Сензорен LED фенер: 15 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Преди двадесет и пет години дядо ми ми направи фенер, като запои една крушка към клемите за огъване на плоска, 4.5V батерия. Като устройство беше грубо и просто, но не само запали крепостта на възглавницата ми тази вечер. Това подхрани желанието ми да уча, да изследвам, да разбирам и да създавам. Надявам се, че първите ми инструктивни искри предизвикват същата тази искра, която оттогава ме сърби в ръцете.

Сега нека поговорим за фенери.

На снимката по -горе, фенерът, който направих, е вдъхновен от традиционната японска архитектура - където стена или врата са изградени от хартия, облицована върху дървена рамка (потърсете термина „шоджи“, ако сте любопитни). Същата концепция е приложена и тук, само в по -малък мащаб. Светлината се излъчва от низ от светодиоди от вътрешната страна, докато чувствителната на допир верига действа като превключвател за включване-изключване.

Преди да преминем към стъпка 1, трябва да заявя много важно ОТГОВОРНОСТ. Тази инструкция включва използването на инструменти, които могат да причинят сериозни наранявания, дискомфорт и/или повреда, ако не се използват правилно. Моля, използвайте здравия разум и се погрижете за себе си, ако решите да пресъздадете този проект или някоя от стъпките, описани в него.

Стъпка 1: Изработване на горната и долната част на фенера

Обърнете внимание, че всички единици в тази инструкция са метрични

За да направя горната и долната част на моя фенер, използвах дърво от тилия, тъй като там е евтино и изобилно, където живея, но можете да използвате всякакъв вид дърво, което изглежда добре и с което се чувствате комфортно. Висококачественият шперплат също може да е подходящ за използване. Не се притеснявайте да използвате MDF, ПДЧ или OSB за проект от този вид. Ето как изглеждаше процесът:

1. РЕЗАНЕ: С помощта на прободен трион нарязах две парчета дърво от тилия с размери 13 на 13 на 2 сантиметра. Ако нямате подходящите инструменти или умения за работата, магазините за хардуер, които продават дървен материал, обикновено могат да отрежат парчетата и за вас.
2. ШЛИФИРАНЕ: След това притиснах двете части заедно с помощта на няколко скоби и шлайфах страните им, докато станат идеално равномерни по размер. Започнах с груба (60 песъчинка) шкурка, която бързо премахва много материал. След това преминах към 120 песъчинки и накрая 240 зърна, докато страните бяха приятни и гладки на допир. В идеалния случай не трябва да виждате следи от шлайфането.
3. КРЪГЛЕНЕ: Не махайте още тези скоби! Също така е добра идея да заоблите ъглите на парчетата. Отново започнете с грубо парче шкурка, след това преминете към нещо по -фино, за да направите кривата хубава и гладка.
4. ИЗБОР: Накрая визуално проверете и изберете по-добре изглеждащото парче, както и неговата по-добре изглеждаща страна. Шлайфайте тази страна възможно най -гладко. Уверете се, че това парче и тази страна вървят върху вашия фенер. Можете да го маркирате леко с молив, ако трябва да го разтриете, преди да нанесете финал.

Стъпка 2: Изрязване на частите на рамката

Четири тънки и дълги парчета дърво държат горната и долната част на фенера заедно. Всички те са високи 19 см и широки 1 на 1 см. Изрязах ги от един, дълъг 1 метър парче дървен материал, който получих от местен магазин за хобита. В следващите стъпки на тази инструкция може да ме намерите като „външна рамка“.

Ножовка е всичко, от което се нуждаете, за да изрежете лесно четирите парчета. Използвайте молив, за да начертаете знак, където трябва да бъде направен разрезът. Добра идея е да увиете петното в маскираща лента и след това да го отрежете, за да предотвратите нарязването на дървото.

Не се притеснявайте, ако парчетата не се окажат идеално равномерни. Добре е един или двама да са с милиметър по -дълги или по -къси от останалите. Ще видите защо в следващата стъпка.

Стъпка 3: Издълбаване на вдлъбнатините в долната част

Има десетки начини да свържете две парчета дърво. Вдлъбнатината и щифтът са една от най -лесните и често срещани техники, затова реших да използвам същия подход за моя фенер. По принцип издълбах вдлъбнатини (в моят случай вдлъбнатината е фантазия за правоъгълна дупка) в горната и долната част и забих четирите рамки там. Ето как го направих.

1. Използвайки парче дърво с дебелина 1 сантиметър - остатък от външната рамка - маркирах линия на 1 сантиметър от всеки ръб на дъното си. Направих белезите от горната страна на долната част. Трябва да завършите с правоъгълник със страни около 11 сантиметра.
2. Използвайки същото парче скрап, очертах вдлъбнатините във всеки ъгъл на правоъгълника, който нарисувах. Всяка вдлъбнатина ще бъде широка 1 на 1 сантиметър, което е точната ширина на външните части на рамката.
3. С длето изрязах вдлъбнатините. Не се притеснявайте, ако никога преди не сте използвали длето. Това ми беше за първи път и резултатите бяха страхотни. Използвах 5-милиметрово плоско длето от евтин за мръсотия комплект за дърворезба, който получих от магазина за хобита. Първо натиснах острието по очертанията, за да отбележа дупката. След това внимателно започнах да премахвам слоеве дърво, следвайки посоката на дървесното зърно. Ако не сте сигурни във всичко това, първо тренирайте върху парче дърво! В крайна сметка дупките ми бяха дълбоки 8 милиметра. Уверих се, че страните и дъното им са хубави, чисти и плоски. Рамките трябва да прилягат плътно, без да се клатят много. Уверете се, че сте премахнали маскиращата лента от предишната стъпка, преди да изпробвате как стоят!
4. Накрая шлайфах отстрани с шкурка 240 зърна. Това му даде приятно, гладко усещане и премахна всички следи от маркировките на молива.

Стъпка 4: Лепене на частите на рамката

Преди да нанеса някакво лепило, се уверих, че и четирите рамки се вписват добре в отворите. След това нанесох обилно количество лепило и вмъкнах парчетата в отворите с умерена сила. Използвах правилния ъгъл на линийката си, за да се уверя, че всички парчета са перпендикулярни на основата. Избършете всяко лепило, изцедено с влажна кърпа или хартиена кърпа, но не и тоалетна хартия.

Стъпка 5: Пробийте дупка за захранващия кабел

В този момент разбрах, че съм забравил да пробия дупка за кабела на 12V захранването. Но все пак беше осъществимо. Използвайки моя инструмент Dremel и 3,2 мм бит, пробих отвор встрани на основата с дълбочина 22 мм. След това пробих друга дупка под ъгъл отгоре, докато се стремя към края на първата дупка. Забих го перфектно. С малко мърдане успях да избутам захранващия кабел през отвора, за да се уверя, че приляга добре. Тогава махнах захранващия кабел - още е рано да го има.

Стъпка 6: Издълбайте вдлъбнатини в горната част

Докато лепилото изсъхваше, издълбах вдлъбнатините в горната част на моя фенер. Тук наистина няма какво да се добави. След като заточих длетото си, просто следвах същия процес, който описах в стъпка 3.

Стъпка 7: Залепете всичко заедно

Фенерът ми започваше да се оформя. Беше време за бягане на сухо. С помощта на фина настройка (прочетете: внимателно огъване на външните части на рамката) успях да сглобя всичко заедно без лепило. Това означаваше, че можете да продължите и да нанесете лепило върху вдлъбнатините за горната част, за да залепите всичко за постоянно. Както можете да видите от снимката, този път използвах няколко скоби за по -плътно прилягане и за да се уверя, че горната и долната част са перфектно перпендикулярни една на друга.

Стъпка 8: Приложете Finish

След като лепилото изсъхне, нанесох два слоя спрей лак върху това, което бавно се превръщаше в фенер. Спрей лакът е супер лесен за работа, така че ако сте начинаещ, това е финалът за избор. Уверете се, че следвате инструкциите на спрея и нанесете финала в добре проветриво помещение. Други покрития като шеллак, лак или датско масло също биха работили, но работата с тях е малко по -объркана.

Обърнете внимание, че вътрешната част на долната част покрих с маскираща лента, така че там да не залепва лак. Това е мястото, където светлинният елемент би се придържал, така че е по -добре да оставите тази област необработена.

Стъпка 9: Сглобяване на електрониката

Докато лакът изсъхваше, аз сглобих електрониката, необходима за работата на този проект. Обща 12V захранваща тухла е това, което използвах като захранване, тъй като моите светодиоди изискваха 12V, за да светнат. Мощната тухла беше оценена с 1 ампер, което беше достатъчно за моите нужди.

За да разберете за колко ампера трябва да бъде оценено вашето захранване, използвайте мултицет, за да разберете колко ток консумират три от вашите светодиоди (светодиодите от LED ленти са групирани на три, следователно можете да изрежете не повече от три, за да измерите тяхното потребление). Ако три светодиода консумират 30 милиампера и искате да използвате 30 светодиода, ще ви е необходимо захранване, което може да достави поне 300 милиампера при 12V. В такъв случай бих искал поне 500 mAmps - за да съм в безопасност и тъй като ще има включени други схеми.

АКТУАЛИЗАЦИЯ: Очевидно можете да получите LED ленти, където светодиодите не са групирани на три.

Светодиодите са свързани към захранването чрез n-канал MOSFET (IRF 520, в моя случай, или всичко, което може да се справи с няколко ампера). Последният действа като превключвател - когато към него се изпраща сигнал, той пропуска ток и включва светлините.

Сигналът се изпраща от чип PCF8883, който е интегрална схема, предназначена за работа с докосване на бутон/превключвател. Този чип се предлага в пакет SOIC8, така че няма да се побере на перфорирана дъска. Ще трябва да използвате един от тях - адаптер за платка SOIC8. Запоявате чипа към адаптера и след това адаптера към перфборда. Една от снимките по -горе показва чипа, запоен към адаптера - малък, нали?

Тъй като чипът изисква 3 до 9 волта за работа, използвах и регулатор на напрежението LM7805.

Цялата електроника беше заселена на една перфорирана дъска 2 см на 8 см от комплект като този. Зеленият проводник, който виждате висящ, е това, което ще бъде свързано към сензорна плоча.

АКТУАЛИЗИРАНЕ: За да увеличите чувствителността на сензора за докосване, или увеличете площта на сензорната плоча, или сменете 470nF кондензатора с по -голям до 2500nF.

Стъпка 10: Сглобете LED светлинния елемент

Надявам се да харесвате маслини. Вместо крушка използвах лента от светодиоди, увита около висок и тесен стъклен буркан. Първоначално щях да използвам PVC тръба, но крайният срок за Първия конкурс за автори бързо се приближаваше:)

Когато избирах LED лентата, умишлено отидох на „топло бели“светодиоди, защото те са малко по -жълтеникави. Повечето от така наречените бели светодиоди са досадно сини и определено не са подходящи за спалнята.

Когато увивате LED лентата около буркана или тръбата, не забравяйте да започнете под лек ъгъл. Искате светодиодите да бъдат възможно най -плътно навити, но не искате те да се припокриват. Можете първо да направите тренировъчно бягане, без да излагате лепилото отзад, след което да изрежете лентата по размер. Имайте предвид, че LED лентите имат маркировки, където трябва да се правят разфасовки.

Запоявах проводници към лентата и ги усуках заедно за стабилност. За допълнителна здравина използвах 2-компонентно лепило, за да залепя жицата към буркана-в точка близо до мястото, където бяха запоени към LED лентата.

Стъпка 11: Залепете сензорната плоча и капачката на буркана

С помощта на 2-компонентно лепило залепих капачката на буркана в средата на долната част. След това залепих парче алуминиево фолио (такова, каквото имате в кухнята) към долната част на горната част. Обърнете внимание, че оставих малко място там. Това е мястото, където перфбордът с цялата електроника ще отиде.

Стъпка 12: Инсталирайте цялата електроника във фенера

За да закрепя перфборда към фенера, залепих набор от четири стойки към него. Пълният резервен комплект струва няколко долара и ще ви издържи дълго. С залепените стойки, завинтих здраво перфорираната плоча, след което прикрепих всички проводници към местата им. Висящият зелен проводник, който видяхте в предишна стъпка, е прикрепен към сензорната плоча с тиксо, тъй като не можах да го запоя към алуминиевото фолио. Накрая прокарайте захранващия кабел през отвора, който пробихме по -рано и го свържете. Изпробвайте лампата. Плочата трябва да може да открие ръката ви дори през дървото. Ако не го задържи там за няколко секунди и опитайте още няколко пъти. чипът има функция за автоматично калибриране, така че може да отнеме известно време за фина настройка на чувствителността.

Стъпка 13: Подгответе рамките за малки прозорци

Това е може би най -сложната част от целия проект. Всяка страна на фенера ми е покрита от това, което ще нарека „рамка на прозореца“. Те са направени от тънки греди от дърво, които също получих от магазина за занаяти. Всеки лъч е с дължина 1 метър и има дебелина 3 на 10 милиметра. Четири 1-метрови греди са достатъчни за проект с такъв размер, но аз получих пет, за всеки случай. Отделните парчета от дограмата са изрязани по размер с малка ножовка.

За да се уверя, че всяка рамка пасва идеално на фенера и не пада Започнах с долните и горните части на рамката, които бяха широки колкото разстоянието между големите части на рамката, които вече залепихме. След това изрязаха високите странични рамки: те бяха толкова дълги, колкото разстоянието между горната и части от долния фенер минус 2 х 3 милиметра, което е дебелината на рамката. Ако забравите да извадите дебелината на материала два пъти, дограмата няма да се побере. Също така се уверете, че сте залепили правилно парчетата!

След това изрязах хоризонталната средна част на рамката: тя беше 2 x 3 милиметра по -къса от горната и долната част на рамката, така че да може да се побере между страничните части на рамката. Накрая изрязах двете средни вертикални парчета на рамката. Отново направете точни измервания и след това направете разрезите съответно, ако искате тези рамки за прозорци да пасват!

Когато дограмата ви се залепи, нанесете им лак със спрей и ги оставете да изсъхнат. Оставете едната страна необработена, тъй като там ще отиде хартията.

Стъпка 14: Поставете хартия върху рамките

От магазина за хоби получих така наречената оризова хартия за декупаж. Беше полупрозрачен и изглеждаше готин. Един лист има размери около 2/3 квадратни метра и е повече от достатъчно.

С помощта на остър нож за хоби направих хартиени изрези на постелката си. След това ги залепих към дограмата с помощта на лепило за дърво, което нанесох с пръст (защото така е по -забавно). Тъй като хартията не блокира достатъчно светлина, използвах два слоя върху всяка рамка на прозореца.

Стъпка 15: Сложете рамки за прозорци и се насладете на вашия фенер

Последното нещо, което трябва да направите, е да поставите дограмата. Бъди нежен! В края на краищата са изработени от тънко дърво и хартия.

И така се появи моят фенер! Това беше доста готин проект, който ми помогна да подобря уменията си и искрено се надявам, че сте научили и нещо ново. Ако имате въпроси, не се колебайте да попитате в коментарите. Помислете също да посетите канала ми в YouTube за още проекти и инструкции. Благодаря!

Голяма награда в Първия авторски конкурс 2018