Запалителна кутия със съкровища: 4 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:49

Това е проект, който направих за моя 4-годишен син, който поиска специална кутия за съхранение и съхранение на малки динозаври, комикси, черупки и произволни парчета дърво и хартия, известни още като „съкровища“. По същество това е обикновена дървена кутия с капак на панти, изработена от череша и влакна от средна плътност (MDF). Но, разбира се, не можах да устоя на добавянето на Arduino и куп светлини и ключове!

Електронните части (захранвани от 9V батерия) са всички отгоре и вътре в капака, така че детето може да си играе със светлините и копчетата и да използва дъното на кутията за съхранение на съкровища. Характеристиките на капака:

• "S" форма, изработена от светлинна тръба, със светодиоди от двата края, свързани към потенциометри за контрол на яркостта
• 3 светещи ключа, които управляват 3 различни светодиода на платката: за звездата, ракетния двигател и планетата
• 5-волтов аналогов панелен измервателен уред
• LED диаграма на Sparkfun (за съжаление прекратена), също контролирана от саксия
• Превключвател за включване/изключване
• Забавно рисувани звезди, планета и кораб

Електрониката се управлява с Adafruit Metro (еквивалент на Arduino Uno), който е под капака и се съдържа зад завинтен прозрачен акрилен лист, така че да не се извадят проводници. (Оставих малка празнина за достъп до държача на батерията.)

Дървената кутия има месингови панти, закопчалка и готина дръжка за чекмеджета от 60 -те години на миналия век от Мексико, която баща ми ми подари. Дървената кутия се сглобява по метода "челно съединение", но аз направих малко допълнителна обработка на дърво и покрих винтовете с дървени тапи, направени от орех, което контрастира добре с черешата.

Консумативи:

• Два 12-квадратни MDF панели с дебелина 1/4"
• Черешови дъски, използвах шест 3/4 "x 4-1/2" дъски, нарязани на 12 "на всяка страна. Четири от тях са за страните на кутията, а другите две разрязах наполовина по дължина, за да направя страните на капака
• Малко парче орехова дървесина за тапите за капаците на винтовете
• Лист от плексиглас
• Adafruit Metro или друга дъска тип Arduino Uno
• Protoboard/perfboard (за захранващата шина)
• проводници
• Четири 5 мм светодиода
• Три 10k-ома линейни потенциометра с копчета
• превключвател за включване/изключване
• аналогов панелен измервателен уред
• боя
• инструменти: свредло, бита за рязане, отвертка, поялник, трион, трион за отвори, фреза

Стъпка 1: Стъпка 1: Направете кутията

Купих 10-футова дъска от черешово дърво от местен магазин за дървен материал. Нямам трион за маса, затова помолих момчето там да ми отреже шест 12-инчови секции, 4 за страничните страни и 2 за горната част. Заех съседски трион за рязане, за да отреже двете горни части наполовина по дължина, така че капакът е приблизително наполовина по-широк от основната кутия (минус ширината на режещия диск). Дъската беше широка 4-1/2 ", а капакът е около 2-1/8".

За горната част на капака и долната част на кутията използвах 2 парчета от 1/4 "MDF, които лежах наоколо, изрязани на 12" квадрат, Синът ми избра хубав аква цвят, за да нарисува дъното и вътрешността на върха (той помогна). Исках горната и долната част на кутията да са леко вдлъбнати (вместо да я завинтвам отгоре и отдолу). Така че, използвах моя древен рутер и много сложен водач с прави ръбове, за да прокарам 1/4 "дълбок канал по целия път от външния ръб на всяко парче до около 3/8" от другия край.

Уверете се, че не преминете докрай с рутера, в противен случай изрезката ще бъде видима от външната страна на кутията. Моята система беше ужасна И рутерът умря на последното парче, по средата!

Използвах това като извинение, за да получа маса за рутер и нов рутер от The Home Depot, за да завърша работата, което го направи много по -лесно.

Съвети:

Вземете таблица с рутер. Разфасовките са по -чисти и е много по -лесно, отколкото да направите прави водач с множество парчета скрап дърво. Освен това правите нещо ново, имате нужда от нов инструмент. Това е правило!

Маркирайте парчетата преди маршрутизиране: Тоест да стане ясно коя страна на маршрута минава чак до края и коя страна трябва да спре преди края. (виж снимката)

Помислете за външния вид на кутията. За този проект направих обикновена челна връзка, където краищата на дървото са прикрепени без никакви довършвания или нещо подобно. Исках ставите на капака да са противоположни на кутиите, така че при затваряне да виждате крайното зърно на кутията от едната страна, но капакът е подреден по обратния начин. Разбира се, можете да станете по -любими с различни стави.

Дайте малко допълнително място на прорезаните канали. Маршрутът 1/4 "за 1/4" MDF беше доста прилепнал. Ако е възможно, направете го малко по -широк (преминете през рутера втори път с малка настройка), така че да има малко място за разгъване и свиване на дървените парчета, в противен случай горната част ще има тенденция да се деформира. Говорейки за върха, планирайте какви компоненти искате да имате и съответно изрежете дупки. За моето направих:

• три отвора за превключвателите, (5/8 ")
• три за потенциометри, (1/4 ")
• един за волтметъра (с помощта на трион с отвори 1-1/2 ")
• един за Сатурн (който беше покрит с парче боядисан плексиглас от вътрешната страна), (също 1-1/2-инчов трион)
• един за звездния светодиод, (1/4 ")
• два отвора за 5 -милиметрова тръба за светлина, за да се впишат във всеки край на "S" (1/4 ")
• и накрая дълъг правоъгълен отвор за LED диаграма, изрязан с рутера. (7/16 "x 3")

(вижте снимката за оформлението)

Исках космическа тема, затова боядисах горния панел в черно, нарисувах звезда, кораб и изпръсках малко бяла боя за фон на звездно поле. За планетата нарисувах пръстени около дупката и залепих квадрат от плексиглас, боядисан с червено и жълто от долната страна на панела.

Използвах Dremel, за да направя формата "S". "S" е издълбано в дъската около половината. На всеки край на "S" пробих дупка докрай, за да може светлинната тръба да слезе в кутията. Светодиод от всеки край изпраща светлина в светлинната тръба. Поставих малко лепило в жлеба и поставих (заседнах) светлинната тръба в жлеба с краищата, които се спускат надолу през отворите на всеки край. Това е така, че светодиодите могат да бъдат прикрепени към всеки край на светлинната тръба, за да позволят на светлината да премине през нея и да я запали.

След като парчетата на кутията ви бъдат изрязани и панелите са боядисани и пробити, поставете панелите в горните и долните канали, затегнете и залепете заедно. За по -декоративен вид можете да добавите винтове, покрити с тапи, които ще обясня в следващия раздел!

Стъпка 2: Винтове и тапи

Вероятно лепилото е достатъчно, за да държи кутията заедно, но добавих винтове към всяка фуга, за да съм сигурен. Но за да изглежда по -интересно, покрих винтовете с малки тапи, изрязани от орех.

Тъмният орех контрастира добре с черешата, а прикриването на винтовете му придава хубав, завършен вид.

Процесът е доста прост, но се нуждаете от специална бормашина, наречена фреза. Използвах парче орех за скрап и отрязах тапи от 3/8 . Забележка: Трябва да пробиете целия скрап, за да извадите щепсела.

След като пробих пилотни отвори за винтовете в кутията, пробих малко количество с бит 3/8 ", за да направя място за щепселите. След това завинтвам винтовете, така че да са изравнени с дъното на по -големите 3 /8 "отвор. След това изстисках малко лепило в отвора, поставих щепсела в отвора и го потупах с чук. Забележка: Не е нужно да го докосвате докрай! Точно така, че той е седнал в отвора и контактува с лепилото. Избърсах излишното лепило и го оставих да престои няколко часа. Следващата стъпка е да отрежете щепселите, за да са на едно ниво с повърхността. Използвах визитка и изрязах дупка в нея, така че да приляга плътно върху частта на щепсела, която стърчеше. Това е така, когато изпилявате края, не късате дървото на кутията. Нарязах щепсела, оставяйки го около 1/16 от инча горд с повърхността. След това го шлайфах, докато се изравнява. Една глава на винт се счупи, защото я пробих твърде бавно, но използвах Dremel, за да я смила и все още можех да я покрия с щепсела. Друга добра причина да използвате щепсели - прикриване на провиски. Ха! Вземи го? Защото винтът … о няма значение.

Стъпка 3: Електроника

Освен способността на кутията със съкровища да съхранява съкровища, исках тя да има и забавен, интерактивен елемент. Както споменах по -рано, реших, че ще имам следните елементи на предния панел

• 3 бутона за осветяване за активиране на светодиоди със забавна космическа тема
• 2 потенциометъра за управление на яркостта на 2 светодиода от двете страни на светлинна тръба (нещо като оптичен кабел)
• превключвател за включване/изключване
• 30 сегментна LED лентова диаграма с друг пот за управление на светлините върху нея
• 5V аналогов панелен измервателен уред, за да видите как включването и изключването на превключвателите влияе на нивата на напрежение

Електронната част на този проект е доста проста, но има уловка. Червената платка на снимките е Sparkfun светодиодна лента за прекъсване (https://www.sparkfun.com/products/retired/10936), която те вече не произвеждат. Но - добра новина! Описвам в друг Instructable как съм работил около този проблем при изтеглянето на файловете Eagle и производството на тези платки с отворен код за мен.

Платката с графична лента (ако решите да я използвате) изисква доста малко сглобяване, тъй като комплектът вече не е наличен, но не е толкова сложен и тук има много документация. В този проект завъртането на потенциометъра кара отделните светодиоди да се движат нагоре и надолу по графиката. Ако го завъртите докрай, това прави хладен, движещ се модел по лентата.

Друг пенсиониран продукт е светлинната тръба (https://www.sparkfun.com/products/retired/10693), но тя може да бъде заменена и с нещо друго: гъвкави светодиоди, EL проводник, силиконови светлинни ленти и т.н.

За този проект използвах дъската Adafruit Metro, която е клонинг на Arduino Uno, без прикрепени заглавки, за да мога да запоя проводниците директно към дъската.

Използвах и протоборд за насочване на 5V захранване и заземяване към различните светодиоди, тъй като Arduino има само два 5V изхода и два заземителни щифта.

Светодиоди, ключове и саксии

Светодиодът Saturn и звездата се включват и изключват с осветени превключватели, така че окабеляването е доста просто: 5V трябва да премине през превключвателя към положителния крак на LED, след това обратно към земята чрез отрицателния крак на светодиода. За да накарате самите превключватели да светнат, трябва да направите малко изискано окабеляване, но това не е твърде трудно. (Вижте диаграмата)

Светодиодът на двигателя на космическия кораб е свързан към PWM щифт на Arduino, тъй като исках той да може да „пулсира“. Така че долният червен светещ превключвател, когато се натисне, казва на Arduino да пулсира светодиода, така че да изглежда като ракетен двигател, пламнал (нещо като).

Използвах някакъв модел боя, за да направя червеникав облачен модел върху плексигласа зад дупката за Сатурн. Светодиодът свети доста слабо, но през нощта изглежда хладно. Също така, когато отворите кутията с включен Сатурн, белият светодиод е доста ярък и свети надолу в кутията, така че можете да намерите неща през нощта. Всеки светодиод има 220 омов резистор, прикрепен от едната страна, за да не изгорят.

Светодиодите в двата края на светлинната тръба се контролират от потенциометри (саксии), които ги правят по -ярки или по -тъмни. Единият е син, а другият е жълт. Докато осветявате светодиодите, светлината се движи по -нагоре по тръбата, докато цветовете се срещнат в средата. Поне това беше идеята. Не свърших чудесна работа с опаковането на светодиодите в краищата на тръбата, така че много светлина изтича и те се оказаха не много ярки. Тези светодиоди също трябва да преминават към PWM щифтове, за да може да се регулира яркостта.

Потенциометрите са свързани с една страна към 5V, едната страна към земята и средната към щифт на Arduino, в този случай щифтове A1 и A5. Другият пот контролира светлините на LED диаграмата и се прикрепя към щифт А2.

Превключвателят на захранването е просто превключвател между батерията и Arduino. Използвах 9V държач за батерия с адаптер за жак. Отделете проводниците, слизащи от държача, и ги отрежете. (Няма значение кой) Отлепете отрязаните краища и запоявайте към конекторите на превключвателя. След това включете жака към цевта в Arduino. Бум, готово.

Лентовата диаграма с LED използва регистрите за смяна, така че изисква само 3 пина, плюс захранване и маса.

Ето и окончателното раздаване:

• А1 потенциометър 1 (за управление на долния "S" светодиод)
• A2 пот 2 (за контролите на лентовата диаграма)
• A5 пот 3 (контролира светодиода в горната част на "S")
• D3 към LED за пулсиращ ракетен двигател
• D6 отгоре на светодиода "S"
• D8 Вход от превключвателя на ракетния двигател
• D9 отдолу на светодиода "S"

5-волтов панелен измервател

Панелният измервател * вид * се удвоява и като измервател на батерията. Той има два проводника на гърба, единият е свързан към 5V щифта от Arduino (на протоборда), а другият се заземява. Измервателният уред работи само до 5 волта, а батерията е 9V, така че ако батерията е пълна или пълна, измервателният уред ще бъде прикрепен вдясно. Но след като батерията се изтощи малко, тя става по -интересна, защото иглата се движи, когато включите повече светлини и се изразходва повече напрежение. Вероятно има по-хитър начин да свържа това, но аз направих това!

Кодът на Arduino

Пълният код на Arduino е приложен тук. Не е красиво, но върши работата!

Стъпка 4: Довършителни щрихи

След като електрониката е инсталирана и работи, е време да завършите проекта. Все още трябва:

• подредете горния ръб (където капакът отговаря на кутията) с лепилна лента от филц
• Инсталирайте пантите отзад
• Инсталирайте ключалката отпред
• масло или лак на дървото
• Прикрепете дръжка, ако желаете

Обичах усещането за недовършената дървесина, но знаех, че трябва да я предпазя от разливи, драскотини и подобни. Затова отидох с Watco Wipe-On Poly, който запечатва дървото, но му придава приятен естествен, смазан вид. Три слоя свършиха работата и това прави малките орехови тапи наистина да се впиват в топлото черешово дърво.

Добавих и 4 филцови крачета в долните ъгли на кутията, така че лесно да се плъзне изпод леглото и да не се надраска.

И ето го. Персонализирана кутия със съкровища с електронен обрат, която децата ще обичат завинаги! Надявам се да ви хареса тази (наистина дълга) инструкция. Кажете ми в коментарите, ако нещо не е ясно. Благодаря за четенето!