Dotyková LED svítilna: 15 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Před dvaceti pěti lety mi dědeček vyrobil baterku připájením žárovky k ohnutým svorkám ploché baterie 4,5 V. Jako zařízení to bylo hrubé a jednoduché, ale ten večer to jen nerozsvítilo mou polštářovou pevnost. Podporovalo to moji touhu učit se, zkoumat, porozumět a tvořit. Doufám, že moje první instruktážní jiskry od toho samého tvůrce jiskří a od té doby mě svrbí ruce.

Nyní si promluvíme o lampionech.

Na obrázku výše je lampa, kterou jsem vyrobil, inspirována tradiční japonskou architekturou - kde je zeď nebo dveře postaveny z papíru lemovaného dřevěným rámem (pokud jste zvědaví, vyhledejte termín „shoji“). Zde byl aplikován stejný koncept, pouze v menším měřítku. Světlo je vyzařováno z řady LED diod uvnitř, zatímco dotykový obvod funguje jako vypínač.

Než přistoupíme ke kroku 1, musím uvést velmi důležité UPOZORNĚNÍ. Tento návod k použití zahrnuje použití nástrojů, které by při nesprávném použití mohly způsobit vážné zranění, nepohodlí nebo poškození. Pokud se rozhodnete znovu vytvořit tento projekt nebo některý z kroků popsaných níže, použijte zdravý rozum a dávejte na sebe pozor.

Krok 1: Výroba horního a spodního dílu lucerny

Všechny jednotky v tomto pokynu jsou metrické

K výrobě horních a spodních kusů své lucerny jsem použil dřevo tilia, protože v místě, kde žiji, je levné a hojné, ale můžete použít jakýkoli druh dřeva, který vypadá dobře a se kterým se vám pracuje dobře. Vysoce kvalitní překližka může být také v pořádku. Neobtěžujte se používat MDF, dřevotřískové desky nebo OSB pro projekt tohoto druhu. Nyní vypadá proces takto:

1. ŘEZÁNÍ: Pomocí skládačky jsem nařezal dva kusy dřeva tilia o rozměrech 13 x 13 x 2 cm. Pokud pro tuto práci nemáte správné nástroje nebo dovednosti, železářské obchody, které prodávají dřevo, vám obvykle mohou také uřezat kusy.
2. BROUŠENÍ: Potom jsem oba kusy sevřel k sobě pomocí několika svorek a obrousil jejich boky, dokud nebyly dokonale rovnoměrné velikosti. Začal jsem hrubým brusným papírem (zrnitost 60), který rychle odstraní spoustu materiálu. Poté jsem přešel na zrnitost 120 a nakonec na 240, dokud strany nebyly příjemné a hladké na dotek. V ideálním případě byste neměli vidět žádné stopy po broušení.
3. ROUNDING: Tyto svorky zatím neodstraňujte! Je také dobré zaoblit rohy figurek. Opět začněte hrubým brusným papírem a poté přejděte k něčemu jemnějšímu, aby byla křivka hezká a hladká.
4. VÝBĚR: Nakonec vizuálně zkontrolujte a vyberte lépe vypadající kousek i jeho lépe vypadající stránku. Pískujte tu stranu tak hladce, jak můžete. Ujistěte se, že tento kus a ta strana jdou na lampu. V případě potřeby jej můžete lehce označit tužkou, poté jej před nanesením konečného povrchu rozetřete.

Krok 2: Řezání částí rámu

Čtyři tenké a dlouhé kusy dřeva drží horní a spodní kus lucerny pohromadě. Všechny jsou 19 cm vysoké a 1 x 1 cm široké. Vyřezal jsem je z jednoho, 1 metru dlouhého kusu dřeva, které jsem dostal z místního hobby obchodu. V dalších krocích tohoto pokynu mě možná najdete jako „vnějšího rámce“.

Pila na kov je vše, co potřebujete k snadnému řezání čtyř kusů. Tužkou nakreslete značku, kde má být řez proveden. Místo je dobré zabalit maskovací páskou a poté přeříznout, aby se dřevo neštípalo.

Pokud kousky nevypadají dokonale rovnoměrně, nedělejte si starosti. Je v pořádku, když je jeden nebo dva o milimetr delší nebo kratší než ostatní. V dalším kroku uvidíte proč.

Krok 3: Vyřezání zadlabaček do spodního dílu

Existují desítky způsobů, jak můžete spojit dva kusy dřeva. Dlabací a čepový spoj je jednou z nejjednodušších a nejběžnějších technik, proto jsem se rozhodl použít stejný přístup i pro svoji lucernu. V zásadě jsem do horního a dolního dílu vyřezal zadlabávání (zadlabávání je fantazijní slovo pro obdélníkový otvor, v mém případě) a nalepil tam čtyři kusy rámu. Tak jsem to udělal.

1. Pomocí kousku dřeva o tloušťce 1 centimetr - zbytku z vnějšího rámu - jsem označil čáru vzdálenou 1 centimetr od každého okraje spodního dílu. Značky jsem udělal na horní straně spodního dílu. Měli byste skončit s obdélníkem se stranami asi 11 centimetrů.
2. Pomocí stejného kousku šrotu jsem nastínil zadlabávání v každém rohu obdélníku, který jsem nakreslil. Každá dlabačka bude široká 1 x 1 centimetr, což jsou přesné šířkové rozměry kusů vnějšího rámu.
3. Pomocí dláta jsem vyřezal dlabačky. Pokud jste dláto nikdy předtím nepoužívali, nedělejte si starosti. Bylo to poprvé, a výsledky byly skvělé. Použil jsem plochý sekáč 5 milimetrů ze špinavé levné řezbářské sady, kterou jsem dostal z hobby obchodu. Nejprve jsem stiskl čepel podél obrysů, abych označil otvor. Potom jsem jemně začal odstraňovat vrstvy dřeva podle směru vláken dřeva. Pokud si z toho všeho nejste jisti, nejprve si zacvičte na kousku dřeva! Moje díry skončily hluboké 8 milimetrů. Zajistil jsem, aby jejich boky a dna byly pěkné, čisté a ploché. Části rámu by měly těsně přiléhat, aniž by se hodně kolísaly. Než vyzkoušíte, jak sedí, nezapomeňte z předchozího kroku odstranit krycí pásku!
4. Nakonec jsem stranu přebrousil brusným papírem o zrnitosti 240. Díky tomu to vypadalo příjemně, hladce a odstranily se všechny stopy po značení tužkou.

Krok 4: Lepení částí rámu

Před nanesením jakéhokoli lepidla jsem se ujistil, že všechny čtyři kusy rámu dobře zapadají do otvorů. Poté jsem nanesl liberální množství lepidla a kousky vložil do otvorů mírnou silou. Použil jsem pravý úhel pravítka, abych se ujistil, že všechny kusy jsou kolmé k základně. Vytlačené lepidlo otřete vlhkým kusem látky nebo papírovým ručníkem, nikoli však toaletním papírem.

Krok 5: Vyvrtejte otvor pro napájecí kabel

V tu chvíli jsem si uvědomil, že jsem zapomněl vyvrtat otvor pro kabel napájecího zdroje 12V. Ale i tak se to dalo zvládnout. Pomocí nástroje Dremel a 3,2 mm bitu jsem vyvrtal otvor v boku základny o hloubce 22 mm. Poté jsem šikmo shora vyvrtal další díru a mířil na konec první díry. Vystihl jsem to perfektně. S trochou vrtění jsem dokázal protáhnout napájecí kabel otvorem, abych se ujistil, že dobře sedí. Poté jsem odpojil napájecí kabel - je příliš brzy na to, aby tam byl.

Krok 6: Vyřezávejte zadlabače do horního dílu

Zatímco lepidlo schlo, vyřezal jsem zadlabače do horního dílu své lucerny. Tady opravdu není co dodat. Po nabroušení sekáče jsem jednoduše následoval stejný postup, jaký jsem popsal v kroku 3.

Krok 7: Vše slepte dohromady

Moje lucerna se začala rýsovat. Byl čas na běh na sucho. Pomocí jemného doladění (čtěte: pečlivé ohýbání kusů vnějšího rámu) se mi podařilo vše spojit dohromady bez lepidla. To znamenalo, že mohl pokračovat a aplikovat lepidlo na horní kusové zadlabačky, aby vše trvale slepilo. Jak můžete vidět z fotografie, tentokrát jsem použil několik svorek pro těsnější uchycení a pro zajištění toho, aby horní a spodní část byly navzájem dokonale kolmé.

Krok 8: Použijte Dokončit

Jakmile lepidlo zaschlo, nanesl jsem dvě vrstvy laku na to, co se pomalu stávalo lucernou. S rozprašovacím lakem se velmi snadno pracuje, takže pokud jste začátečník, výběr je ten pravý. Dodržujte pokyny na spreji a naneste povrch na dobře větraném místě. Jiné povrchové úpravy, jako je šelak, lak nebo dánský olej, by také fungovaly, ale práce s nimi je trochu chaotičtější.

Všimněte si, že vnitřní oblast spodního dílu jsem překryl maskovací páskou, aby se tam žádný lak nelepil. Zde by se světelný prvek držel, takže je lepší nechat tuto oblast neošetřenou.

Krok 9: Sestavení elektroniky

Zatímco lak schnul, sestavil jsem elektroniku potřebnou k tomu, aby tento projekt fungoval. Jako napájecí zdroj jsem použil obecnou 12V napájecí cihlu, protože moje LED diody potřebovaly k rozsvícení 12V. Výkonová cihla byla hodnocena na 1 ampér, což pro mé potřeby bohatě stačilo.

Chcete -li zjistit, kolik ampérů by měl být váš napájecí zdroj dimenzován, použijte multimetr a zjistěte, kolik proudu spotřebovávají tři vaše LED diody (LED diody z LED pásků jsou seskupeny do tří, takže můžete měřit ne více než tři, abyste změřili jejich spotřeba). Pokud tři LED diody spotřebovávají 30 miliampérů a chcete použít 30 LED, budete potřebovat napájecí zdroj, který dokáže dodat minimálně 300 miliampérů při 12V. V takovém případě bych šel alespoň na 500 mAmp - pro jistotu a protože tam budou zapojeny další obvody.

UPDATE: Podle všeho můžete získat LED pásky tam, kde LED diody nejsou seskupeny do tří.

LED diody jsou připojeny k napájení přes n-kanálový MOSFET (v mém případě IRF 520 nebo cokoli, co zvládne několik zesilovačů). Ten funguje jako přepínač - když je do něj vyslán signál, propouští proud a zapíná světla.

Signál je odeslán čipem PCF8883, což je integrovaný obvod navržený pro ovládání dotykovým tlačítkem/přepínačem. Tento čip je dodáván v balení SOIC8, takže se nevejde na perfboard. Budete muset použít jeden z nich - adaptér desky SOIC8. Čip připájíte k adaptéru a poté adaptér k perfboardu. Jeden z výše uvedených obrázků ukazuje čip připájený k adaptéru - maličký, že?

Protože čip ke své práci vyžaduje 3 až 9 voltů, použil jsem také regulátor napětí LM7805.

Veškerá elektronika byla osazena na jedné 2 x 8 cm perfboard ze sady, jako je tato. Zelený drát, který vidíte viset, bude připojen ke snímací desce.

UPDATE: Chcete -li zvýšit citlivost dotykového senzoru, zvětšete plochu dotykové desky nebo vyměňte kondenzátor 470nF za větší až do 2500nF.

Krok 10: Sestavte světelný prvek LED

Doufám, že máte rádi olivy. Místo žárovky jsem použil pruh LED omotaných kolem vysoké a úzké skleněné nádoby. Původně jsem chtěl použít PVC trubku, ale termín pro První soutěž autorů se rychle blížil:)

Při výběru LED pásku jsem záměrně sáhl po „teplých bílých“LED diodách, protože jsou trochu více nažloutlé. Většina takzvaných bílých LED je otravně modrá a rozhodně se nehodí do ložnice.

Při ovíjení LED pásku kolem nádoby nebo potrubí začněte pod mírným úhlem. Chcete, aby LED diody byly co nejtěsněji navinuty, ale nechcete, aby se překrývaly. Nejprve můžete provést cvičný běh, aniž byste odkryli lepidlo na zadní straně, a poté proužek oříznout. Všimněte si, že LED pásky mají označení, kde by měly být řezy.

Na pásek jsem připájel dráty a pro stabilitu je stočil. Pro větší pevnost jsem použil 2složkové lepidlo k přilepení drátu ke sklenici-v místě poblíž místa, kde byly připájeny k LED pásku.

Krok 11: Deska snímající lepidlo a víčko nádoby

Pomocí 2složkového lepidla jsem nalepil víčko nádoby doprostřed spodního dílu. Poté jsem na spodní část horního dílu nalepil kousek alobalu (takový, jaký máte v kuchyni). Všimněte si, že jsem tam nechal nějaké místo. Tady se bude ubírat perfboard s veškerou elektronikou.

Krok 12: Nainstalujte veškerou elektroniku do lucerny

Abych zajistil perfboard k lucerně, nalepil jsem na něj sadu čtyř distančních sloupků. Kompletní standoff set stojí pár babek a vydrží vám dlouho. Když jsou distanční sloupky nalepené na místě, bezpečně jsem zašrouboval perfboard a poté připojil všechny dráty na svá místa. Závěsný zelený drát, který jste viděli v předchozím kroku, je připevněn k snímací desce lepicí páskou, protože jsem jej nemohl připájet k hliníkové fólii. Nakonec protáhněte napájecí kabel otvorem, který jsme vyvrtali dříve, a připojte jej. Vyzkoušejte lampu. Talíř by měl být schopen detekovat vaši ruku i přes dřevo. Pokud to tam neudrží několik sekund a zkuste to ještě několikrát. čip má funkci automatické kalibrace, takže může nějakou dobu trvat, než doladí svou citlivost.

Krok 13: Připravte si malé rámečky oken

Toto je pravděpodobně nejsložitější část celého projektu. Každá strana mé lucerny je pokryta tím, čemu budu říkat „okenní rám“. Ty jsou vyrobeny z tenkých trámů ze dřeva, které jsem také dostal z obchodu s řemesly. Každý paprsek je dlouhý 1 metr a má tloušťku 3 x 10 milimetrů. Na projekt této velikosti stačí čtyři 1metrové paprsky, ale pro každý případ jsem jich dostal pět. Jednotlivé kusy okenních rámů byly rozřezány na malou pilku.

Abych zajistil, že každý rám perfektně padne na lampu a nespadne, změřil jsem každý jednotlivý otvor a podle toho pečlivě vyřízl každý kus rámu. Začal jsem spodními a horními kusy rámu, které byly stejně široké jako vzdálenost mezi velkými kusy rámu, do kterých jsme již lepili. Další kusy vysokého bočního rámu byly oříznuty: byly stejně dlouhé jako vzdálenost mezi horním a spodní kusy lucerny minus 2 x 3 milimetry, což je tloušťka rámu. Pokud zapomenete dvakrát odečíst tloušťku materiálu, rámy oken se nevejdou. Dbejte také na správné lepení dílků!

Potom jsem odřízl vodorovnou střední část rámu: byla 2 x 3 milimetry kratší než horní a spodní díl rámu, aby se vešel mezi boční díly rámu. Nakonec jsem přeřízl dva střední svislé kusy rámu. Opět proveďte přesná měření a poté proveďte příslušné řezy, pokud chcete, aby tyto okenní rámy pasovaly!

Když jsou vaše okenní rámy slepené, naneste na ně stříkací lak a nechte je zaschnout. Nechte jednu stranu neošetřenou, protože tam bude papír.

Krok 14: Vložte papír na rámečky

Z hobby obchodu jsem dostal to, čemu říkali decoupage rýžový papír. Bylo to průsvitné a vypadalo to skvěle. Jeden list měří asi 2/3 metrů čtverečních a je více než dostačující.

Pomocí ostrého hobby nože jsem na řezací podložce vytvořil papírové výřezy. Poté jsem je nalepil na rámy oken pomocí lepidla na dřevo, které jsem nanesl prstem (protože takhle je to zábavnější). Protože papír nebránil dostatečně světlu, použil jsem na každý rám okna dvě vrstvy.

Krok 15: Nasaďte okenní rámy a užijte si lampu

Poslední věc, kterou musíte udělat, je nasadit rámy oken. Buďte něžní! Konec konců jsou vyrobeny z tenkého dřeva a papíru.

A tak vznikla moje lampa! Byl to docela skvělý projekt, který mi pomohl zlepšit své dovednosti, a opravdu doufám, že jste se také dozvěděli něco nového. Pokud máte nějaké dotazy, klidně se ptejte v komentářích. Zvažte také návštěvu mého kanálu YouTube pro další projekty a návody. Dík!

Velká cena v první autorské soutěži 2018