Berøringsfølsom LED-lanterne: 15 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

For tjuefem år siden lagde bestefar meg en lommelykt ved å lodde en lyspære til de krøllete terminalene på et flatt, 4,5V batteri. Som et apparat var det grovt og enkelt, men det lyste ikke bare opp putefortet mitt den kvelden. Det drev mitt ønske om å lære, å utforske, å forstå og å skape. Jeg håper at mine første instruerbare gnister den samme produsenten gnisten som har holdt hendene mine kløende siden den gang.

La oss nå snakke lanterner.

På bildet ovenfor ble lykten jeg laget inspirert av tradisjonell japansk arkitektur - der en vegg eller en dør er konstruert av papir kledd over en treramme (slå opp begrepet "shoji" hvis du er nysgjerrig). Det samme konseptet har blitt brukt her, bare i mindre skala. Lys sendes ut fra en rekke lysdioder på innsiden, mens en berøringsfølsom krets fungerer som en av / på-bryter.

Før vi går videre til trinn 1, må jeg oppgi en veldig viktig ANSVARSFRASKRIVELSE. Denne instruksen innebærer bruk av verktøy som kan forårsake alvorlig skade, ubehag og/eller skade hvis den ikke brukes riktig. Bruk sunn fornuft og ta vare på deg selv hvis du velger å gjenskape dette prosjektet eller noen av trinnene beskrevet nedenfor.

Trinn 1: Lag de øverste og nederste delene av lykten

Vær oppmerksom på at alle enheter i denne instruksjonsboken er metriske

For å lage de øverste og nedre delene av lykten min brukte jeg tilia -tre, siden det er billig og rikelig der jeg bor, men du kan bruke alle typer tre som ser bra ut og som du føler deg komfortabel med å jobbe med. Kryssfiner av høy kvalitet kan også være greit å bruke. Ikke bruk MDF, sponplater eller OSB til et slikt prosjekt. Slik ser prosessen ut nå:

1. KUTTING: Ved hjelp av et stikksag kuttet jeg to stykker tilia -tre som måler 13 x 13 x 2 centimeter. Hvis du ikke har de riktige verktøyene eller ferdighetene for jobben, kan maskinvarebutikker som selger tømmer vanligvis også kutte bitene for deg.
2. SLIPING: Så klemte jeg sammen de to delene med flere klemmer og pusset sidene til de var helt jevne i størrelse. Jeg begynte med grovt (60 grus) sandpapir som fjerner mye materiale raskt. Deretter gikk jeg videre til 120 grus og til slutt 240 grus til sidene var fine og glatte å ta på. Ideelt sett bør du ikke se noen spor fra slipingen.
3. AVRUNDNING: Ikke fjern klemmene ennå! Det er også en god idé å runde hjørnene på brikkene. Igjen, begynn med et grovt stykke sandpapir, og gå videre til noe finere for å gjøre kurven fin og glatt.
4. VELG: Til slutt, visuelt inspiser og velg det bedre utseendet, så vel som den bedre siden. Slip den siden så jevnt du kan. Sørg for at stykket og den siden går på toppen av lykten din. Du kan merke den lett med en blyant hvis du trenger å deretter gni den ut før du påfører finish.

Trinn 2: Skjæring av rammestykkene

Fire tynne og lange trebiter holder toppen og bunnen av lykten sammen. De er alle 19 cm høye og 1 x 1 cm brede. Jeg skar dem ut av et enkelt, 1 meter langt tømmerstykke som jeg fikk fra en lokal hobbybutikk. Du kan finne at jeg omtaler dem som "den ytre rammen" i de neste trinnene i denne instruksen.

En baufil er alt du trenger for å kutte de fire stykkene enkelt. Bruk en blyant til å tegne et merke der kuttet må gjøres. Det er en god idé å pakke stedet inn i maskeringstape og deretter klippe over det for å forhindre at treet flis.

Ikke bekymre deg hvis bitene ikke blir helt jevne. Det er greit at en eller to er en millimeter lengre eller kortere enn resten. Du vil se hvorfor i neste trinn.

Trinn 3: Carving mortises i bunnstykket

Det er dusinvis av måter du kan koble sammen to trestykker. Skruen og tappeleddet er en av de enkleste og mest vanlige teknikkene, så jeg bestemte meg for å ta samme fremgangsmåte for lykten min. I utgangspunktet hugget jeg mortiser (en mortise er et fancy ord for et rektangulært hull, i mitt tilfelle) i topp- og bunnbitene og stakk de fire rammestykkene inn der. Slik gjorde jeg det.

1. Ved å bruke et trestykke 1 centimeter tykt - en rest fra den ytre rammen - markerte jeg en linje 1 centimeter unna hver kant av bunnstykket mitt. Jeg laget merkene på oversiden av bunnstykket. Du bør ende opp med et rektangel med sider på omtrent 11 centimeter.
2. Ved å bruke det samme skrapstykket skisserte jeg dørene i hvert hjørne av rektangelet som jeg tegnet. Hver lomme skulle være 1 x 1 centimeter bred, som er de eksakte bredddimensjonene på de ytre rammestykkene.
3. Ved hjelp av en meisel hugget jeg ut dødskroppene. Ikke bekymre deg hvis du aldri har brukt en meisel før. Dette var min første gang, og resultatene var flotte. Jeg brukte en 5 millimeter flat meisel fra et skitt-billig treskjæringssett som jeg fikk fra hobbybutikken. Først presset jeg bladet langs omrissene for å markere hullet. Så begynte jeg forsiktig å fjerne lag av tre etter retningen på trekornet. Hvis du føler deg usikker på alt dette, må du øve på et treverk først! Hullene mine endte opp med å være 8 millimeter dype. Jeg sørget for at sidene og bunnene var fine, rene og flate. Rammestykkene skal passe tett, uten å vingle mye. Sørg for å fjerne maskeringstapen fra forrige trinn før du prøver hvordan de passer!
4. Til slutt pusset jeg siden med 240-sandpapir. Dette ga den en fin, glatt følelse og fjernet alle spor etter blyantmarkeringene.

Trinn 4: Liming av rammestykkene

Før jeg påførte lim, sørget jeg for at alle fire rammestykkene passet godt inn i hullene. Deretter påførte jeg en liberal mengde lim og satte bitene inn i hullene med moderat kraft. Jeg brukte den rette vinkelen på linjalen min for å sikre at alle brikkene var vinkelrett på basen. Tørk av lim som klemmer ut med et fuktig klut eller papirhåndkle, men ikke toalettpapir.

Trinn 5: Bor et hull for strømkabelen

På dette tidspunktet innså jeg at jeg hadde glemt å bore et hull for kabelen til 12V strømforsyningen. Men det var fortsatt gjennomførbart. Ved hjelp av mitt Dremel -verktøy og en 3,2 mm bit boret jeg et hull i siden av basen 22 mm dypt. Deretter boret jeg et nytt hull i en vinkel fra toppen mens jeg siktet mot slutten av det første hullet. Jeg klarte det perfekt. Med litt vrikking klarte jeg å skyve strømkabelen gjennom hullet for å sikre at den sitter godt. Så fjernet jeg strømkabelen - det er for tidlig for den å være der.

Trinn 6: Carve Mortises i toppstykket

Mens limet tørket skåret jeg listerne i det øverste stykket på lykten min. Det er ingenting å legge til her egentlig. Etter å ha slipet meiselen min, fulgte jeg ganske enkelt den samme prosessen som jeg beskrev i trinn 3.

Trinn 7: Lim alt sammen

Lykten min begynte å ta form. Det var på tide med et tørrløp. Ved å bruke litt finjustering (les: forsiktig bøyning av de ytre rammestykkene) klarte jeg å passe alt sammen uten lim. Dette betydde at det kunne fortsette og påføre lim på toppstykket for å holde alt sammen permanent. Som du kan se fra bildet, brukte jeg et par klemmer denne gangen for en tettere passform og for å sikre at toppen og bunnen var perfekt vinkelrett på hverandre.

Trinn 8: Påfør Finish

Når limet var tørt, påførte jeg to strøk spraylakk over det som sakte ble til en lykt. Spraylakk er superenkelt å jobbe med, så hvis du er nybegynner, er det ferdig å velge. Sørg for å følge instruksjonene på sprayboksen og påfør finishen i et godt ventilert område. Andre overflater som skjellakk, lakk eller dansk olje vil også fungere, men det er litt mer rotete å jobbe med dem.

Legg merke til at det indre området av bunnstykket dekket jeg med maskeringstape slik at ingen lakk ville feste seg der. Det er her belysningselementet vil holde seg til, så det er bedre å la området være ubehandlet.

Trinn 9: Montering av elektronikken

Mens lakken tørket, monterte jeg elektronikken som var nødvendig for at dette prosjektet skulle fungere. En generisk 12V strømstein er det jeg brukte som strømforsyning siden lysdiodene mine krevde 12V for å lyse. Power brick ble vurdert til 1 ampere, noe som var rikelig for mine behov.

For å finne ut hvor mange ampere strømforsyningen din skal vurderes til, bruk et multimeter for å finne ut hvor mye strøm tre av lysdiodene bruker (lysdioder fra LED -strimler er gruppert i tre, derfor kan du ikke kutte ut mer enn tre for å måle forbruk). Hvis tre lysdioder bruker 30 milliampere og du vil bruke 30 lysdioder, trenger du en strømforsyning som kan levere minst 300 milliampere ved 12V. Jeg ville gå for minst 500 mAmps i et slikt tilfelle - for å være på den sikre siden, og siden det vil være andre kretser involvert.

OPPDATERING: Tilsynelatende kan du få LED -strips der lysdiodene ikke er gruppert i tre.

Lysdiodene er koblet til strømforsyningen via en n-kanal MOSFET (IRF 520, i mitt tilfelle, eller noe som kan håndtere noen få forsterkere). Sistnevnte fungerer som en bryter - når et signal sendes til det, slipper det strøm gjennom og slår på lysene.

Signalet sendes av en PCF8883 -brikke, som er en IC designet for berøringsknapp/bryteroperasjon. Denne brikken kommer i SOIC8 -pakken, så den passer ikke på et perfboard. Du må bruke en av disse - en SOIC8 -kortadapter. Du lodder brikken til adapteren og deretter adapteren til perfboardet. Ett av bildene ovenfor viser brikken loddet til adapteren - liten, ikke sant?

Siden brikken krever 3 til 9 volt for å fungere, brukte jeg også en LM7805 spenningsregulator.

All elektronikk ble befolket på et enkelt 2 cm x 8 cm perfboard fra et sett som dette. Den grønne ledningen du ser henger er det som skal kobles til en sanseplate.

OPPDATERING: For å øke følsomheten til berøringssensoren, må du enten øke området på berøringsplaten eller bytte ut 470nF kondensatoren med en større opp til 2500nF.

Trinn 10: Monter LED -lyselementet

Jeg håper du liker oliven. I stedet for en lyspære brukte jeg en stripe lysdioder pakket rundt en høy og smal glassburk. Opprinnelig skulle jeg bruke et PVC-rør, men fristen for første gangs forfatterkonkurranse nærmet seg raskt:)

Når jeg plukket LED -stripen, gikk jeg med vilje etter "varmhvite" lysdioder fordi de er litt mer gulaktige. De fleste av de såkalte hvite lysdiodene er irriterende blå og er definitivt ikke egnet for soverommet.

Når du vikler LED -stripen rundt glasset eller røret, må du starte med en liten vinkel. Du vil at lysdiodene skal være så tett såret som mulig, men du vil ikke at de skal overlappe hverandre. Du kan gjøre en øvelse først, uten å eksponere limet på baksiden, og deretter klippe stripen i størrelse. Vær oppmerksom på at LED -strimler har markeringer der det skal kuttes.

Jeg loddet ledninger til stripen og vridde dem sammen for stabilitet. For ekstra styrke brukte jeg 2-komponent lim for å lime tråden til glasset-på et punkt nært der de ble loddet til LED-stripen.

Trinn 11: Limfølerplate og glasslokk

Ved hjelp av 2-komponent lim limte jeg glasslokket i midten av bunnstykket. Deretter limte jeg et stykke aluminiumsfolie (den typen du har på kjøkkenet) til den nederste delen av toppstykket. Legg merke til at jeg la igjen litt plass der. Det er her perfboardet med all elektronikken kommer til å gå.

Trinn 12: Installer all elektronikk i lykten

For å feste perfboardet til lykten, limte jeg et sett med fire standoffs til det. Et komplett standoff -sett koster noen få dollar og vil vare lenge. Med avstandene limt på plass, skrudde jeg inn perfboardet sikkert, og festet deretter alle ledninger til plassene. Den hengende grønne ledningen du så i et tidligere trinn, er festet til senseplaten med gaffatape siden jeg ikke kunne lodde den til aluminiumsfolien. Slutt til slutt strømkabelen gjennom hullet vi boret tidligere og koble den til. Prøv lampen. Platen skal være i stand til å oppdage hånden din selv gjennom treverket. Hvis den ikke holder den der i noen sekunder og gir den noen flere forsøk. brikken har en automatisk kalibreringsfunksjon, så det kan ta litt tid å finjustere følsomheten.

Trinn 13: Forbered de små vindusrammene

Dette er sannsynligvis den vanskeligste delen av hele prosjektet. Hver side av lykten min er dekket av det jeg skal kalle en "vindusramme". Disse er laget av tynne trebjelker som jeg også fikk fra håndverksbutikken. Hver bjelke er 1 meter lang og har en tykkelse på 3 x 10 millimeter. Fire 1 meter bjelker er nok for et prosjekt av denne størrelsen, men jeg fikk fem, for sikkerhets skyld. De enkelte delene av vindusrammene ble kuttet i størrelse med en liten baufil.

For å sikre at hver ramme passer perfekt til lykten og ikke faller av, målte jeg hver enkelt åpning og skar forsiktig hvert rammestykke deretter. Jeg begynte med bunnen og de øverste delene av rammen, som var like store som avstanden mellom de store rammestykkene vi allerede limte inn. De høye sidestelbitene ble kuttet neste: de var like lange som avstanden mellom toppen og bunnlyktestykker minus 2 x 3 millimeter, som er tykkelsen på rammen. Hvis du glemmer å trekke tykkelsen på materialet to ganger, vil vindusrammene ikke passe. Sørg også for at du limer bitene riktig!

Deretter kuttet jeg den horisontale midterdelen av rammen: den var 2 x 3 millimeter kortere enn de øvre og nedre rammestykkene slik at den kunne passe inn mellom sidekarmdelene. Til slutt kuttet jeg de to midtre vertikale bitene av rammen. Igjen, gjør nøyaktige målinger og deretter kuttene deretter hvis du vil at disse vindusrammene skal passe!

Når vindusrammene dine er limt sammen, gir du dem et strøk med spraylakk og lar dem tørke. La den ene siden være ubehandlet siden det er dit papiret skal gå.

Trinn 14: Legg papir på rammene

Fra hobbybutikken fikk jeg det de kalte decoupage rispapir. Det var gjennomsiktig og hadde et kult utseende. Et enkelt ark måler omtrent 2/3 kvadratmeter og er mer enn nok.

Ved hjelp av en skarp hobbykniv laget jeg papirutskjæringer på skjærematten min. Deretter limte jeg dem til vinduskarmer ved hjelp av trelim som jeg påførte med fingeren (fordi det er morsommere på denne måten). Siden papiret ikke blokkerte nok lys, brukte jeg to lag på hver vindusramme.

Trinn 15: Sett på vindusrammer og nyt lykten

Det siste du må gjøre er å sette på vindusrammene. Vær forsiktig! De er tross alt laget av tynt tre og papir.

Og slik ble lykten min til! Det var et ganske kult prosjekt som hjalp meg med å forbedre ferdighetene mine, og jeg håper virkelig at du også har lært noe nytt. Hvis du har spørsmål, er du velkommen til å spørre i kommentarene. Vurder også å besøke YouTube-kanalen min for flere prosjekter og fremgangsmåter. Takk!

Storpris i forfatterkonkurransen for første gang 2018