LED lučka, občutljiva na dotik: 15 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Pred petindvajsetimi leti mi je dedek izdelal svetilko, tako da je žarnico spajkal na upognjene sponke prazne, 4,5 V baterije. Kot naprava je bila surova in preprosta, vendar mi tisti večer ni samo osvetlila utrdbe za blazine. Poganjal je mojo željo po učenju, raziskovanju, razumevanju in ustvarjanju. Upam, da bodo moje prve inštruktorske iskrice iskricale isto iskrico, ki mi je od takrat naprej srbela roke.

Zdaj pa se pogovorimo o lučkah.

Na zgornji sliki je luč, ki sem jo naredil, navdihnila tradicionalna japonska arhitektura - kjer je stena ali vrata izdelana iz papirja, obloženega čez leseni okvir (poiščite izraz "shoji", če vas zanima). Tu je bil uporabljen isti koncept, le v manjšem obsegu. Svetloba se oddaja iz niza LED na notranji strani, medtem ko vezje na dotik deluje kot stikalo za vklop / izklop.

Preden nadaljujemo s 1. korakom, moram navesti zelo pomembno zavrnitev odgovornosti. Ta navodila vključujejo uporabo orodij, ki lahko povzročijo resne poškodbe, nelagodje in/ali poškodbe, če se ne uporabljajo pravilno. Prosimo, uporabite zdrav razum in skrbite zase, če se odločite za ponovno ustvarjanje tega projekta ali katerega koli od korakov, opisanih v njem.

1. korak: Izdelava zgornjih in spodnjih delov svetilke

Upoštevajte, da so vse enote v tem navodilu metrične

Za izdelavo zgornjih in spodnjih kosov svetilke sem uporabil les tilia, saj je tam, kjer živim, poceni in bogat, lahko pa uporabite kateri koli les, ki izgleda dobro in se z njim počutite udobno. Kakovostna vezana plošča je lahko tudi v redu za uporabo. Ne uporabljajte MDF, ivernih plošč ali OSB za tovrstne projekte. Zdaj je postopek videti takole:

1. REZANJE: Z vbodno žago sem razrezal dva kosa lesa tilia velikosti 13 x 13 x 2 centimetra. Če nimate ustreznih orodij ali spretnosti za to delo, lahko prodajalne strojne opreme, ki prodajajo les, običajno razrežejo kose tudi za vas.
2. PESKANJE: Nato sem oba kosa stisnila skupaj z več sponkami in brusila njuni strani, dokler nista bili popolnoma enaki po velikosti. Začel sem z grobim (60 zrnatim) brusnim papirjem, ki hitro odstrani veliko materiala. Nato sem prešel na 120 peska in na koncu 240 zrna, dokler stranice niso bile lepe in gladke na otip. V idealnem primeru ne bi smeli videti nobenih sledi od brušenja.
3. KROGLJENJE: Teh sponk še ne odstranjujte! Prav tako je dobro zaokrožiti vogale kosov. Spet začnite z grobim kosom brusnega papirja, nato preidite na nekaj finejšega, da bo krivulja lepa in gladka.
4. IZBIRA: Na koncu vizualno preglejte in izberite lepši kos, pa tudi njegovo lepšo stran. Pobrusite to stran čim bolj gladko. Prepričajte se, da sta ta kos in ta stran na vrhu vaše luči. Lahko ga rahlo označite s svinčnikom, če ga morate pred nanosom zaključno obdelati.

2. korak: Rezanje kosov okvirja

Štirje tanki in dolgi kosi lesa držijo zgornji in spodnji kos svetilke skupaj. Vsi so visoki 19 cm in široki 1 x 1 cm. Izrezal sem jih iz enega samega 1 metra dolgega lesa, ki sem ga dobil v lokalni trgovini s hobiji. Morda se boste v naslednjih korakih tega navodila naučili, da jih omenjam kot "zunanji okvir".

Nožna žaga je vse, kar potrebujete za enostavno rezanje štirih kosov. S svinčnikom narišite oznako, na kateri je treba narediti rez. Dobro je, da mesto zavijete v lepilni trak in ga nato prerežete, da preprečite drobljenje lesa.

Ne skrbite, če se kosi ne izkažejo popolnoma enakomerno. V redu je, če sta en ali dva milimeter daljši ali krajši od ostalih. Zakaj, boste videli v naslednjem koraku.

3. korak: Rezanje vreznin v spodnjem delu

Obstaja na desetine načinov, kako lahko spojite dva kosa lesa. Vrtni in tenonski spoj je ena najlažjih in najpogostejših tehnik, zato sem se odločil za enak pristop za svojo luč. V bistvu sem v zgornji in spodnji del izrezljal vdolbine (v mojem primeru je to modna beseda za pravokotno luknjo) in vanje vtaknil štiri okvirje. Evo, kako sem to naredil.

1. Z odpadnim kosom lesa debeline 1 centimeter, ki je ostal od zunanjega okvirja, sem označil črto 1 centimeter stran od vsakega roba spodnjega kosa. Na zgornji strani spodnjega dela sem naredil oznake. Morali bi dobiti pravokotnik s stranicami približno 11 centimetrov.
2. Z istim kosom sem opisal vdolbine v vsakem kotu pravokotnika, ki sem ga narisal. Vsaka vdolbina naj bi bila široka 1 x 1 centimeter, kar je natančna širina kosov zunanjega okvirja.
3. Z dletom sem izrezal vreznine. Ne skrbite, če še nikoli niste uporabljali dleto. To je bilo prvič in rezultati so bili odlični. Uporabil sem 5-milimetrsko ravno dleto iz umazano poceni rezbarskega kompleta, ki sem ga dobil iz trgovine s hobiji. Najprej sem pritisnil rezilo po obrisih, da sem označil luknjo. Nato sem nežno začel odstranjevati plasti lesa po smeri lesnega zrna. Če niste prepričani o vsem tem, najprej vadite na odrezanem kosu lesa! Moje luknje so bile globoke 8 milimetrov. Poskrbel sem, da so njihove stranice in dno lepi, čisti in ravni. Kosi okvirja se morajo tesno prilegati, ne da bi se močno nihalo. Preden preizkusite, kako se prilegajo, odstranite maskirni trak!
4. Nazadnje sem stran brusila z brusnim papirjem zrnatosti 240. To je dalo prijeten, gladek občutek in odstranilo vse sledi oznak svinčnika.

4. korak: lepljenje kosov okvirja

Pred nanosom katerega koli lepila sem se prepričal, da se vsi štirje okvirji dobro prilegajo v luknje. Nato sem nanesel veliko količino lepila in koščke z zmerno silo vstavil v luknje. S pravilnim kotom ravnila sem se prepričal, da so vsi kosi pravokotni na podlago. Obrišite vsako lepilo, ki ga iztisnete, z vlažno krpo ali papirnato brisačo, ne pa tudi s toaletnim papirjem.

5. korak: Izvrtajte luknjo za napajalni kabel

Na tej točki sem spoznal, da sem pozabil izvrtati luknjo za kabel 12V napajanja. Vendar je bilo še vedno izvedljivo. Z orodjem Dremel in 3,2 -milimetrskim nastavkom sem izvrtal luknjo na strani podstavka globoko 22 mm. Nato sem izvrtal še eno luknjo pod kotom od vrha, medtem ko sem ciljal na konec prve luknje. Popolnoma sem zabil. Z rahlim tresenjem sem lahko potisnil napajalni kabel skozi luknjo in se prepričal, da se dobro prilega. Nato sem odstranil napajalni kabel - prezgodaj je, da bi bil tam.

Korak 6: Izrežite vreznine v zgornjem delu

Medtem ko se je lepilo sušilo, sem v zgornji del svetilke izrezljal vdolbine. Tukaj res ni kaj dodati. Po ostrenju dleta sem preprosto sledil istemu postopku, ki sem ga opisal v 3. koraku.

7. korak: Lepite vse skupaj

Moja luč se je začela oblikovati. Čas je bil za suhi tek. Z nekaj fino nastavitvijo (beri: previdno upogibanje zunanjih kosov okvirja) mi je uspelo vse skupaj sestaviti brez lepila. To je pomenilo, da lahko na zgornji del nanesemo lepilo, da vse skupaj trajno zlepimo. Kot lahko vidite na fotografiji, sem tokrat uporabil nekaj vpenjal za tesnejše prileganje in zagotovitev, da sta zgornji in spodnji del popolnoma pravokotni drug na drugega.

8. korak: Uporabi Dokončaj

Ko se je lepilo posušilo, sem na tisto, kar je počasi postajalo luč, nanesla dva sloja razpršilnega laka. S pršilnim lakom je zelo enostavno delati, zato, če ste začetnik, je to izbira. Upoštevajte navodila na razpršilniku in nanesite premaz v dobro prezračevanem prostoru. Delali bi tudi drugi zaključki, kot so šelak, lak ali dansko olje, vendar je delo z njimi nekoliko bolj grdo.

Upoštevajte, da sem notranji del spodnjega dela prekril z maskirnim trakom, da se tam ne bi prijel lak. Tu bi se držal svetlobni element, zato je bolje, da tega območja ne obdelamo.

9. korak: Sestavljanje elektronike

Med sušenjem laka sem sestavil elektroniko, potrebno za delo tega projekta. Splošno 12V napajalno opeko sem uporabil kot napajalnik, saj so moje LED diode zahtevale 12V, da zasvetijo. Moč opeke je bila ocenjena na 1 amp, kar je bilo dovolj za moje potrebe.

Če želite izvedeti, za koliko amperov bi morala biti ocenjena vaša napajalna enota, z multimetrom ugotovite, koliko toka porabijo tri vaše LED (svetleče diode iz LED trakov so združene v tri, zato lahko izmerite največ tri, da izmerite njihovo poraba). Če tri LED diode porabijo 30 miliamperov in želite uporabiti 30 LED, potrebujete napajalnik, ki lahko odda 1200 miliamperov pri 12V. V takem primeru bi se odločil za vsaj 500 mAmps - da bi bil na varni strani in ker bodo vključena druga vezja.

UPDATE: Očitno lahko dobite LED trakove, kjer LED niso združeni v tri.

LED diode so povezane z napajalnikom prek n-kanalnega MOSFET-a (v mojem primeru IRF 520 ali karkoli, kar lahko prenese nekaj amperov). Slednji deluje kot stikalo - ko se nanj pošlje signal, prepušča tok in prižge luči.

Signal pošilja čip PCF8883, ki je IC, zasnovan za delovanje tipk/stikal na dotik. Ta čip je v paketu SOIC8, zato ne bo primeren za ploščo. Uporabiti boste morali eno od teh - adapter za ploščo SOIC8. Spajkate čip na adapter, nato pa adapter na ploščo. Ena od zgornjih slik prikazuje čip, spajkan na adapter - majhen, kajne?

Ker čip za delo potrebuje 3 do 9 voltov, sem uporabil tudi regulator napetosti LM7805.

Vsa elektronika je bila poseljena na eno ploščo velikosti 2 cm x 8 cm iz kompleta, kot je ta. Zelena žica, ki jo vidite obešeno, bo povezana s senzorsko ploščo.

UPDATE: Če želite povečati občutljivost senzorja na dotik, povečajte površino plošče na dotik ali zamenjajte kondenzator 470nF z večjim do 2500nF.

10. korak: Sestavite LED svetlobni element

Upam, da so vam všeč oljke. Namesto žarnice sem uporabil trak LED, ovit okoli visokega in ozkega steklenega kozarca. Sprva sem nameraval uporabiti PVC cev, vendar se je rok za prvi natečaj avtorjev hitro približal:)

Pri nabiranju LED traku sem namenoma šel po "toplo bele" LED, ker so nekoliko bolj rumenkaste. Večina tako imenovanih belih LED je nadležno modrih in vsekakor niso primerni za spalnico.

Ko LED trak ovijate okoli kozarca ali cevi, pazite, da začnete pod rahlim kotom. Želite, da so LED diode čim tesneje navite, vendar ne želite, da se prekrivajo. Najprej lahko opravite vajo, ne da bi razkrili lepilo na zadnji strani, nato pa trak razrežite na velikost. Upoštevajte, da imajo LED trakovi oznake, kjer je treba narediti reze.

Spajal sem žice na trak in jih zvil skupaj za stabilnost. Za dodatno trdnost sem z 2-komponentnim lepilom zlepil žico na kozarec-na točki blizu, kjer so bili spajkani na LED trak.

Korak: Lepilna senzorska plošča in pokrov kozarca

Z dvokomponentnim lepilom sem na sredino spodnjega dela prilepila pokrovček kozarca. Nato sem na spodnji del zgornjega dela prilepil kos aluminijaste folije (takšno, kot jo imate v kuhinji). Upoštevajte, da sem tam pustil nekaj prostora. Tu bo šla perfboard z vso elektroniko.

Korak: Namestite vso elektroniko v svetilko

Za pritrditev perfboard -a na luč sem nanj prilepil komplet štirih stojal. Celoten komplet izravnave stane nekaj dolarjev in vam bo trajal dlje časa. S prilepljenimi odmiki sem varno privijal ploščo, nato pa vse žice pritrdil na njihova mesta. Viseča zelena žica, ki ste jo videli v prejšnjem koraku, je pritrjena na senzorsko ploščo z lepilnim trakom, ker je nisem mogel spajati na aluminijasto folijo. Nazadnje napeljite napajalni kabel skozi luknjo, ki smo jo prej izvrtali, in ga priključite. Preizkusite svetilko. Plošča mora zaznati vašo roko tudi skozi les. Če ga ne zadržite nekaj sekund in poskusite še nekajkrat. čip ima funkcijo samodejnega umerjanja, zato bo morda potrebno nekaj časa za natančno nastavitev občutljivosti.

Korak: Pripravite okvirje za majhna okna

To je verjetno najtežji del celotnega projekta. Vsaka stran moje luči je pokrita s tem, kar bom rekel "okenski okvir". Ti so narejeni iz tankih lesenih tramov, ki sem jih dobil tudi iz trgovine z obrtmi. Vsak žarek je dolg 1 meter in ima debelino 3 x 10 milimetrov. Štiri 1-metrske grede zadostujejo za projekt te velikosti, a za vsak slučaj sem dobil pet. Posamezne kose okenskih okvirjev smo z majhno žago razrezali po velikosti.

Da bi zagotovil, da se vsak okvir popolnoma prilega luči in da ne pade, sem izmeril vsako posamezno odprtino in ustrezno prerezal vsak kos okvirja. Začel sem z spodnjimi in zgornjimi deli okvirja, ki sta bili široki kot razdalja med velikimi kosi okvirja, ki smo jih že zlepili. Naslednji so bili izrezani visoki stranski deli okvirja: dolgi so bili kot razdalja med zgornjim in spodnji deli luči minus 2 x 3 milimetra, kar je debelina okvirja. Če dvakrat pozabite odšteti debelino materiala, se okenski okvirji ne prilegajo. Prav tako se prepričajte, da ste kose lepili pravilno!

Nato sem prerezal vodoravni srednji del okvirja: bil je 2 x 3 milimetra krajši od zgornjega in spodnjega dela okvirja, da se je lahko prilegal med stranske dele okvirja. Na koncu sem izrezal dva srednja navpična kosa okvirja. Še enkrat natančno merite in nato ustrezno narežite, če želite, da se ti okenski okvirji prilegajo!

Ko so vaši okenski okvirji zlepljeni, jih nanesite s pršilnim lakom in pustite, da se posušijo. Eno stran pustite neobdelano, saj bo papir šel tja.

Korak 14: Postavite papir na okvirje

Iz trgovine s hobiji sem dobil tisto, kar so imenovali decoupage rižev papir. Bil je prosojen in imel je kul pogled. En sam list meri približno 2/3 kvadratnih metrov in je več kot dovolj.

Z ostrim nožem za hobi sem na rezalni preprogi naredil izreze iz papirja. Nato sem jih z lepilom za les, ki sem ga nanesla s prstom (ker je tako bolj zabavno), prilepila na okenske okvirje. Ker papir ni blokiral dovolj svetlobe, sem na vsakem okenskem okvirju uporabil dve plasti.

Korak 15: Namestite okenske okvirje in uživajte v luči

Zadnja stvar je, da namestite okenske okvirje. Bodi nežen! Konec koncev so narejeni iz tankega lesa in papirja.

In tako je nastala moja luč! To je bil zelo kul projekt, ki mi je pomagal izboljšati svoje sposobnosti, in resnično upam, da ste se naučili tudi kaj novega. Če imate kakršna koli vprašanja, jih vprašajte v komentarjih. Obiščite tudi moj kanal YouTube za več projektov in navodila. Hvala!

Velika nagrada na prvem tekmovanju avtorjev 2018