Rozsviťte pokladnici: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Toto je projekt, který jsem vytvořil pro svého 4letého syna, který požadoval speciální krabici na uchovávání a skladování malých dinosaurů, komiksů, mušlí a náhodných kusů dřeva a papíru, neboli „pokladů“. Je to v podstatě jednoduchá dřevěná krabice se sklopným víkem, vyrobená z třešně a dřevovláknité desky střední hustoty (MDF). Ale samozřejmě jsem nemohl odolat přidání Arduina a spousty světel a vypínačů!

Elektronické části (napájené 9V baterií) jsou umístěny na víku a uvnitř víka, takže si dítě může hrát se světly a knoflíky a používat spodní část krabice k ukládání pokladů. Funkce víka:

• Tvar „S“vyrobený ze světelné trubice, s LED na obou koncích, připojený k potenciometrům pro ovládání jasu
• 3 osvětlené spínače, které ovládají 3 různé LED diody na desce: pro hvězdu, raketový motor a planetu
• 5voltový analogový panelový měřič
• Sparkfun LED sloupcový graf (bohužel ukončen), také ovládaný potem
• Vypínač
• Zábavně malované hvězdy, planeta a loď

Elektronika je ovládána pomocí Adafruit Metro (ekvivalent Arduino Uno), které je pod víkem a je umístěno za přišroubovaným čirým akrylovým plechem, takže se nevytahují žádné dráty. (Ponechal jsem malou mezeru pro přístup k držáku baterie.)

Dřevěná krabice má mosazné závěsy, sponu a chladnou rukojeť vinobraní ze 60. let z Mexika, kterou mi dal můj táta. Dřevěná krabice je sestavena metodou „tupého spoje“, ale udělal jsem trochu dodatečného zpracování dřeva a zakryl šrouby dřevěnými zátkami z ořechu, což pěkně kontrastuje s třešní.

Zásoby:

• Dva 12palcové panely z MDF o tloušťce 1/4"
• Třešňová prkna, použil jsem šest desek 3/4 "x 4-1/2", řezaných na 12 "na každou stranu. Čtyři z nich jsou pro strany krabice a další dvě jsem podélně rozřízl na polovinu víka
• Malý kousek ořechového dřeva k ucpání šroubů krytu
• Plexisklo list
• Adafruit Metro nebo jiná deska typu Arduino Uno
• Protoboard/perfboard (pro napájecí sběrnici)
• dráty
• Čtyři 5mm LED diody
• Tři 10k-ohm lineární potenciometry s knoflíky
• vypínač
• analogový panelový měřič
• malovat
• nářadí: vrtačka, zástrčka, vrták, šroubovák, páječka, pila, děrovka, router

Krok 1: Krok 1: Vytvořte krabici

Koupil jsem 10 stopové prkno z třešňového dřeva z místního obchodu se dřevem. Nemám stolní pilu, tak jsem toho chlapa požádal, aby mi nařezal šest 12 "sekcí, 4 pro boky a 2 pro horní část. Půjčil jsem si sousedovu řezací pilu, abych 2 horní kusy rozřízl na polovinu podélně, víko je tedy přibližně o polovinu širší než hlavní box (minus šířka pilového kotouče). Deska byla široká 4-1/2 "a víko je asi 2-1/8".

Na horní část víka a spodní část krabice jsem použil 2 kusy 1, 4 "MDF, které jsem měl kolem sebe, rozřezané na čtverec 12", můj syn vybral pěknou aqua barvu, aby namaloval dno a vnitřek vrchol (pomohl). Chtěl jsem mít horní a spodní část krabice trochu zapuštěnou (místo toho, abych ji zašrouboval přímo nahoře a dole). Použil jsem tedy svůj starodávný router a velmi komplikovaný vodítko s přímým okrajem k nasměrování 1/4 "hluboké drážky od vnějšího okraje každého kusu k asi 3/8" od druhého konce.

Ujistěte se, že neprocházíte přes router, jinak bude řez viditelný z vnější strany krabice. Můj systém byl hrozný A router zemřel na posledním kousku, v polovině!

Použil jsem to jako záminku k získání stolu routeru a nového routeru od Home Depot k dokončení úlohy, což to značně usnadnilo.

Tipy:

Získejte směrovací stůl. Řezy jsou čistší a je to mnohem jednodušší, než dělat rovné vedení s více kusy šrotu. Navíc děláte něco nového, potřebujete nový nástroj. To je pravidlo!

Označte kousky před směrováním: To znamená, ujistěte se, která strana trasy vede až na konec a která strana by se měla před koncem zastavit. (viz obrázek)

Zamyslete se nad vzhledem krabice. Pro tento projekt jsem udělal jednoduchý tupý spoj, kde jsou konce dřeva připevněny bez jakéhokoli rybinování nebo čehokoli jiného. Chtěl jsem, aby klouby víka byly opačné než spoje krabic, takže když je zavřený, na jedné straně uvidíte na krabičce koncovku, ale víko je seřazeno opačně. Samozřejmě můžete získat milovníka s různými klouby.

Dejte trochu místa navíc na směrovaných drážkách. Trasa 1/4 "pro 1/4" MDF byla docela těsná. Pokud je to možné, udělejte to trochu širší (podruhé projděte routerem s drobnou úpravou), aby se kousky dřeva mohly trochu roztáhnout a smrštit, jinak bude mít vršek tendenci se zdeformovat. Když už mluvíme o vrcholu, naplánujte si, jaké komponenty chcete mít, a podle toho vyřízněte otvory. Pro mě jsem udělal:

• tři otvory pro spínače, (5/8 ")
• tři pro potenciometry, (1/4 ")
• jeden pro voltmetr (pomocí děrovky 1-1/2 ")
• jeden pro Saturn (který byl zevnitř pokryt kusem malovaného plexiskla), (také 1-1/2 “pila na díry)
• jedna pro hvězdicovou LED, (1/4 ")
• dva otvory pro zasunutí 5mm světelné trubice na každý konec „S“(1/4)
• a nakonec dlouhý obdélníkový otvor pro sloupcový graf LED řezaný routerem. (7/16 "x 3")

(rozložení viz obrázek)

Chtěl jsem vesmírné téma, tak jsem namaloval horní panel černou barvou, namaloval hvězdu, loď a potřísnil bílou barvou pozadí hvězdného pole. Pro planetu jsem kolem díry namaloval prsteny a na spodní stranu panelu jsem nalepil čtverec z plexiskla namalovaného červenou a žlutou barvou.

K vytvoření tvaru „S“jsem použil Dremel. „S“je do desky vytesáno zhruba v polovině. Na každém konci „S“jsem celou cestu vyvrtal díru, aby trubka mohla jít dolů do krabice. LED na každém konci vysílá světlo do světelné trubice. Do drážky jsem vložil trochu lepidla a zasunul (zasekl) světelnou trubku do drážky tak, aby konce směřovaly dolů otvory na každém konci. Důvodem je, že LED diody mohou být připevněny na každý konec světelné trubice, aby světlo mohlo procházet a rozsvítit.

Jakmile jsou vaše krabicové kusy směrovány a panely jsou natřeny a vyvrtány, vložte panely do horních a dolních drážek, sevřete a slepte dohromady. Pro více dekorativní vzhled můžete přidat šrouby pokryté zátkami, které vysvětlím v další části!

Krok 2: Šrouby a hmoždinky

Lepidlo pravděpodobně stačí k tomu, aby drželo krabici pohromadě, ale na každý spoj jsem pro jistotu přidal šrouby. Ale aby to vypadalo zajímavěji, zakryl jsem šrouby malými špunty řezanými z ořechu.

Tmavý ořech krásně kontrastuje s třešní a zakrytí šroubů mu dodává pěkný, hotový vzhled.

Tento proces je velmi jednoduchý, ale potřebujete speciální vrták nazývaný zástrčka. Použil jsem šrot z vlašského ořechu a nařezal 3/8 zátky. Poznámka: Abyste mohli zástrčku vytáhnout, musíte celou šrot provrtat.

Po vyvrtání pilotních otvorů pro šrouby v krabici jsem vrtal malé množství bitem 3/8 ", abych vytvořil prostor pro zátky. Poté jsem zašrouboval šrouby tak, aby byly v jedné rovině se spodní částí větších 3 /8 "otvor. Dále jsem do otvoru vtlačil trochu lepidla, do otvoru vložil zátku a zaklepal kladivem. Poznámka: Nemusíte na něj klepat úplně dovnitř! Jen tak, aby seděl v otvoru a dotýkal se lepidla. Přebytečné lepidlo jsem setřel a nechal pár hodin odležet. Dalším krokem je oříznutí zátek, aby byly v jedné rovině s povrchem. Použil jsem vizitku a vyřízl jsem do ní otvor, aby těsně přiléhal k části zástrčky, která trčela ven. Je tomu tak proto, že když jste odřízli konec, neroztrhali jste dřevo krabice. Uřízl jsem zátku a nechal jsem ji asi 1/16 palce pyšný na povrch. Pak jsem to obrousil, dokud to nebylo v jedné rovině. Jedna hlava šroubu se odlomila, protože jsem ji vrtal příliš pomalu, ale použil jsem k jejímu broušení dremel a stále jsem ji dokázal zakrýt zátkou. Další dobrý důvod pro použití zátek - zakrytí šroubování. Ha! Pochopit to? Protože ten šroub… oh nevadí.

Krok 3: Elektronika

Kromě schopnosti boxu s pokladem uchovávat poklady jsem chtěl, aby měl také zábavný a interaktivní prvek. Jak jsem již zmínil, rozhodl jsem se, že na předním panelu budu mít následující prvky

• 3 tlačítka pro rozsvícení pro aktivaci LED diod, s tématem zábavného prostoru
• 2 potenciometry pro ovládání jasu 2 LED na obou stranách světelné trubice (něco jako kabel z optických vláken)
• vypínačem
• 30segmentový LED sloupcový graf s dalším hrncem pro ovládání světel na něm
• 5V analogový panelový měřič, který zjistí, jak zapnutí a vypnutí spínačů ovlivňuje úrovně napětí

Elektronická část tohoto projektu je poměrně jednoduchá, ale má to háček. Červená deska s plošnými spoji na fotografiích je deska pro rozbití sloupcového grafu LED Sparkfun (https://www.sparkfun.com/products/retired/10936), kterou již nevyrábějí. Ale - dobrá zpráva! V jiném Instructable popisuji, jak jsem tento problém vyřešil stažením souborů Eagle a výrobou těchto open-source desek pro mě.

Deska s čárovým grafem (pokud se ji rozhodnete použít) vyžaduje značnou část montáže, protože sada již není k dispozici, ale není tak složitá a je zde spousta dokumentace. V tomto projektu otáčení potenciometru způsobí pohyb jednotlivých LED diod nahoru a dolů po sloupcovém grafu. Pokud ho celý zapnete, vytvoří se skvělý, pohybující se vzor po sloupcovém grafu.

Dalším vyřazeným produktem je světelná trubka (https://www.sparkfun.com/products/retired/10693), kterou však lze také nahradit něčím jiným: flexibilními LED diodami, drátem EL, silikonovými světelnými pásy atd.

Pro tento projekt jsem použil desku Adafruit Metro, což je klon Arduino Uno, bez připojených záhlaví, takže jsem mohl pájet dráty přímo k desce.

Také jsem použil protoboard pro směrování 5V napájení a uzemnění k různým LED diodám, protože Arduino má pouze dva 5V výstupy a dva zemnící piny.

LED diody, vypínače a hrnce

Saturn LED a hvězda LED se zapínají a vypínají pomocí osvětlených spínačů, takže zapojení je velmi jednoduché: 5V musí projít spínačem na kladnou nohu LED a poté zpět na zem přes zápornou část LED. Chcete -li, aby se rozsvítily samotné spínače, musíte udělat trochu efektního zapojení, ale není to příliš obtížné. (Viz diagram)

LED dioda motoru kosmické lodi je připojena ke kolíku PWM na Arduinu, protože jsem chtěl, aby mohl „pulzovat“. Po stisknutí spodního červeně osvětleného spínače řekne Arduinu, aby pulzovalo LED, takže to vypadá jako vzplanutí (druh) raketového motoru.

Pomocí nějaké modelové barvy jsem na plexiskle za otvorem pro Saturn vytvořil načervenalý oblakový vzor. LED dioda svítí docela matně, ale v noci vypadá skvěle. Když také otevřete krabici se zapnutým Saturnem, bílá LED dioda je docela jasná a svítí dolů do krabice, takže můžete věci najít v noci. Každá LED má na jedné straně připojený odpor 220 ohmů, aby nevyhořely.

LED diody na obou koncích světelné trubice jsou ovládány potenciometry (potenciometry), které je činí jasnějšími nebo ztlumenějšími. Jeden je modrý a druhý žlutý. Když rozjasníte LED, světlo se šíří dál trubkou, dokud se barvy nesetkají uprostřed. Alespoň to byl ten nápad. Nedokázal jsem dobře zabalit LED diody na konce trubek, takže hodně světla uniká a skončilo to tak, že nebyly příliš jasné. Tyto LED diody také musí jít na PWM piny, aby bylo možné upravit jas.

Potenciometry jsou zapojeny tak, aby jedna strana směřovala k 5V, jedna strana k zemi a střední ke kolíku na Arduinu, v tomto případě piny A1 a A5. Druhý hrnec ovládá světla na sloupcovém grafu LED a připojuje se ke kolíku A2.

Vypínač je pouze přepínač mezi baterií a Arduinem. Použil jsem 9V držák baterie s adaptérem barel jack. Oddělte dráty vystupující z držáku a jeden odstřihněte. (Nezáleží na tom, které) Odizolujte odstřižené konce a připájejte ke konektorům na spínači. Poté zapojte hlavní konektor do Arduina. Bum, hotovo.

LED sloupcový graf používá posuvné registry, takže vyžaduje pouze 3 piny, plus napájení a uzemnění.

Zde je poslední pinout:

• Potenciometr A1 (pro ovládání spodní LED „S“)
• A2 pot 2 (pro ovládací prvky sloupcového grafu)
• A5 pot 3 (ovládá LED v horní části „S“)
• Výstup D3 na LED pro pulzní raketový motor
• D6 horní části LED „S“
• D8 Vstup z spínače raketového motoru
• D9 spodní část LED „S“

5voltový panelový měřič

Panelový měřič * druh * slouží zároveň jako měřič baterie. Má na zadní straně dva vývody, jeden je připojen k 5V pinu z Arduina (na protoboardu) a druhý jde na zem. Měřič jde pouze na 5 voltů a baterie je 9V, takže pokud je baterie plná nebo nabitá, měřič bude připnut doprava. Jakmile se však baterie trochu vybije, začne to být zajímavější, protože jehla se pohybuje, když zapnete více světel a spotřebovává se větší napětí. Pravděpodobně existuje chytřejší způsob, jak to propojit, ale tohle jsem udělal!

Arduino kód

Zde je připojen celý kód Arduino. Není to hezké, ale dělá to svou práci!

Krok 4: Dokončení dotyků

Jakmile je elektronika nainstalována a funkční, je čas dokončit projekt. Stále musíte:

• horní okraj (kde se víko setkává s krabicí) vyložte lepicím filcovým proužkem
• Namontujte závěsy zpět
• Nainstalujte západku na přední stranu
• dřevo naolejujte nebo nalakujte
• V případě potřeby připevněte rukojeť

Miloval jsem pocit nedokončeného dřeva, ale věděl jsem, že ho musím chránit před politím a poškrábáním a podobně. Takže jsem šel s Watco Wipe-On Poly, který dřevo utěsňuje, ale dodává mu pěkný přirozený, naolejovaný vzhled. Tři kabáty odvedly práci a malé ořechové špunty opravdu zapůsobily na teplé třešňové dřevo.

Také jsem přidal 4 plstěné nožky na spodní rohy krabice, aby se snadno sklouzlo zpod postele a nepoškrábalo se.

A je to tady. Vlastní pokladnička s elektronickou vychytávkou, kterou budou děti navždy milovat! Doufám, že se vám tento (opravdu dlouhý) Instructable líbil. Dejte mi vědět v komentářích, pokud něco není jasné. Děkuji za přečtení!