Rakenna sateenkaari -laite: 11 vaihetta (kuvilla)

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

Sateenkaari -laite (eli Astral Chromascope) on optinen laite, jonka avulla voit nähdä tavallisten asioiden värikkäitä energiaa! Tässä Instructable -ohjelmassa näytän sinulle, kuinka rakentaa omaasi tutkiaksesi ympärilläsi olevien tavaroiden teknisiä värejä!

Vaihe 1: Tarvittavien materiaalien kerääminen

Tämä rakenne vaatii 3D -tulostimen ja joitakin juotos- ja kokoonpanotaitoja. Tarvitset:

• 3D -tulostin.
• Kirkas pakkausnauha (tai laminointikone).
• Valkoinen paperi.
• Sakset.
• DC -seinäadapteri, joka on kierrätetty käytöstä poistetusta elektroniikasta.
• Säädettävä mini DC-DC-alasmuunnin.
• 20 mm: n suuritehoiset LED-tähdet, punaisen, vihreän ja sinisen väreissä.
• Yleismittari (valinnainen: vaihtelevan jännitteen pöytätason virtalähde).
• Juotosraudan ja hartsin ytimen juote.
• Jotkut romulankaa, jotkut langanleikkurit ja langanpoistaja.
• Sähköteippi.
• Jonkinlainen liima muoville. Jotain pysyvää, kuten E6000, on hyvä valinta.
• Valinnainen: Vihreä huopa peittää pohjan pohjan.

Virtalähteen hankinta:

Virtalähde on tavallinen "seinä-syylä", joka toimitetaan useimpien elektroniikan mukana. Ihannetapauksessa sinulla on joitain valehtelevaa elektroniikkaa, jota voit käyttää. Useimmat seinäsyylät sammuttavat 4,5V, 5V, 9V, 12V tai joskus jopa 24V. Toinen tärkeä luokitus on, onko ulostulossa DC (yleinen) vai AC (vähemmän yleinen).

Tätä projektia varten tarvitset vähintään 9 V: n tai 12 V: n sovittimen. Sen tulee kuluttaa vähintään 9 wattia. Teho on yksinkertaisesti lähtöjännitteen ja etiketissä olevan lähtövirran tulo. Jos esimerkiksi tarrassa sanottiin, että lähtöjännite oli 9 V 1 A: ssa, se tarkoittaisi, että se tuottaa täsmälleen 9 wattia. Jos sovittimessa olisi 12 V: n lähtö, jonka virta on 0,85 A (850 mA), se tarkoittaisi, että lähtöteho olisi 10,2 wattia ja se olisi myös sopiva.

Älä käytä oman turvallisuutesi vuoksi yli 12 V: n tai 2 ampeerin virtalähdettä

Osien hankinta eBaysta:

Suurin osa elektronisista osista on saatavana eBaysta erittäin edullisesti. Etsi LEDeille hakusana "20mm LED -tähti". Löydät todennäköisesti monia värivaihtoehtoja ja tehoa. Hanki yksi (tai useampi) jokaisesta pääväristä, punainen, vihreä ja sininen, ja valitse 3 watin lajike. Varmista, että koko on 20 mm, jotta se mahtuu oikein 3D -tulostetulle alustalle.

Toinen tämän rakenteen kriittinen osa on säädettävä mini-DC-DC-alaslaskuri. Nämä ovat pieniä piirilevyjä, jotka muuttavat korkeamman DC -jännitteen pienemmäksi. Tarvitset sellaisen, jonka ulostulossa on säädettävä jännite. Käyttämäni ovat todella pieniä (17,5 mm x 11,14 mm) ja 3D-tulostetussa pohjassa on aukko kyseiselle koolle.

Olen nähnyt ne eBayssa otsikolla "5PC MINI360 3A DC-DC Step Down Buck Power Supply Converter Module MP2307 Chip", mutta täsmälleen samaa asiaa myyvät monet myyjät. Varmista, että kuva vastaa ja että levyn molemmissa päissä on kaksi juotospehmustetta. Katso kuvasta oikea tyyppi ja väärä tyyppi.

Vaihe 2: Tulosta osat 3D -muodossa

Sinun on tulostettava seuraavat osat niiden STL: istä:

• 1x Base.stl
• 1x EyeGuard.stl
• 3x pilari.stl
• 1x Retainer.stl (tulosta spiraalitilassa)
• 1x rengas. Stl
• 1x TurnWheel.stl

Edistyneille käyttäjille, jotka haluavat muokata muotoilua, olen sisällyttänyt myös OpenSCAD -lähdetiedoston.

Vaihe 3: Tulosta projektorin näytön malli ja tarra

• Lataa liitteenä oleva.svg -malli Inkscapeen ja tulosta.

• Käytä joko laminointikoneella sivun laminointia tai:

  • Peitä valkoinen ympyrä ja tarra rinnakkain läpinäkyvän pakkausnauhan nauhoilla.
  • Toista kääntöpuolella.
• Leikkaa ympyrä pois.
• Leikkaa tarra pois.

Vaihe 4: Kokoa heijastusnäyttö

• Aseta seula rengasosaan varmistaaksesi oikean istuvuuden.
• Levitä liimaa reunojen ympärille sen kiinnittämiseksi.
• Liu'uta pidätysrengas sisään lisätuen saamiseksi.

Vaihe 5: Opi elektroniikkaa: Mikä on Buck -muunnin?

Buck -muunnin on laite, joka muuntaa yhden DC -jännitteen toiseksi DC -jännitteeksi, kuten muuntaja, mutta tasavirtaa eikä vaihtovirtaa varten.

Kun sytytetään pieniä LED -valoja, on tavallista käyttää vastusta virran rajoittamiseen, mutta suuremman tehon LEDeille tämä olisi erittäin tehotonta, koska paljon energiaa muuttuisi lämmöksi!

Tämän välttämiseksi voimme käyttää mukautettua vakiovirta -LED -ohjainta tai yleistä buck -muunninta, joka antaa säädettävän jännitteen. Buck -muunnin ei rajoita virtaa, mutta LEDien läpi kulkeva virta on verrannollinen jännitteeseen. Joten jos aloitamme pienellä jännitteellä, voimme nostaa sitä hitaasti, kunnes haluttu virta kulkee LEDien läpi. Se ei ole plug-and-play kuten LED-ohjain, mutta se tekee työn yhtä hyvin, kun se on säädetty oikein.

Seuraavissa vaiheissa aloitamme buck -muuntimen 7 V: n ulostulolla ja nostamme sen sitten vähitellen ylös. Tämä vaihe on ratkaisevan tärkeä, koska jos ylitämme käyttöjännitteen, virta kasvaa dramaattisesti ja jotain päästää maagista savua!

Vaihe 6: Ensimmäinen kokoonpano ja jännitteen viritys

Katkaise tasavirtaliitin seinän syylän johdon päästä ja irrota kaksi johtoa.

Irrota päät noin 5 mm ja varmista, että päät eivät kosketa toisiaan. Kun seinäsyylä on kytketty, mittaa monimetrilläsi jännite johtimen päistä. Merkitse muistiin, mikä loppu on positiivinen.

Irrota nyt seinäsyöpä ja juota johdinpäät DC-DC-muuntimen "in+"-ja "in-" -tyynyihin. Varmista ehdottomasti, että napaisuus on oikein ja juotat levyn tulopuolelle (tarkista levyn kääntöpuolen tarrat).

Ennen kuin jatkat, mittaa ulostulotyyppien jännite. Käännä pientä säätöruuvia alaspäin, kunnes jännite on 7 V, ja merkitse mihin suuntaan sinun on käännettävä viritysnuppia jännitteen lisäämiseksi tai vähentämiseksi. Huomaa, kuinka herkkä säätö on. Sinun on voitava säätää jännitettä pienin askelin seuraavaa vaihetta varten.

Tämä on tärkeää: aseta lähtöjännite korkeintaan 7 V ennen kuin jatkat seuraavaan vaiheeseen! Varmista myös, että käytät punaisia, vihreitä ja sinisiä LED -valoja! Käynnistysjännitteen valinta perustuu näiden LEDien jännitearvojen summaan, jotka ovat 1,8 V, 2,0 V ja 3,3 V.

Vaihe 7: LED -valojen kytkentä ja hienosäätövirta

1. Aseta LED -valot jalustan aukkoihin ja katkaise langan pituus, joka sinun on kytkettävä sarjaan. Sinun on siirryttävä yhden LED -valon + -merkistä seuraavaan.
2. Juottaa LEDit sarjaan. Joukko penkkejä auttavia käsiä on erittäin hyödyllinen tähän tehtävään!
3. Juottaa LED -ketjun alussa ja lopussa kaksi pidempää lankaa, mieluiten kahta eri väriä, jotta voit seurata, kumpi on positiivinen ja mikä negatiivinen. Tämän langan on oltava riittävän pitkä, jotta se kulkee reikien läpi, kääri takana olevan kanavan ympärille ja taajuusmuuttajan loveen.
4. Liimaa LED -valot pohjan aukkoihin ja syötä pidemmät johdot alas yhdestä pystysuorasta akselista.
5. Käännä pohjan yli. Juotos "-" johto DC-DC-muuntimen "out-" -liitäntään. Muista napaisuus-jos käännät sen päinvastaiseksi, LEDit eivät syty!
6. Tässä vaiheessa "+" -johto on edelleen irrotettu "out+" -levystä. Aseta monimittarisi tasavirtavahvistimiin ja kytke seinäsyöpä. Kytke monimetri sarjaan löysällä johdolla ja tyynyllä ja varmista, että virta on noin 400 mA.
7. Jos sinun on säädettävä virtaa, tee se kääntämällä säätöruuvia hyvin pienillä määrillä ja tarkista virta.

Huomautus: Jos sinulla on pöytätason virtalähde, jossa on sisäänrakennettu virtamittari, sitä olisi helpompi säätää erikseen LED-ketjun jännitteelle ja kirkkaudelle. Kun olet löytänyt oikean käyttöjännitteen, voit säätää DC-DC-säätimen jännite vastaamaan ihanteellista käyttöjännitettä ennen LED-valojen kytkemistä.

Vaihe 8: Johdotuksen viimeistely ja testaus

• Irrota seinäsyöpä ja juota "+" -johto "out+" -levyyn piirin loppuun saattamiseksi.
• Kiinnitä DC-DC-muunnin syvennykseen liimalla ja kiedo ylimääräinen johdin kanavaan.
• Kytke seinäsovitin ja varmista, että se toimii.

Kytke nyt seinäsyöpä pistorasiaan lopullista testausta varten. LEDit ovat todennäköisesti melko kirkkaita ja epämiellyttäviä katsella, joten älä tee sitä (sammuta sen sijaan huoneesi valot ja katso kauniita värejä, jotka heijastetaan seinillesi!).

Ennen kuin aloitat asennuksen, anna sen käydä pari minuuttia ja tarkista säännöllisesti, ettei se kuumene liikaa. Jos on, soita DC-DC-muuntimen jännite takaisin-tee se hitaasti ja varo, ettet käännä sitä väärään suuntaan! Voit antaa LED -valojen käydä lämpiminä, mutta ei tarpeeksi kuumina sulattaa muovia, tuottaa outoja hajuja tai polttaa talosi!

Turvallisuuden vuoksi älä käytä tätä laitetta ilman valvontaa

Vaihe 9: Pohjan viimeistely

Peitä DC-DC-muunnin ja kanava sähköteipillä. Leikkaa sitten vihreä vihko pois ja peitä se laitteen pohjalla. Kiinnitä huopa pohjaan liimalla tai ruiskuliimalla.

Vaihe 10: Kokoonpanon viimeistely

Jatka kokoonpanoa liimaamalla kolme pylvästä pohjaansa. Asenna sitten heijastusnäyttö pylväiden päälle.

Laita nyt silmäsuojus sisään (kutsun sitä niin, koska se estää valoa sokeuttamasta käyttäjää). Silmäsuoja ja kääntöpyörä ovat ulkonäöltään samanlaisia, mutta pienempi on silmäsuojus. Sisällä on väliseinät, jotka estävät LED -valojen sekoittumisen.

Aseta silmäsuoja pohjaan ja kohdista sitä, kunnes kaikki värit sulautuvat valkoiseksi, joka peittää koko näytön. Pyöritä liimahelmi reunan ympäri ja kiinnitä se alas. Kiinnitä tarra pohjaan kaksipuolisella teipillä.

Vaihe 11: Pidä erittäin groovy aikaa

Aseta kääntöpyörä silmäsuojuksen päälle. Tätä viimeistä osaa ei saa liimata. Voit kiertää sitä osittain peittääksesi valon ja tehdäksesi viileitä värikuvioita! Kiinnitä erilaisia esineitä, kuten 3D -tulostuspaloja, näytön taakse heittääksesi täysin ujo sateenkaaren varjoja!

Ensimmäinen palkinto Make it Glow -kilpailussa 2018