Kosketusherkkä LED-lyhty: 15 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Kaksikymmentä viisi vuotta sitten isoisäni teki minulle taskulampun juottamalla hehkulampun litteän, 4,5 V: n akun mutkaisiin liittimiin. Laitteena se oli raaka ja yksinkertainen, mutta se ei vain sytyttänyt tyynylinnoitustani tuona iltana. Se ruokki haluani oppia, tutkia, ymmärtää ja luoda. Toivon, että ensimmäiset opastettavat kipinäni tuovat saman valmistajan kipinän, joka on pitänyt käteni kutinaa siitä lähtien.

Puhutaan nyt lyhtyistä.

Yllä olevassa kuvassa tekemäni lyhty on saanut inspiraationsa perinteisestä japanilaisesta arkkitehtuurista - jossa seinä tai ovi on rakennettu paperista, joka on vuorattu puukehyksen päälle (etsi termi "shoji", jos olet utelias). Tässä on käytetty samaa käsitettä, vain pienemmässä mittakaavassa. Valo säteilee sisäpuolella olevista merkkivaloista, kun taas kosketusherkkä piiri toimii virtakytkimenä.

Ennen kuin siirrymme vaiheeseen 1, minun on ilmoitettava erittäin tärkeä VASTUUVAPAUSLAUSEKE. Tämä ohje sisältää työkalujen käytön, jotka voivat aiheuttaa vakavia vammoja, epämukavuutta ja/tai vaurioita, jos niitä ei käytetä oikein. Käytä tervettä järkeä ja pidä huolta itsestäsi, jos päätät luoda tämän projektin tai jonkin siinä kuvatuista vaiheista.

Vaihe 1: Lyhtyjen ylä- ja alakappaleiden tekeminen

Huomaa, että kaikki tämän ohjeen yksiköt ovat metrisiä

Lyhtyni ylä- ja alaosien valmistukseen käytin tilia -puuta, koska se on halpaa ja runsasta asuinalueellani, mutta voit käyttää mitä tahansa puuta, joka näyttää hyvältä ja tuntuu mukavalta työskennellä. Korkealaatuista vaneria voi myös käyttää. Älä vaivaudu käyttämään MDF -levyä, lastulevyä tai OSB -levyä tällaiseen projektiin. Nyt prosessi näytti tältä:

1. LEIKKAUS: Leikkasin palapelin avulla kaksi palaa tilia -puuta, joiden koko on 13 x 13 x 2 senttimetriä. Jos sinulla ei ole oikeita työkaluja tai taitoja työhön, puutavaraa myyvät rautakaupat voivat yleensä leikata palaset myös sinulle.
2. HIOMAUS: Sitten puristin kaksi kappaletta yhteen useilla puristimilla ja hioin niiden sivut, kunnes ne olivat täysin tasaisia. Aloitin karkealla (60 karkeudella) hiekkapaperilla, joka poistaa paljon materiaalia nopeasti. Sitten siirryin 120 karkeuteen ja lopulta 240 karkeuteen, kunnes sivut olivat mukavia ja sileitä. Ihannetapauksessa sinun ei pitäisi nähdä jälkiä hionnasta.
3. Kierros: Älä irrota niitä puristimia vielä! On myös hyvä pyöristää kappaleiden kulmat. Aloita jälleen karkealla hiekkapaperilla ja siirry sitten johonkin hienompaan, jotta käyrä olisi mukava ja sileä.
4. VALINTA: Tarkista lopuksi silmämääräisesti ja valitse paremman näköinen kappale sekä sen parempi puoli. Hio se puoli niin tasaisesti kuin voit. Varmista, että pala ja se puoli menevät lyhtysi päälle. Voit merkitä sen kevyesti lyijykynällä, jos sinun on sitten hierottava se ennen viimeistelyn levittämistä.

Vaihe 2: Runkokappaleiden leikkaaminen

Neljä ohutta ja pitkää puukappaletta pitävät lyhdyn ylä- ja alaosan yhdessä. Ne ovat kaikki 19 cm korkeita ja 1 x 1 cm leveitä. Leikkasin ne yhdestä 1 metrin pituisesta puutavarasta, jonka sain paikallisesta harrastekaupasta. Saatat huomata, että viittaan niihin "ulkokehyksenä" tämän ohjeen seuraavissa vaiheissa.

Neljä kappaletta on helppo leikata vain sahalla. Piirrä lyijykynällä merkki, johon leikkaus on tehtävä. Piste on hyvä kääriä maalarinteipille ja leikata sen yli, jotta puu ei lohkeile.

Älä huoli, jos palaset eivät ole täysin tasaisia. On hyvä, että yksi tai kaksi on millimetriä pidempi tai lyhyempi kuin muut. Näet miksi seuraavassa vaiheessa.

Vaihe 3: Mortisten veistäminen alakappaleeseen

Kahden puukappaleen yhdistämiseen on kymmeniä tapoja. Kiristys- ja tapinliitos on yksi helpoimmista ja yleisimmistä tekniikoista, joten päätin käyttää samaa lähestymistapaa lyhtyäni varten. Pohjimmiltaan veistin kiinnikkeet (tapaus on hieno sana suorakulmaiselle reiälle, minun tapauksessani) ylä- ja alakappaleisiin ja kiinnitin neljä runko -osaa sinne. Näin tein sen.

1. Käyttäen 1 senttimetrin paksuista puupalaa - ulkokehyksen jäännöstä - merkitsin viivan 1 senttimetrin päähän pohjakappaleeni jokaisesta reunasta. Tein jäljet alakappaleen yläpuolelle. Sinun pitäisi päätyä suorakulmioon, jonka sivut ovat noin 11 senttimetriä.
2. Käyttäen samaa romukappaletta piirsin piirtämäni suorakulmion jokaisen kulman reunat. Jokainen reikä oli 1 x 1 senttimetriä leveä, mikä on ulomman runkokappaleen tarkka leveys.
3. Veistin taltan avulla kuoret. Älä huoli, jos et ole koskaan käyttänyt talttaa ennen. Tämä oli ensimmäinen kerta, ja tulokset olivat hienoja. Käytin harvinaisliikkeestä saamani likaisen halvan puunveistosarjan 5 millimetrin litteää talttaa. Aluksi painoin terää ääriviivoja pitkin reiän merkitsemiseksi. Sitten aloin varovasti poistaa puukerroksia puun syiden mukaisesti. Jos olet epävarma tästä kaikesta, harjoittele ensin puunpalalla! Reiäni olivat 8 millimetriä syviä. Varmistin, että niiden sivut ja pohja olivat mukavia, puhtaita ja tasaisia. Runkokappaleiden tulee istua tiukasti, heilumatta paljon. Varmista, että poistat maalarinteipin edellisestä vaiheesta, ennen kuin kokeilet niiden sopivuutta!
4. Lopuksi hioin sivun 240-karkealla hiekkapaperilla. Tämä antoi sille mukavan, sileän tunteen ja poisti kaikki kynämerkintöjen jäljet.

Vaihe 4: Runkokappaleiden liimaaminen

Ennen liiman levittämistä varmistin, että kaikki neljä runkokappaletta sopivat hyvin reikiin. Sitten levitin liikaa liimaa ja työnsin palat reikiin kohtalaisella voimalla. Käytin viivoitimeni oikeaa kulmaa varmistaakseni, että kaikki palaset olivat kohtisuorassa pohjaan nähden. Pyyhi liima puristumalla pois kostealla liinalla tai paperipyyhkeellä, mutta älä vessapaperia.

Vaihe 5: Poraa virtakaapelin reikä

Tässä vaiheessa tajusin, että olin unohtanut porata reiän 12 V: n virtalähteen kaapelille. Mutta se oli silti toteutettavissa. Porasin Dremel -työkalullani ja 3,2 mm: n poranterällä pohjan reunaan 22 mm syvän reiän. Sitten porasin toisen reiän kulmassa ylhäältä kohti ensimmäisen reiän päätä. Nappasin sen täydellisesti. Pienellä heilutuksella pystyin työntämään virtajohdon reiän läpi varmistaakseni, että se sopii hyvin. Irrotin sitten virtajohdon - on liian aikaista, että se olisi siellä.

Vaihe 6: Veistä Mortises yläkappaleessa

Kun liima kuivui, veistin lakat lyhtyni yläosaan. Täällä ei oikeastaan ole mitään lisättävää. Talttauksen teroituksen jälkeen seurasin yksinkertaisesti samaa prosessia, jonka kuvasin vaiheessa 3.

Vaihe 7: Liimaa kaikki yhteen

Lyhtyni alkoi muotoutua. Oli kuiva juoksu. Hienosäädöllä (lue: ulkokehyksen osien huolellinen taivutus) onnistuin sovittamaan kaiken yhteen ilman liimaa. Tämä tarkoitti sitä, että voitiin jatkaa ja levittää liimaa päätykappaleisiin kiinnittääkseen kaiken pysyvästi yhteen. Kuten kuvasta näkyy, käytin tällä kertaa pari puristinta tiukemman istuvuuden varmistamiseksi ja sen varmistamiseksi, että ylä- ja alaosa olivat täysin kohtisuorassa toisiinsa nähden.

Vaihe 8: Käytä viimeistelyä

Kun liima oli kuivunut, levitin kaksi kerrosta ruiskulakkia hitaasti lyhtyväksi. Spraylakkaa on erittäin helppo käsitellä, joten jos olet aloittelija, se on viimeistely. Muista noudattaa ruiskupurkin ohjeita ja levitä viimeistely hyvin ilmastoidussa tilassa. Myös muut viimeistelyt, kuten sellakka, lakka tai tanskalainen öljy toimisivat, mutta niiden kanssa työskentely on hieman sotkuisempaa.

Huomaa, että pohjakappaleen sisäpinta peitettiin maalarinteipillä, jotta lakka ei tartu siihen. Valoelementti tarttuu tähän paikkaan, joten on parempi jättää tämä alue käsittelemättömäksi.

Vaihe 9: Elektroniikan kokoaminen

Kun lakka kuivui, koin tämän projektin toimimiseksi tarvittavan elektroniikan. Yleinen 12 V: n virtapiiri on se, mitä käytin virtalähteenä, koska LED -valoni vaativat 12 V: n syttyäkseen. Tehotiili arvioitiin 1 ampeeriksi, mikä riitti tarpeisiini.

Jos haluat tietää, kuinka monta vahvistinta virtalähteellesi pitäisi luokitella, käytä yleismittaria selvittääksesi kuinka paljon virtaa kolme LED -valotasi kuluttavat (LED -nauhojen LEDit on ryhmitelty kolmeen, joten voit katkaista enintään kolme mittaamaan niiden kulutus). Jos kolme LEDiä kuluttaa 30 milliampeeria ja haluat käyttää 30 LEDiä, tarvitset virtalähteen, joka pystyy tuottamaan vähintään 300 milliampeeria 12 V: n jännitteellä. Haluaisin vähintään 500 mAmps tällaisessa tapauksessa - varmuuden vuoksi ja koska siihen liittyy muita piirejä.

PÄIVITYS: Ilmeisesti voit saada LED -nauhoja, joissa LEDit eivät ole ryhmitelty kolmiin.

LEDit on kytketty virtalähteeseen n-kanavaisen MOSFETin kautta (IRF 520, minun tapauksessani tai mikä tahansa, joka kestää muutaman ampeerin). Jälkimmäinen toimii kytkimenä - kun signaali lähetetään sille, se päästää virran läpi ja sytyttää valot.

Signaali lähetetään PCF8883 -sirulla, joka on kosketuspainike/kytkinkäyttöön suunniteltu IC. Tämä siru toimitetaan SOIC8 -paketissa, joten se ei sovi perfboardille. Sinun on käytettävä jotakin näistä - SOIC8 -korttisovitin. Juotat sirun sovittimeen ja sitten sovittimen perfboardiin. Yhdessä yllä olevista kuvista näkyy sovittimeen juotettu siru - pieni, eikö olekin?

Koska siru vaatii 3–9 volttia toimiakseen, käytin myös LM7805 -jännitesäädintä.

Kaikki elektroniikka kerättiin yhdelle 2 cm: n ja 8 cm: n perfboardille tällaisesta sarjasta. Vihreä lanka, jonka näet roikkuvan, liitetään mittauslevyyn.

PÄIVITYS: Jos haluat lisätä kosketusanturin herkkyyttä, lisää kosketuslevyn pinta -alaa tai vaihda 470nF: n kondensaattori suurempiin, jopa 2500 nF.

Vaihe 10: Kokoa LED -valoelementti

Toivottavasti pidät oliiveista. Hehkulampun sijasta käytin LED -nauhaa, joka oli kääritty korkean ja kapean lasipurkin ympärille. Alunperin aioin käyttää PVC-putkea, mutta ensimmäisen kirjailijakilpailun määräaika lähestyi nopeasti:)

Kun valitsin LED -nauhaa, valitsin tarkoituksella "lämpimät valkoiset" LEDit, koska ne ovat hieman kellertävämpiä. Suurin osa niin kutsutuista valkoisista LEDeistä on ärsyttävän sinisiä eivätkä todellakaan sovellu makuuhuoneeseen.

Kun käärit LED -nauhaa purkin tai putken ympärille, varmista, että aloitat pienessä kulmassa. Haluat, että LED -valot on kierretty mahdollisimman tiukasti, mutta et halua niiden olevan päällekkäin. Voit tehdä harjoitusjakson ensin paljastamatta liimaa takana ja leikata sitten nauhan kokoiseksi. Huomaa, että LED -nauhoissa on merkinnät, joissa leikkaukset on tehtävä.

Juotin johdot nauhaan ja kierrän ne yhteen vakauden vuoksi. Lisävahvuuden vuoksi liimasin langan purkkiin 2-komponenttisella liimalla-lähellä paikkaa, jossa ne juotettiin LED-nauhaan.

Vaihe 11: Liiman tunnistuslevy ja purkin korkki

Liimasin 2-komponenttiliimalla purkin korkin pohjakappaleen keskelle. Sitten liimasin pala alumiinifoliota (sellainen kuin sinulla on keittiössä) yläosan alaosaan. Huomaa, että jätin jonkin verran tilaa sinne. Tämä on paikka, jossa perfboard kaikki elektroniikka on menossa.

Vaihe 12: Asenna kaikki elektroniikka lyhtyyn

Kiinnittääkseni laudan lyhtyyn, liimasin siihen neljän erottimen sarjan. Täysi standoff -sarja maksaa muutaman dollarin ja kestää pitkään. Kun vasteet on liimattu paikalleen, ruuvasin perfboardin kunnolla kiinni ja kiinnitin sitten kaikki johdot paikoilleen. Edellisessä vaiheessa näkemäsi roikkuva vihreä lanka on kiinnitetty tunnistuslevyyn teipillä, koska en voinut juottaa sitä alumiinifolioon. Vedä lopuksi virtajohto aiemmin poratun reiän läpi ja liitä se. Anna lampun kokeilla. Levyn pitäisi pystyä tunnistamaan kätesi jopa puun läpi. Jos se ei pidä sitä siellä muutaman sekunnin ajan ja kokeile sitä vielä muutaman kerran. sirulla on automaattinen kalibrointitoiminto, joten sen herkkyyden hienosäätö voi kestää jonkin aikaa.

Vaihe 13: Valmistele pienet ikkunakehykset

Tämä on luultavasti hankalin osa koko projektia. Lyhtyni joka puolella on se, mitä aion kutsua "ikkunankehykseksi". Nämä on valmistettu ohuista puupalkeista, jotka sain myös käsityökaupasta. Jokainen palkki on 1 metriä pitkä ja sen paksuus on 3 x 10 millimetriä. Neljä yhden metrin palkkia riittää tämän kokoiseen projektiin, mutta sain viisi, joka tapauksessa. Ikkunakehysten yksittäiset palat leikattiin kokoon pienellä sahalla.

Varmistaakseni, että jokainen kehys sopii täydellisesti lyhtyyn eikä putoa, mitoin jokaisen yksittäisen aukon ja leikkasin varovasti kaikki rungon osat sen mukaisesti. Aloitin rungon ala- ja yläosista, jotka olivat yhtä leveitä kuin jo liimattujen suurten runkokappaleiden välinen etäisyys. Seuraavaksi leikattiin korkeat sivukehyksen osat: ne olivat yhtä pitkiä kuin ylä- ja alaosan lyhtypalat miinus 2 x 3 millimetriä, mikä on kehyksen paksuus. Jos unohdat vähentää materiaalin paksuuden kahdesti, ikkunakehykset eivät sovi. Varmista myös, että liimat osat oikein!

Leikkasin sitten kehyksen vaakasuoran keskiosan: se oli 2 x 3 millimetriä lyhyempi kuin ylempi ja alempi runkokappale, jotta se mahtuisi sivukehysten väliin. Lopuksi leikkasin kehyksen kaksi keskimmäistä pystysuoraa kappaletta. Tee jälleen tarkat mittaukset ja leikkaa sitten vastaavasti, jos haluat näiden ikkunakehysten sopivan!

Kun ikkunakehykset on liimattu yhteen, anna niille ruiskulakka ja anna niiden kuivua. Jätä toinen puoli käsittelemättä, koska paperi menee sinne.

Vaihe 14: Aseta paperi kehysten päälle

Harrastusliikkeestä sain decoupage -riisipaperin. Se oli läpikuultava ja näytti viileältä. Yhden arkin koko on noin 2/3 neliömetriä ja se on enemmän kuin tarpeeksi.

Tein terävällä harrasteveitsellä paperileikkauksia leikkausmatolleni. Sitten liimasin ne ikkunakehyksiin puuliimalla, jota levitin sormellani (koska se on hauskempaa tällä tavalla). Koska paperi ei peittänyt tarpeeksi valoa, käytin kahta kerrosta jokaisessa ikkunankehyksessä.

Vaihe 15: Laita ikkunakehykset päälle ja nauti lyhtystäsi

Viimeinen asia on laittaa ikkunanpuitteet. Ole hellä! Ne on kuitenkin tehty ohuesta puusta ja paperista.

Ja siitä tuli lyhtyni! Se oli aika hieno projekti, joka auttoi minua parantamaan taitojani, ja toivon todella, että opit myös jotain uutta. Jos sinulla on kysyttävää, kysy rohkeasti kommenteissa. Harkitse myös vierailua YouTube-kanavallani saadaksesi lisää projekteja ja ohjeita. Kiitos!

Pääpalkinto ensimmäisen kerran kirjoittajakilpailussa 2018