Valaiseva aarrelaatikko: 4 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Tämä on projekti, jonka tein 4-vuotiaalle pojalleni, joka pyysi erityistä laatikkoa pienten dinosaurusten, sarjakuvien, kuorien ja satunnaisten puu- ja paperikappaleiden, eli aarteiden, säilyttämiseen ja säilyttämiseen. Se on pohjimmiltaan yksinkertainen puulaatikko, jossa on saranoitu kansi, valmistettu kirsikasta ja keskitiheyskuitulevystä (MDF). Mutta tietysti en voinut vastustaa Arduinon ja joukon valoja ja kytkimiä lisäämistä!

Elektroniikan osat (9 V: n paristolla) ovat kannen päällä ja sisällä, joten lapsi voi leikkiä valojen ja nuppien kanssa ja käyttää laatikon pohjaa aarteiden säilyttämiseen. Kannessa on:

• S -muotoinen valoputki, jossa LEDit molemmissa päissä, kytketty potentiometreihin kirkkauden säätämiseksi
• 3 valaistua kytkintä, jotka ohjaavat 3 erilaista LED -valoa piirilevylle: tähtiä, rakettimoottoria ja planeettaa varten
• 5 voltin analoginen paneelimittari
• Sparkfun -LED -pylväskaavio (valitettavasti lopetettu), jota ohjaa myös potti
• On / off kytkin
• Hauskoja maalattuja tähtiä, planeettaa ja alusta

Elektroniikkaa ohjataan Adafruit-metrolla (joka vastaa Arduino Unoa), joka on kannen alla ja joka on ruuvatun kirkkaan akryylilevyn takana, joten johtoja ei irroteta. (Jätin pienen aukon päästäkseni paristopidikkeeseen.)

Puulaatikossa on messinkisaranat, lukko ja viileä 1960 -luvun vintage -kalalaatikon kahva Meksikosta, jonka isäni antoi minulle. Puulaatikko on koottu "puskuliitos" -menetelmällä, mutta tein hiukan ylimääräistä puuntyöstöä ja peitin ruuvit pähkinäpuusta valmistetuilla puutulpilla, mikä on hienosti ristiriidassa kirsikan kanssa.

Tarvikkeet:

• Kaksi 12 "neliön, 1/4" paksuista MDF-paneelia
• Kirsikkalautoja, käytin kuutta 3/4 "x 4-1/2" levyä, leikattu 12 "per sivu. Neljä näistä on laatikon sivuille ja kaksi muuta leikkasin pituussuunnassa puoliksi kannesta
• Pieni pala saksanpähkinäpuuta kannen ruuveille
• Plexiglas -arkki
• Adafruit Metro tai muu Arduino Uno -tyyppinen levy
• Protoboard/perfboard (tehoväylälle)
• johdot
• Neljä 5 mm LEDiä
• Kolme 10 k ohmin lineaarista potentiometriä, joissa on nupit
• on / off kytkin
• analoginen paneelimittari
• maali-
• työkalut: pora, pistotulppa, ruuvimeisseli, juotosrauta, saha, reikäsaha, jyrsin

Vaihe 1: Vaihe 1: Tee laatikko

Ostin 10-jalkainen kirsikkapuulauta paikallisesta puutavarakaupasta. Minulla ei ole pöytäsahaa, joten pyysin siellä olevaa miestä leikkaamaan minulle kuusi 12 tuuman leikettä, 4 sivuille ja 2 yläreunaan. Lainasin naapurin katkaisusahan leikkaamaan kaksi yläosaa kahtia pituussuunnassa, niin kansi on noin puolet leveämpi kuin päälaatikko (miinus sahanterän leveys). Levy oli 4-1/2 "leveä ja kansi noin 2-1/8".

Kannen yläosassa ja laatikon pohjassa käytin 2 kpl 1/4 "MDF -levyä, jotka minulla oli makaamassa, leikattu 12": n neliöön, Poikani valitsi mukavan vesivärin maalaamaan pohja ja sisäpuoli alkuun (hän auttoi). Halusin, että laatikon ylä- ja alaosa upotetaan hiukan (sen sijaan, että ruuvaa sitä oikealle ylä- ja alareunaan). Joten, käytin vanhaa reititintäni ja erittäin monimutkaista suorareunaista ohjainta 1/4 "syvän uran reitittämiseen jokaisen kappaleen ulkoreunasta noin 3/8" toisesta päästä.

Varmista, että et mene reitittimen läpi, tai leikkaus näkyy laatikon ulkopuolelta. Järjestelmäni oli kauhea ja reititin kuoli viimeiseen kappaleeseen, puolivälissä!

Käytin tätä tekosyynä saadaksesi reitittimen pöydän ja uuden reitittimen Home Depotilta työn loppuun saattamiseksi, mikä helpotti paljon.

Vinkkejä:

Hanki reitittimen pöytä. Leikkaukset ovat puhtaampia, ja se on paljon helpompaa kuin tehdä suora ohjain useista puunpalasista. Lisäksi teet jotain uutta, tarvitset uuden työkalun. Se on sääntö!

Merkitse kappaleet ennen reititystä: Eli tee selväksi, mikä reitin puoli kulkee loppuun asti ja minkä puolen pitäisi pysähtyä ennen loppua. (katso kuva)

Mieti laatikon ulkonäköä. Tätä projektia varten tein yksinkertaisen puskuliitoksen, jossa puun päät on kiinnitetty ilman lohenpintaa tai mitään. Halusin, että kannen liitokset ovat laatikon liitoksia vastapäätä, jotta suljettuina näet laatikon palan reunan toisella puolella, mutta kansi on asetettu päinvastaiseen suuntaan. Tietenkin voit saada mielikuvitusta eri nivelillä.

Anna hieman lisätilaa jyrsittyihin uriin. 1/4 "reitti 1/4" MDF: lle oli melko tiukka. Jos mahdollista, tee siitä hieman leveämpi (kulje reitittimen läpi toisen kerran pienellä säätöllä), jotta puukappaleilla on pieni tila laajentua ja supistua, muuten yläosa taipuu vääntymään. Yläosasta puheen ollen suunnittele, mitä komponentteja haluat saada, ja leikkaa reikiä sen mukaisesti. Omalleni tein:

• kolme reikää kytkimille, (5/8 ")
• kolme potentiometrille, (1/4 ")
• yksi voltimetrille (1-1/2 "reikäsahalla)
• yksi Saturnukselle (joka peitettiin sisäpuolella maalatulla pleksilasilla), (myös 1-1/2 "reikäsaha)
• yksi tähti -LEDille, (1/4 ")
• kaksi reikää 5 mm: n valoputken sovittamiseksi "S": n (1/4 ") kumpaankin päähän
• ja lopuksi pitkä suorakulmainen reikä LED -pylväskaavioon, leikattu reitittimellä. (7/16 "x 3")

(katso asettelua kuvasta)

Halusin avaruusteeman, joten maalasin yläpaneelin mustaksi, maalasin tähden, laivan ja roiskasin valkoista maalia tähtikentän taustalle. Planeettaa varten maalasin renkaat reiän ympärille ja liimasin punaisella ja keltaisella maalatun pleksilasin neliön paneelin alapuolelle.

Käytin Dremeliä S -muodon tekemiseen. "S" on kaiverrettu lautaan noin puolessa välissä. Porasin "S": n kumpaankin päähän reiän läpi, jotta valoputki voisi mennä laatikkoon. Kummassakin päässä oleva LED lähettää valoa valoputkeen. Laitoin liimaa uraan ja sovitin (juuttunut) valoputken uraan siten, että päät menivät alas kummankin pään reikien läpi. Näin LED -valot voidaan kiinnittää valoputken kumpaankin päähän, jotta valo pääsee kulkemaan sen läpi ja sytyttämään sen.

Kun laatikkosi on reititetty ja paneelit maalattu ja porattu, aseta paneelit ylä- ja alauraan, kiinnitä ja liimaa yhteen. Saat koristeellisemman ilmeen lisäämällä tulpilla peitettyjä ruuveja, jotka selitän seuraavassa osassa!

Vaihe 2: Ruuvit ja tulpat

Liima riittää todennäköisesti pitämään laatikon koossa, mutta lisäsin ruuvit jokaiseen liitokseen varmuuden vuoksi. Mutta jotta se näyttäisi mielenkiintoisemmalta, peitin ruuvit pienillä pähkinäpuusta leikattuilla tulpilla.

Tumma saksanpähkinä on hienosti kirsikan kanssa ja ruuvien peittäminen antaa sille mukavan, viimeistellyn ilmeen.

Prosessi on melko yksinkertainen, mutta tarvitset erityisen poranterän, jota kutsutaan pistoleikkuriksi. Käytin saksanpähkinän romua ja leikkasin 3/8 tulpat. Huomautus: Sinun on porattava kokonaan romukappaleen läpi, jotta pistoke saadaan ulos.

Porannut ruuvien esireiät laatikossa, porasin pienen osan 3/8 ": n poralla, jotta tulpille jäi tilaa. Sitten ruuvasin ruuvit sisään niin, että ne olivat samassa tasossa suuremman 3: n pohjan kanssa /8 "reikä. Seuraavaksi puristin hieman liimaa reikään, asetin tulpan reikään ja napautin sitä vasaralla. Huomaa: Sinun ei tarvitse napauttaa sitä kokonaan sisään! Vain niin, että se istuu reikään ja koskettaa liimaa. Pyyhin ylimääräisen liiman pois ja annoin sen istua muutaman tunnin. Seuraava vaihe on leikata tulpat pinnan tasalle. Käytin käyntikorttia ja leikkasin siihen reiän niin, että se mahtui tiukasti pistokkeen osan päälle. Tämä on niin, kun sahaat pois päältä, et repi laatikon puuta. Leikkasin pistokkeen jättäen sen noin 1/16 tuuman ylpeä pinnasta. Sitten hioin sen, kunnes se oli tasainen. Yksi ruuvin pää katkesi, koska porasin sen liian hitaasti, mutta hionin sen Dremelillä ja pystyin silti peittämään sen tulpalla. Toinen hyvä syy käyttää tulppia - peittää ruuvit. Ha! Hanki se? Koska ruuvi… ei haittaa.

Vaihe 3: Elektroniikka

Lukuun ottamatta aarrelaatikon kykyä pitää aarteita, halusin, että siinä olisi myös hauska, interaktiivinen elementti. Kuten aiemmin mainitsin, päätin, että etupaneelissa on seuraavat elementit

• 3 valopainiketta LED-valojen aktivoimiseksi hauskalla avaruusteemalla
• 2 potentiometriä kahden LED -valon kirkkauden säätämiseksi valoputken kummallakin puolella (eräänlainen kuitukaapeli)
• virtakytkin
• 30 -segmenttinen LED -pylväskaavio, jossa on toinen potti valojen ohjaamiseen
• 5 V: n analoginen paneelimittari nähdäksesi, kuinka kytkinten kytkeminen päälle ja pois vaikuttaa jännitetasoihin

Tämän projektin elektroniikkaosa on melko yksinkertainen, mutta siinä on saalis. Kuvien punainen piirilevy on Sparkfun LED -pylväskaavion katkaisukortti (https://www.sparkfun.com/products/retired/10936), jota he eivät enää tee. Mutta - hyviä uutisia! Kuvailen toisessa Instructable-ohjelmassa, kuinka kiertelin tämän ongelman lataamalla Eagle-tiedostot ja valmistamalla nämä avoimen lähdekoodin levyt minulle.

Pylväskaavio (jos päätät käyttää sitä) vaatii melkoisen kokoonpanon, koska sarja ei ole enää saatavilla, mutta se ei ole niin monimutkainen, ja täällä on paljon asiakirjoja. Tässä projektissa potentiometrin kääntäminen saa yksittäiset LEDit liikkumaan pylväskaaviota ylös ja alas. Jos käännät sen ylös, se muodostaa viileän, liikkuvan kuvion pylväskaavion poikki.

Toinen eläkkeellä oleva tuote on valoputki (https://www.sparkfun.com/products/retired/10693), mutta se voidaan myös korvata jollain muulla: joustavat LED -valot, EL -lanka, silikoni -valonauhat jne.

Tässä projektissa käytin Adafruit Metro -levyä, joka on Arduino Uno -klooni ilman otsikoita, joten voisin juottaa johdot suoraan levylle.

Käytin myös protoboardia 5 V: n virran ja maadoituksen ohjaamiseen eri LED -valoihin, koska Arduinolla on vain kaksi 5 V: n lähtöä ja kaksi maadoitettua nastaa.

LEDit, kytkimet ja kattilat

Saturnus -LED ja tähtivalo sytytetään ja sammutetaan valaistulla kytkimellä, joten johdotus on melko yksinkertaista: 5 V: n täytyy kulkea kytkimen läpi LEDin positiiviseen osaan ja sitten takaisin maahan LEDin negatiivisen jalan kautta. Jotta kytkimet syttyvät, sinun on tehtävä vähän hienoja johdotuksia, mutta se ei ole liian vaikeaa. (Katso kaavio)

Avaruusaluksen moottorin LED on kytketty PWM -nastaan Arduinossa, koska halusin sen pystyvän "pulssoimaan". Joten alempi punainen valaistu kytkin, kun sitä painetaan, käskee Arduinoa sykkimään LEDiä niin, että se näyttää rakettimoottorin leimahtavalta (eräänlainen).

Tein mallimaalilla punertavan pilvikuvion Saturnuksen reiän takana olevaan pleksilasiin. LED -valo on heikko, mutta se näyttää viileältä yöllä. Lisäksi kun avaat laatikon Saturnuksen ollessa päällä, valkoinen LED -valo on melko kirkas ja paistaa laatikkoon, joten löydät asiat yöllä. Jokaisessa LED -valossa on 220 ohmin vastus toisella puolella, joten ne eivät pala.

Valoputken molemmissa päissä olevia LED -valoja ohjaavat potentiometrit (kattilat), jotka tekevät niistä kirkkaampia tai himmeämpiä. Toinen on sininen ja toinen keltainen. Kun kirkastat LED -valoja, valo kulkee pidemmälle putkea pitkin, kunnes värit kohtaavat keskellä. Ainakin se oli idea. En tehnyt hienoa työtä käärimällä LEDit putkien päihin, joten paljon valoa karkaa ja ne eivät ole kovin kirkkaita. Näiden LEDien on myös kytkettävä PWM -nastoihin, jotta kirkkautta voidaan säätää.

Potentiometrit on kytketty toiselle puolelle 5 V: lle, toiselle puolelle maahan ja keskelle Arduinon tapille, tässä tapauksessa nastat A1 ja A5. Toinen kattila ohjaa LED -pylväskaavion valoja ja kiinnittyy nastaan A2.

Virtakytkin on vain kytkin akun ja Arduinon välillä. Käytin 9V paristopidikettä tynnyrin jack -sovittimen kanssa. Erota pidikkeestä tulevat johdot ja katkaise yksi. (Ei ole väliä kumpi) Kuori leikatut päät ja juotos kytkimen liittimiin. Liitä sitten tynnyrin liitin Arduinoon. Puomi, tehty.

LED -pylväskaavio käyttää siirtorekisteriä, joten se vaatii vain 3 nastaa sekä virran ja maan.

Tässä viimeinen pätkä:

• A1 -potentiometri 1 (alaosan "S" LED -valon ohjaamiseen)
• A2 potti 2 (pylväskaavion säätimille)
• A5 potti 3 (ohjaa "S" -laitteen päällä olevaa LED -valoa)
• D3 ulos LED -valosta sykkivälle rakettimoottorille
• D6 -LED -valon yläosassa
• D8 Syöttö rakettimoottorin kytkimestä
• D9 LED -valon "S" alareunassa

5 voltin paneelimittari

Paneelimittari * eräänlainen * toimii myös akkumittarina. Sen takana on kaksi johtoa, toinen on kytketty 5 V: n nastaan Arduinosta (protoboardissa) ja toinen menee maahan. Mittari toimii vain 5 voltilla ja akku on 9 V, joten jos akku on täynnä tai täynnä, mittari kiinnitetään oikealle. Mutta kun paristo on tyhjentynyt hieman, se muuttuu mielenkiintoisemmaksi, koska neula liikkuu, kun kytket enemmän valoja päälle ja jännite kuluu enemmän. On luultavasti fiksumpi tapa kytkeä tämä, mutta näin tein!

Arduino -koodi

Koko Arduino -koodi on liitetty tähän. Se ei ole kaunis, mutta se tekee työnsä!

Vaihe 4: Viimeistely

Kun elektroniikka on asennettu ja toimii, on aika lopettaa projekti. Sinun on vielä:

• linjaa yläreuna (jossa kansi kohtaa laatikon) tarttuvalla huopanauhalla
• Asenna saranat taakse
• Asenna salpa eteen
• öljyä tai lakkaa puuta
• Kiinnitä haluttaessa kahva

Pidin keskeneräisen puun tunteesta, mutta tiesin, että minun on suojattava sitä roiskeilta ja naarmuilta. Joten menin Watco Wipe-On Poly kanssa, joka tiivistää puun, mutta antaa sille mukavan luonnollisen, öljytyn ilmeen. Kolme kerrosta teki työn, ja se saa pienet pähkinätulpat todella ponnahtamaan lämmintä kirsikkapuuta vasten.

Lisäsin myös 4 huopajalkaa laatikon alakulmiin, jotta se liukuu helposti sängyn alta eikä naarmuunnu.

Ja siinä se on. Mukautettu aarrelaatikko, jossa on elektroninen kierre, jota lapset rakastavat ikuisesti! Toivottavasti pidit tästä (todella pitkästä) Instructable -ohjelmasta. Kerro kommenteissa, jos jotain on epäselvää. Kiitos lukemisesta!