Berøringsfølsom LED-lanterne: 15 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

For 25 år siden lavede min bedstefar mig en lommelygte ved at lodde en pære til de bøjede terminaler på et fladt 4,5V batteri. Som en enhed var den rå og enkel, men alligevel tændte den ikke bare mit pudefort den aften. Det nærede mit ønske om at lære, at udforske, at forstå og at skabe. Jeg håber, at mine første instruerbare gnister den samme maker gnist, der har holdt mine hænder kløende siden da.

Lad os nu tale lanterner.

Billedet ovenfor var den lanterne, jeg lavede, inspireret af traditionel japansk arkitektur - hvor en væg eller en dør er konstrueret af papir beklædt over en træramme (slå udtrykket "shoji" op, hvis du er nysgerrig). Det samme koncept er blevet anvendt her, kun i mindre skala. Lys udsendes fra en stribe lysdioder på indersiden, mens et berøringsfølsomt kredsløb fungerer som en tænd / sluk-kontakt.

Inden vi går videre til trin 1, skal jeg angive en meget vigtig ANSVARSFRASKRIVELSE. Denne instrukser involverer brug af værktøjer, der kan forårsage alvorlig personskade, ubehag og/eller skade, hvis de ikke bruges korrekt. Brug venlig fornuft og pas på dig selv, hvis du vælger at genskabe dette projekt eller et af de trin, der er beskrevet inden for.

Trin 1: Lav de øverste og nederste stykker af lygten

Bemærk, at alle enheder i denne instruks er metriske

For at lave de øverste og nederste stykker af min lanterne brugte jeg tilia træ, da det er billigt og rigeligt, hvor jeg bor, men du kan bruge alle former for træ, der ser godt ud, og som du føler dig godt tilpas med at arbejde med. Krydsfiner af høj kvalitet kan også være ok at bruge. Gider ikke bruge MDF, spånplader eller OSB til et projekt af denne art. Nu ser processen sådan ud:

1. SKÆRING: Ved hjælp af et stiksav skar jeg to stykker tilia -træ på 13 x 13 x 2 centimeter. Hvis du ikke har de rigtige værktøjer eller færdigheder til jobbet, kan isenkræmmere, der sælger tømmer, normalt også klippe stykkerne for dig.
2. SLIPNING: Derefter spændte jeg de to stykker sammen ved hjælp af flere klemmer og slibede deres sider, indtil de var helt lige store. Jeg startede med groft (60 grit) sandpapir, der hurtigt fjerner meget materiale. Derefter gik jeg videre til 120 grus og til sidst 240 grit, indtil siderne var pæne og glatte at røre ved. Ideelt set burde du ikke se spor fra slibningen.
3. AFRUNDNING: Fjern ikke disse klemmer endnu! Det er også en god idé at runde stykkernes hjørner. Start igen med et groft stykke sandpapir, og gå derefter videre til noget finere for at gøre kurven flot og glat.
4. VÆLG: Endelig skal du visuelt inspicere og vælge det bedre udseende stykke, såvel som dets bedre udseende side. Slib den side så glat som du kan. Sørg for, at stykket og den side går oven på din lanterne. Du kan markere det let med en blyant, hvis du har brug for derefter at gnide det ud, før du påfører finish.

Trin 2: Skæring af rammestykkerne

Fire tynde og lange stykker træ holder det øverste og nederste stykke af lygten sammen. De er alle 19 cm høje og 1 x 1 cm brede. Jeg skar dem ud af et enkelt, 1 meter langt stykke tømmer, som jeg fik fra en lokal hobbybutik. Du finder mig muligvis omtale dem som "den ydre ramme" i de næste trin i denne instruktive.

En hacksav er alt hvad du behøver for let at skære de fire stykker. Brug en blyant til at tegne et mærke, hvor snittet skal foretages. Det er en god idé at pakke stedet ind i malertape og derefter skære over det for at forhindre, at træet flækker.

Bare rolig, hvis stykkerne ikke bliver helt lige. Det er i orden, at en eller to er en millimeter længere eller kortere end resten. Du vil se hvorfor i det næste trin.

Trin 3: Carving mortises i bundstykket

Der er snesevis af måder, hvorpå du kan forbinde to stykker træ. Stød- og tappeleddet er en af de nemmeste og mest almindelige teknikker, så jeg besluttede at tage den samme tilgang til min lanterne. Grundlæggende huggede jeg mortises (en mortise er et fancy ord for et rektangulært hul, i mit tilfælde) i de øverste og nederste stykker og stak de fire stelstykker derinde. Sådan gjorde jeg det.

1. Ved hjælp af et stykke træ 1 cm tykt - et rest fra den ydre ramme - markerede jeg en linje 1 centimeter væk fra hver kant af mit bundstykke. Jeg lavede mærkerne på oversiden af bundstykket. Du skulle ende med et rektangel med sider på cirka 11 centimeter.
2. Ved hjælp af det samme skrotstykke skitserede jeg hullerne i hvert hjørne af rektanglet, som jeg tegnede. Hver udstansning skulle være 1 x 1 centimeter bred, hvilket er de nøjagtige bredde dimensioner af de ydre rammestykker.
3. Ved hjælp af en mejsel skåret jeg listerne ud. Bare rolig, hvis du aldrig har brugt en mejsel før. Dette var min første gang, og resultaterne var flotte. Jeg brugte en 5-millimeter flad mejsel fra et snavs-billigt træ-udskæringssæt, som jeg fik fra hobbybutikken. Først pressede jeg bladet langs konturerne for at markere hullet. Derefter begyndte jeg forsigtigt at fjerne lag af træ efter trækornets retning. Hvis du føler dig usikker på alt dette, skal du øve dig på et stykke træ først! Mine huller endte med at være 8 millimeter dybe. Jeg sørgede for, at deres sider og bund var pæne, rene og flade. Rammestykkerne skal sidde tæt, uden at vippe meget. Sørg for at fjerne malertapen fra det foregående trin, før du prøver, hvordan de passer!
4. Til sidst slibede jeg siden med 240-sandpapir. Dette gav en dejlig, glat fornemmelse og fjernede alle spor af blyantmærkerne.

Trin 4: Limning af rammestykkerne

Inden jeg påførte lim, sørgede jeg for, at alle fire stelstykker passede godt ind i hullerne. Derefter påførte jeg en liberal mængde lim og indsatte stykkerne i hullerne med moderat kraft. Jeg brugte min lineals rigtige vinkel til at sikre, at alle stykker var vinkelret på basen. Aftør lim, der klemmer ud, med et fugtigt stykke klud eller køkkenrulle, men ikke toiletpapir.

Trin 5: Bor et hul til strømkablet

På dette tidspunkt indså jeg, at jeg havde glemt at bore et hul til kablet til 12V strømforsyningen. Men det var stadig muligt. Ved hjælp af mit Dremel -værktøj og en 3,2 mm bit borede jeg et hul i siden af bunden 22 mm dybt. Derefter borede jeg endnu et hul i en vinkel fra toppen, mens jeg sigtede mod slutningen af det første hul. Jeg slog det perfekt. Med lidt vrikning kunne jeg skubbe strømkablet gennem hullet for at sikre, at det passer godt. Derefter fjernede jeg strømkablet - det er for tidligt for det at være der.

Trin 6: Skær mortiser i topstykket

Mens limen tørrede huggede jeg listerne i det øverste stykke af min lanterne. Der er virkelig ikke noget at tilføje her. Efter at have slebet min mejsel fulgte jeg simpelthen den samme proces, som jeg beskrev i trin 3.

Trin 7: Lim alt sammen

Min lanterne begyndte at tage form. Det var tid til en tørløb. Ved hjælp af lidt finjustering (læs: omhyggelig bøjning af de ydre rammestykker) lykkedes det mig at passe alt sammen uden lim. Dette betød, at man kunne fortsætte og anvende lim på topstykket til at klæbe alt sammen permanent. Som du kan se på billedet, brugte jeg et par klemmer denne gang for en strammere pasform og for at sikre, at toppen og bunden var perfekt vinkelret på hinanden.

Trin 8: Anvend Finish

Når limen var tør, påførte jeg to lag spraylak over det, der langsomt blev til en lanterne. Spraylak er super let at arbejde med, så hvis du er nybegynder, er det finishen at vælge. Sørg for at følge instruktionerne på spraydåsen og anvende finishen i et godt ventileret område. Andre finish som shellak, lak eller dansk olie ville også fungere, men det er lidt mere rodet at arbejde med dem.

Bemærk, at det inderste område af bundstykket dækkede jeg med malertape, så ingen lak ville klistre der. Det er her belysningselementet ville holde fast, så det er bedre at lade det område være ubehandlet.

Trin 9: Montering af elektronikken

Mens lakken tørrede, samlede jeg den elektronik, der kræves for at dette projekt kunne fungere. En generisk 12V strømsten er det, jeg brugte som strømforsyning, da mine lysdioder krævede 12V for at lyse. Strømstenen blev vurderet til 1 amp, hvilket var rigeligt til mine behov.

For at finde ud af, hvor mange ampere din strømforsyning skal vurderes til, skal du bruge et multimeter til at finde ud af, hvor meget strøm tre af dine lysdioder forbruger (lysdioder fra LED -strimler er grupperet i tre, derfor kan du ikke afskære mere end tre for at måle deres forbrug). Hvis tre lysdioder forbruger 30 milliampere, og du vil bruge 30 lysdioder, skal du bruge en strømforsyning, der kan levere mindst 300 milliampere ved 12V. Jeg ville gå til mindst 500 mAmps i et sådant tilfælde - for at være på den sikre side, og da der vil være andre kredsløb involveret.

OPDATERING: Tilsyneladende kan du få LED -strimler, hvor lysdioderne ikke er grupperet i tre.

Lysdioderne er forbundet til strømforsyningen via en n-kanal MOSFET (IRF 520, i mit tilfælde, eller noget der kan klare et par ampere). Sidstnævnte fungerer som en switch - når et signal sendes til det, slipper det strøm igennem og tænder lyset.

Signalet sendes af en PCF8883 -chip, som er en IC designet til berøringsknap/switch -betjening. Denne chip kommer i SOIC8 -pakke, så den passer ikke på et perfboard. Du skal bruge en af disse - en SOIC8 -kortadapter. Du lodder chippen til adapteren og derefter adapteren til perfboardet. Et af billederne ovenfor viser chippen loddet til adapteren - lillebitte, ikke sandt?

Da chippen kræver 3 til 9 volt for at fungere, brugte jeg også en LM7805 spændingsregulator.

Al elektronik blev befolket på et enkelt 2 cm x 8 cm perfekt bord fra et kit som dette. Den grønne ledning, du ser hængende, er, hvad der skal tilsluttes en sanseplade.

OPDATERING: For at øge følsomheden af berøringssensoren skal du enten øge berøringspladens areal eller udskifte 470nF kondensatoren med en større op til 2500nF.

Trin 10: Saml LED -lyselementet

Jeg håber du kan lide oliven. I stedet for en pære brugte jeg en stribe lysdioder viklet rundt om en høj og smal glasburk. Oprindeligt skulle jeg bruge et PVC-rør, men fristen for første gangs forfatterkonkurrence nærmede sig hurtigt:)

Da jeg valgte LED -strimlen, gik jeg bevidst efter "varmhvide" lysdioder, fordi de er lidt mere gullige. De fleste af de såkaldte hvide lysdioder er irriterende blå og er bestemt ikke egnede til soveværelset.

Når du vikler LED -strimlen rundt om krukken eller røret, skal du starte med en lille vinkel. Du vil have, at lysdioderne skal være så tæt sårede som muligt, men du vil ikke have, at de overlapper hinanden. Du kan først lave en øvelse uden at udsætte klæbemidlet på bagsiden og derefter klippe strimlen i størrelse. Bemærk, at LED -strimler har markeringer, hvor der skal skæres.

Jeg lodde ledninger til båndet og snoede dem sammen for stabilitet. For ekstra styrke brugte jeg 2-komponent lim til at lime tråden til glasset-på et tidspunkt tæt på, hvor de blev loddet til LED-strimlen.

Trin 11: Limfølerplade og glasdæksel

Ved hjælp af 2-komponent lim limede jeg glasdækslet i midten af bundstykket. Derefter limede jeg et stykke aluminiumsfolie (den slags du har i køkkenet) til den nederste del af det øverste stykke. Bemærk, at jeg efterlod lidt plads der. Det er her, perfboardet med al elektronikken kommer til at gå.

Trin 12: Installer al elektronik i lygten

For at sikre perfboardet til lanternen limede jeg et sæt med fire standoffs til det. Et fuldt standoff -sæt koster et par dollars og vil vare dig længe. Med afstandsstykkerne limet på plads, skruede jeg perfektpladen fast og derefter fastgjorde alle ledninger til deres steder. Den hængende grønne tråd, du så i et tidligere trin, er fastgjort til følerpladen med gaffatape, da jeg ikke kunne lodde den til aluminiumsfolien. Kør endelig strømkablet gennem det hul, vi borede tidligere, og tilslut det. Prøv lampen. Pladen skal kunne registrere din hånd, selv gennem træet. Hvis den ikke holder den der i et par sekunder og giver den et par forsøg mere. chippen har en automatisk kalibreringsfunktion, så det kan tage lidt tid at finjustere sin følsomhed.

Trin 13: Forbered de små vinduesrammer

Dette er sandsynligvis den vanskeligste del af hele projektet. Hver side af min lanterne er dækket af det, jeg vil kalde en "vinduesramme". Disse er lavet af tynde bjælker af træ, som jeg også fik fra håndværksbutikken. Hver bjælke er 1 meter lang og har en tykkelse på 3 x 10 millimeter. Fire 1 meter bjælker er nok til et projekt af denne størrelse, men jeg fik fem, for en sikkerheds skyld. De enkelte stykker af vinduesrammerne blev skåret i størrelse med en lille hacksav.

For at sikre, at hver ramme passer perfekt til lanterne og ikke falder af, målte jeg hver enkelt åbning og skar forsigtigt hvert rammestykke derefter. Jeg startede med bunden og de øverste stykker af rammen, som var lige så store som afstanden mellem de store rammestykker, vi allerede limede i. De høje siderammestykker blev skåret derefter: de var lige så lange som afstanden mellem toppen og bundlygterstykker minus 2 x 3 millimeter, hvilket er rammens tykkelse. Hvis du glemmer at trække materialets tykkelse to gange, passer vinduesrammerne ikke. Sørg også for at lime stykkerne korrekt!

Derefter skar jeg den vandrette midterdel af rammen: den var 2 x 3 millimeter kortere end de øverste og nederste rammestykker, så den kunne passe ind mellem siderammestykkerne. Til sidst skar jeg de to midterste lodrette stykker af rammen. Igen skal du foretage præcise målinger og derefter foretage udskæringerne i overensstemmelse hermed, hvis du vil have disse vinduesrammer til at passe!

Når dine vinduesrammer er limet sammen, skal du give dem et lag spraylak og lade dem tørre. Lad den ene side være ubehandlet, da det er der, papiret skal hen.

Trin 14: Læg papir på rammerne

Fra hobbybutikken fik jeg det, de kaldte decoupage rispapir. Det var gennemskinneligt og havde et køligt udseende. Et enkelt ark måler cirka 2/3 kvadratmeter og er mere end nok.

Ved hjælp af en skarp hobbykniv lavede jeg papirudskæringer på min skæremåtte. Derefter limede jeg dem til vinduesrammerne ved hjælp af trælim, som jeg påførte med min finger (fordi det er sjovere på denne måde). Da papiret ikke blokerede nok lys, brugte jeg to lag på hver vinduesramme.

Trin 15: Sæt vinduesrammer på, og nyd din lanterne

Det sidste du skal gøre er at tage vinduesrammerne på. Vær blid! De er jo lavet af tyndt træ og papir.

Og sådan blev min lanterne til! Det var et ret fedt projekt, der hjalp mig med at forbedre mine færdigheder, og jeg håber virkelig, at du også har lært noget nyt. Hvis du har spørgsmål, er du velkommen til at stille dem i kommentarerne. Overvej også at besøge min YouTube-kanal for flere projekter og vejledninger. Tak!

Storpris i forfatterkonkurrencen for første gang 2018