4 ure.

4. korak: Sestavljanje kocke (nekako)

Sestavite 4 stranice kocke. Hkrati držite 2 kosa skupaj, nato pa v notranjost križišča obeh strani položite vroče lepilo.

Pazite, da pištole za vroče lepilo ne približate pršilni barvi-ta se bo stopila in na brizgalni barvi boste imeli madeže (to vidite na sliki-kocko sem razstavil, odstranite barvo za brizganje z acetonom in jo znova popravite).

(Lahko se uporabi tudi superlepilo, vendar po tem, ko sem superlepilo in bombaž močno reagiral, nisem preveč navdušen nad tem.)

5. in 6. kvadrat bomo pustili za konec.

Stran s pršilno barvo mora biti obrnjena V ZNOVAR kocke.

5. korak: Priključite baterijo v polnilni modul

Na strani TP4056 nasproti mikro USB so 4 mesta za spajkanje. Kot ste morda uganili, sta Out + in Out - za dejansko vezje, medtem ko se B + in B- povežeta z baterijo.

Najprej odrežite priključek mikro JST na bateriji in odstranite konce obeh žic. Nato spajkajte rdečo žico (pozitivno ali napajalno) na B+ in črno žico (negativno ali ozemljeno) na B-. O spajkanju skozi luknje je kar nekaj vaj, zato se tukaj ne bom spuščal v to. Zdaj lahko na baterijo priključite kabel mikro USB in rdeča LED na TP4056 naj zasveti (kar kaže, da se baterija polni). Ko je polnjenje končano, bo LED preklopila iz rdeče v modro.

Opomba o LiPo baterijah: IZJEMNO nevarne. Da, vaš telefon, računalnik in tablični računalnik se napajajo iz baterij LiPo, vendar uporabljajo obsežno zaščito pred polnjenjem in nadzorna vezja, ki zagotavljajo, da vaš telefon (običajno) ne vname. In požari LiPo niso kot običajni požari-lahko delujejo brez kisika in pogosto požgejo hiše. Ste videli kakšen grozljiv video posnetek gorečih mini letal? Verjetno je šlo LiPo narobe.

TP4056 ima vgrajeno vezje za zaščito pred polnjenjem. To pomeni, da ščiti akumulator pred prekomernim polnjenjem in praznjenjem. Vendar vam to ne daje izgovora, da ste neprevidni glede baterije. Dejavnosti, ki jih ne priporočam izvajati z baterijo, vključujejo:

1. Spustite ga v stranišče.
2. Poskus, da ga zdrobimo z opeko.
3. Poskus, da ga odpremo z nožem.
4. Jejte (v redu, to bi moralo biti očitno).

Kakorkoli, to je konec mojega LiPo diatriba. Samo ne bodite pretirano neprevidni in verjetno boste v redu!

Korak 6: Čas elektronike

Magija spreminjanja barve kocke prihaja iz 5 različnih stikal za nagibanje. Ker bo prižgana le ena LED naenkrat, lahko za več LED uporabimo en upor.

Zgornji diagram vezja prikazuje shemo za ploščo, vendar jo je mogoče enostavno prilagoditi plošči. (Če želite, da dodam shemo perfboard, lahko to naredim-samo komentirajte!)

Dodajte upor v vogal plošče, nato upognite en vod vzdolž prve vrste lukenj. Nato dodajte 5 nagibnih stikal vzdolž vrste lukenj, tako da se ena žica stikala za nagib dotika upora, drugo stikalo pa v drugi vrsti.

Upor je 100 ohmov, kar je dovolj za standardne 5 mm LED diode, saj je napetost, ki se izprazni iz baterije, 3,7 V.

Normalna Rubikova kocka ima rumeno/belo, modro/zeleno in rdečo/oranžno nasproti drug drugemu. Posledično moramo poskrbeti, da je vsako stikalo za nagib obrnjeno v pravo smer. Pravilne smeri glede na perfboard, ob predpostavki, da je rumena barva "off", so naslednje:

1. Bela: gor (iz plošče, obrnjena proti vam)
2. Modra: vzhod
3. Oranžna: severna
4. Zelena: zahod
5. Rdeča: jug

Nato dodajte LED diode ustreznemu stikalu za nagib. Prepričajte se, da je daljša noga LED noga, ki se dotika stikala za nagib. Nato spajite vse krajše noge LED.

Kosec rdeče žice spajkajte na upognjeno stran upora in kos bele žice spajkajte na noge LED (ki ste jih pravkar priključili).

Na koncu belo žico spajkajte na OUT- na TP4056, nato pa rdečo žico spajkajte na luknjo OUT+ (dobra praksa je, da vedno najprej priključite ozemljitev!).

Najprej sem preskusil vezje s ploščo, nato pa sem ga prenesel na ploščo. Prepričajte se, da je bela in rdeča žica, ki vodi od plošče do TP4056 na dnu plošče-plošča bo nad TP4056.

Zdaj lahko preizkusimo, ali vezje deluje po pričakovanjih, tako da ploščo nagnemo v različne smeri.

Korak 7: Nanesite nalepke na kocko in 2 strani, ki še nista pritrjeni

To je bil najbolj živčen del gradnje. Kocke je bilo težko dodati nalepke, tako da so bile vse naravnost.

Na desni strani dodajte nalepke. Dodati jih je treba tako, da so rumeno/belo, modro/zeleno in rdeče/oranžno nasproti drug drugemu

Za »izključeno« barvo LED sem izbral rumeno. To je pomenilo, da polnilna vrata ne smejo biti na rumeni ali beli strani. Tako morata imeti dva nevezana kvadrata belo in drugo barvo poleg rumene (rdeča, modra, zelena ali oranžna-jaz sem izbral rdečo).

Nasvet: lažje je, če za stran, na katero trenutno dodajate nalepke, postavite dolžino neolupljenih nalepk, za to stranjo osvetlite svetilko in nato dodate nalepke. Na ta način lahko preprosto vidite oris nalepk in ga uporabite kot vodilo za namestitev nalepk.

8. korak: Naredite luknjo za vrata za polnjenje

Z dodanimi nalepkami lahko zdaj ustvarimo luknjo za polnilna vrata TP4056. TP4056 z vročim lepilom prilepite na baterijo, pri čemer je polnilno mesto poravnano z robom baterije. Nato označite mesto na akrilu, da bo polnilna vrata šla skozi pritrjeno stran.

Nato z majhnim svedrom naredite 3 majhne luknje, kamor morajo iti polnilna vrata. Polnilna vrata uporabite kot vodilo, kako velika mora biti luknja. (Tudi ta del je bil presenetljivo težak).

9. korak: Spet sestavljanje kocke

Čas je za končno montažo! Zdaj, ko je polnilno mesto nameščeno, lahko sestavimo vse ostalo.

Vzemite mikro USB kabel in ga priključite skozi luknjo za polnilno odprtino, ki ste jo pravkar naredili na nepovezani strani.

Priključite ga na TP4056 na bateriji, tako da je baterija poravnana ob strani.

Dodajte vroče lepilo na tri robove kocke, kamor bo šla neodprta stran z odprtino, in na mesto, kjer se mora baterija držati. Nato k kocki hitro dodajte baterijo in nepritrjeno stran.

Prepričajte se, da je vezje na plošči izolirano od TP4056, tako da postavite nekaj vmes-uporabil sem bombažni krog. Vročo lepilno ploščo nalepite na okrogel bombaž, bombaž pa na baterijo (na bateriji mora biti prostor, ki ga TP4056 ne zavzame).

Prepričajte se, da je plošča čim bolj ravna-to bo zagotovilo, da LED svetijo, ko naj bi

Na koncu lepite zadnji neodpeti kos na vrh, in končali smo!

Počistite vse grobe robove.

10. korak: Zaključek

Uživajte v svoji novi super super kocki! Pokažite ga vsem svojim (izjemno ljubosumnim) prijateljem.

Če bi to storil še enkrat: bil bi veliko bolj previden pri rezanju kosov akrila in bi jih verjetno naročil vnaprej razrezane pod kotom 45 stopinj, da se prilegajo skupaj. Verjetno bi uporabil tudi epoksid, da bi ga zlepil, in raje naročil beli akril, namesto da bi se ukvarjal s pršilno barvo, ki se lahko zlahka opraska.

Upam, da vam je bil ta Instructable všeč! Če ste to storili, ponovno razmislite o glasovanju zanj na natečaju Remix

Komentarji, pomisleki, vprašanja, konstruktivna kritika so dobrodošli.