Изградете дъговия апарат: 11 стъпки (със снимки)

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

Апаратът Rainbow (известен още като Astral Chromascope) е оптична конструкция, която ви позволява да видите цветната енергия от обикновените неща! В тази инструкция ще ви покажа как да създадете свой собствен, за да изследвате техническите цветове на нещата около вас!

Стъпка 1: Събиране на необходимите материали

Тази конструкция изисква 3D принтер и някои основни умения за запояване и сглобяване. Ще имаш нужда:

• 3D принтер.
• Прозрачна опаковъчна лента (или машина за ламиниране).
• Бяла хартия.
• Ножици.
• DC стенен адаптер, рециклиран от изхвърлена електроника.
• Регулируем мини понижаващ DC-към-DC преобразувател.
• 20-милиметрови звезди с висока мощност в цветове червено, зелено и синьо.
• Мултицет (по избор: настолно захранване с променливо напрежение).
• Припой с поялник и колофон.
• Няколко скрап тел, малко резачки за тел и машина за сваляне на тел.
• Електрическо тиксо.
• Някакъв вид лепило за пластмаси. Нещо полу-постоянно като E6000 е добър избор.
• По избор: Зеленият филц покрива дъното на основата.

Източник на захранване:

Захранването е обикновен тип "стена-брадавици", който идва с повечето електроника. В идеалния случай разполагате с малко отхвърлена електроника, която можете да използвате. Повечето стенни брадавици ще изгасят 4.5V, 5V, 9V, 12V или понякога дори 24V. Другата важна оценка е дали на изхода е DC (общ) или AC (по -рядко срещан).

За този проект ще ви трябва минимум 9V или 12V адаптер. Той трябва да изгасне минимум 9 вата. Мощността е просто продукт на изходното напрежение и изходния ток, написани на етикета. Например, ако етикетът казва, че изходното напрежение е 9V при 1A, това би означавало, че изпуска точно 9 вата. Ако адаптерът имаше 12V изход с ток 0.85A (850mA), това би означавало, че изходът ще бъде 10.2 вата и също би бил подходящ.

За ваша собствена безопасност, не използвайте захранване, по -голямо от 12V или 2 ампера

Източник на части от eBay:

Повечето от електронните части могат да бъдат закупени от eBay много евтино. За светодиодите потърсете „20 мм LED звезда“. Вероятно ще намерите много възможности за избор на цветове и мощност. Вземете един (или няколко) от всеки основен цвят, червен, зелен и син и изберете сорта от 3 вата. Уверете се, че размерът е 20 мм, за да може да се побере правилно върху 3D отпечатаната основа.

Другата критична част от тази конструкция е регулируем мини DC-DC понижаващ конвертор. Това са малки платки, които преобразуват по -високо DC напрежение в по -ниско напрежение. Ще ви е необходим такъв, който има регулируемо напрежение на изхода. Тези, които използвам, са наистина малки (17,5 мм на 11,14 мм) и 3D отпечатаната основа има изрезка за този конкретен размер.

Виждал съм ги в eBay със заглавие „5Pcs MINI360 3A DC-DC Step Down Buck Power Supply Converter Module MP2307 Chip“, но точно същото се продава от много продавачи. Уверете се, че картината съвпада и че на всеки край на дъската има две подложки за запояване. Вижте снимката за правилния и грешния тип.

Стъпка 2: 3D отпечатване на частите

Ще трябва да отпечатате следните части от техните STL:

• 1x Base.stl
• 1x EyeGuard.stl
• 3x стълб.stl
• 1x Retainer.stl (отпечатване в режим "спирализиране")
• 1x Ring.stl
• 1x TurnWheel.stl

За напреднали потребители, които искат да персонализират дизайна, включих и изходния файл на OpenSCAD.

Стъпка 3: Отпечатайте шаблона на екрана на проектора и стикера

• Заредете приложения ".svg" шаблон в Inkscape и отпечатайте.

• Или използвайте машина за ламиниране, за да ламинирате страницата, или:

  • Покрийте белия кръг и наклейката с успоредни ленти от прозрачна опаковъчна лента.
  • Повторете от обратната страна.
• Изрежете кръга.
• Изрежете наклейката.

Стъпка 4: Сглобете проекционния екран

• Поставете екрана в пръстеновата част, за да осигурите подходящо прилягане.
• Нанесете малко лепило по краищата, за да го закрепите.
• Плъзнете фиксиращия пръстен за допълнителна опора.

Стъпка 5: Научете малко електроника: Какво е конвертор на долари?

Бак конвертор е устройство, което преобразува едно DC напрежение в друго DC напрежение, нещо като трансформатор, но за DC, а не за AC.

При запалване на малки светодиоди е обичайно да се използва резистор за ограничаване на тока, но за светодиодите с по -голяма мощност това би било много неефективно, тъй като много енергия ще се преобразува в топлина!

За да избегнем това, можем да използваме персонализиран LED драйвер с постоянен ток или да използваме общ доларов преобразувател, който извежда регулируемо напрежение. Доларовият преобразувател няма да ограничи тока, но токът, преминаващ през светодиодите, е пропорционален на напрежението. Така че, ако започнем с ниско напрежение, можем да го повишим бавно, докато желаният ток премине през светодиодите. Не е plug-and-play като LED драйвер, но върши работата също толкова добре, когато е правилно регулиран.

За следващите стъпки ще започнем със 7V изход на доларовия конвертор и след това много постепенно ще го увеличим. Тази стъпка е изключително важна, защото ако превишим работното напрежение, токът ще се увеличи драстично и нещо ще изпусне вълшебния дим!

Стъпка 6: Първоначално сглобяване и настройка на напрежението

Изрежете DC конектора от края на кабела на брадавицата на стената и отделете двата проводника.

Извадете около 5 мм от краищата и се уверете, че краищата не се допират. Сега, когато стеновата брадавица е включена, използвайте своя мултицет, за да измерите напрежението в краищата на проводника. Забележете кой край е положителен за по -късно.

Сега извадете щепсела от стената и запоявайте краищата на проводника към подложките "in+" и "in-" на DC-към-DC преобразувателя. Бъдете абсолютно сигурни, че полярността е правилна и запоявате към входната страна на платката (проверете обратната страна на платката за етикетиране).

Преди да продължите, измерете напрежението на изходните накладки. Завийте малкия винт за настройка, докато напрежението прочете 7V и отбележете в коя посока трябва да завъртите копчето за настройка, за да увеличите или намалите напрежението. Забележете колко чувствителна е настройката. Ще трябва да можете да регулирате напрежението на малки стъпки за следващата стъпка.

Това е важно: преди да преминете към следващата стъпка, настройте изходното напрежение не по -високо от 7V! Също така се уверете, че използвате червени, зелени и сини светодиоди! Изборът на началното напрежение идва от сумата от номиналните напрежения на тези конкретни светодиоди, които съответно са 1.8V, 2.0V и 3.3V.

Стъпка 7: Окабеляване на светодиодите и ток на фина настройка

1. Поставете светодиодите на слотовете в основата и изрежете дължината на проводника, който ще ви е необходим, за да ги свържете последователно. Ще трябва да преминете от + на един светодиод към - на следващия.
2. Запоявайте последователно светодиодите. Комплект от ръце за помощ на пейка е много полезен за тази задача!
3. В началото и края на LED веригата запоявайте две по -дълги проводници, за предпочитане от два различни цвята, за да можете да следите кое е положително и кое отрицателно. Този проводник трябва да бъде достатъчно дълъг, за да премине през отворите, да се увие около канала на гърба и в прореза за конвертора на долар.
4. Залепете светодиодите към слотовете на основата и подайте по -дългите проводници надолу по един от вертикалните валове.
5. Обърнете основата. Запоявайте проводника "-" към "изходния" извод на DC-към-DC преобразувателя. Имайте предвид полярността-ако я обърнете, светодиодите няма да светнат!
6. В този момент проводникът "+" все още е изключен от подложката "out+". Настройте вашия мултицет на DC усилватели и включете брадавицата в стената. Свържете мултиметъра последователно с разхлабения проводник и подложката и се уверете, че токът е около 400 mA.
7. Ако трябва да регулирате тока, направете го, като завъртите регулиращия винт с много малки количества и проверите тока.

Забележка: Ако имате настолно захранване с вграден токомер, би било по-лесно да го използвате, за да настроите отделно напрежението и яркостта на LED веригата. След като намерите правилното работно напрежение, можете да регулирате напрежение на DC-to-DC регулатора, за да съответства на това идеално работно напрежение преди свързването на светодиодите.

Стъпка 8: Завършване на окабеляването и тестване

• Изключете брада от стената и запоявайте проводника "+" към подложката "out+", за да завършите веригата.
• Закрепете DC-към-DC конвертора в вдлъбнатината с помощта на лепило и увийте излишния проводник в канала.
• Включете адаптера за стена и се уверете, че работи.

Сега включете брадавицата за стена за окончателно тестване. Светодиодите вероятно ще бъдат доста ярки и неудобни за гледане, така че не правете това (вместо това изключете осветлението в стаята си и погледнете красивите цветове, които се проектират по стените ви!).

Преди да продължите с монтажа, оставете го да работи няколко минути и проверявайте редовно, за да се уверите, че не е прекалено горещ на допир. Ако е така, наберете обратно напрежението на DC-към-DC преобразувателя-правете го бавно и внимавайте да не го обърнете по грешен начин! Можете да оставите светодиодите да се затоплят, но не достатъчно горещи, за да разтопят пластмасата, да произвеждат странни миризми или да изгорят къщата ви!

Като допълнителна предпазна мярка, не пускайте това устройство без надзор

Стъпка 9: Попълване на базата

Покрийте DC-към-DC преобразувателя и канала с електрическа лента. След това изрежете парче зелен филц, използвайте го, за да покриете дъното на устройството. Използвайте лепило или лепило за пръскане, за да залепите филца на дъното.

Стъпка 10: Завършване на монтажа

Продължете с монтажа, като залепите трите стълба в техните прорези в основата. След това поставете проекционния екран върху горната част на стълбовете.

Сега сложете предпазителя (наричам го така, защото предпазва светлината от заслепяване на потребителя). Капакът и колелото за завой са сходни на външен вид, но по -малкият е предпазителят. Той има прегради от вътрешната страна, за да предпази светодиодите от смесване.

Поставете предпазителя за очи върху основата и го подравнете, докато всички цветове се смесят в бял цвят, който покрива целия екран. Прокарайте топче лепило по ръба и го залепете. Използвайте двустранна лента, за да прикрепите наклейката към основата.

Стъпка 11: Прекарайте много приятно време

Сега, поставете колелото за завъртане върху предпазителя за очи. Това последно парче не трябва да бъде залепено. Можете да го завъртите, за да скриете частично светлината и да направите студени цветови шарки! Залепете различни предмети, като парчета от 3D печат, зад екрана, за да хвърлите напълно ярки сенки на дъгата!

Първа награда в конкурса Make it Glow 2018