Dotykowa latarnia LED: 15 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Dwadzieścia pięć lat temu dziadek zrobił mi latarkę, przylutowując żarówkę do wygiętych końcówek płaskiej baterii 4,5V. Jako urządzenie było to prymitywne i proste, ale tego wieczoru nie tylko rozjaśniło moją poduszkę. Podsyciło to moje pragnienie uczenia się, odkrywania, rozumienia i tworzenia. Mam nadzieję, że moja pierwsza instruktażowa iskra iskry tego samego twórcy, który od tamtej pory swędziało mnie w dłonie.

Porozmawiajmy teraz o lampionach.

Na powyższym zdjęciu latarnia, którą zrobiłem, została zainspirowana tradycyjną japońską architekturą – gdzie ściana lub drzwi są zbudowane z papieru wyłożonego drewnianą ramą (jeśli jesteś ciekawy, spójrz na termin „shoji”). Tutaj zastosowano tę samą koncepcję, tylko na mniejszą skalę. Światło emitowane jest z ciągu diod LED znajdujących się wewnątrz, a czuły na dotyk obwód działa jak włącznik-wyłącznik.

Zanim przejdziemy do kroku 1, muszę podać bardzo ważne ZASTRZEŻENIE. Ta instrukcja obejmuje korzystanie z narzędzi, które mogą spowodować poważne obrażenia, dyskomfort i/lub uszkodzenia, jeśli nie będą używane prawidłowo. Zachowaj zdrowy rozsądek i zadbaj o siebie, jeśli zdecydujesz się odtworzyć ten projekt lub którykolwiek z opisanych w nim kroków.

Krok 1: Wykonanie górnej i dolnej części latarni

Pamiętaj, że wszystkie jednostki w tej instrukcji są metryczne

Do wykonania górnej i dolnej części mojej latarni użyłem drewna tilia, ponieważ w moim miejscu jest ono tanie i obfite, ale możesz użyć dowolnego rodzaju drewna, które dobrze wygląda i z którym czujesz się komfortowo. Sklejka wysokiej jakości może być również odpowiednia do użycia. Nie zawracaj sobie głowy używaniem MDF, płyty wiórowej lub płyty OSB do tego rodzaju projektu. A oto jak wyglądał ten proces:

1. CIĘCIE: Za pomocą wyrzynarki wycinam dwa kawałki drewna tilia o wymiarach 13 na 13 na 2 centymetry. Jeśli nie masz odpowiednich narzędzi lub umiejętności do pracy, sklepy z narzędziami, które sprzedają drewno, zwykle mogą również ciąć dla ciebie kawałki.
2. SZLIFOWANIE: Następnie zacisnąłem dwa kawałki razem za pomocą kilku zacisków i szlifowałem ich boki, aż były idealnie równe. Zacząłem od szorstkiego papieru ściernego (ziarnistość 60), który szybko usuwa dużo materiału. Następnie przerzuciłem się na ziarnistość 120 i wreszcie ziarnistość 240, aż boki były ładne i gładkie w dotyku. W idealnym przypadku nie powinno być żadnych śladów szlifowania.
3. ZAOKRĄGLENIE: Nie zdejmuj jeszcze tych zacisków! Dobrym pomysłem jest również zaokrąglenie rogów kawałków. Ponownie zacznij od szorstkiego kawałka papieru ściernego, a następnie przejdź do czegoś drobniejszego, aby krzywa była ładna i gładka.
4. WYBÓR: Na koniec sprawdź wizualnie i wybierz lepiej wyglądający kawałek, a także jego ładniejszą stronę. Zeszlifuj tę stronę tak gładko, jak potrafisz. Upewnij się, że ten kawałek i ta strona znajdują się na górze twojej latarni. Możesz go lekko zaznaczyć ołówkiem, jeśli musisz go wytrzeć przed nałożeniem wykończenia.

Krok 2: Cięcie elementów ramy

Cztery cienkie i długie kawałki drewna utrzymują razem górną i dolną część latarni. Wszystkie mają 19 cm wysokości i 1 na 1 cm szerokości. Wyciąłem je z jednego, metrowego kawałka drewna, który dostałem z lokalnego sklepu hobbystycznego. W kolejnych krokach tej instrukcji możesz znaleźć, że nazywam je „zewnętrzną ramą”.

Do łatwego cięcia czterech kawałków wystarczy piła do metalu. Za pomocą ołówka narysuj znak w miejscu, w którym ma być wykonane cięcie. Dobrym pomysłem jest owinięcie miejsca taśmą maskującą, a następnie przycięcie, aby zapobiec odpryskiwaniu drewna.

Nie martw się, jeśli kawałki nie będą idealnie równe. W porządku, jeśli jeden lub dwa są o milimetr dłuższe lub krótsze od pozostałych. Zobaczysz dlaczego w następnym kroku.

Krok 3: Wyrzeźbienie wpustów w dolnym kawałku

Istnieją dziesiątki sposobów łączenia dwóch kawałków drewna. Połączenie wpuszczane i czopowe to jedna z najłatwiejszych i najczęstszych technik, więc zdecydowałem się na to samo podejście do mojej latarni. Zasadniczo wyrzeźbiłem wgłębienia (w moim przypadku wgłębienie to fantazyjne określenie prostokątnego otworu) w górnej i dolnej części i wkleiłem tam cztery elementy ramy. Oto jak to zrobiłem.

1. Używając kawałka drewna o grubości 1 centymetra – resztki z zewnętrznej ramy – zaznaczyłem linię 1 centymetr od każdej krawędzi mojego dolnego kawałka. Zrobiłem znaki na górnej stronie dolnej części. Powinieneś otrzymać prostokąt o bokach około 11 centymetrów.
2. Używając tego samego kawałka złomu, zaznaczyłem wgłębienia w każdym rogu prostokąta, który narysowałem. Każdy wpust miał mieć szerokość 1 na 1 centymetr, które są dokładnymi wymiarami szerokości zewnętrznych elementów ramy.
3. Za pomocą dłuta wyciąłem rowki. Nie martw się, jeśli nigdy wcześniej nie używałeś dłuta. To był mój pierwszy raz, a wyniki były świetne. Użyłem 5-milimetrowego płaskiego dłuta z taniego zestawu do rzeźbienia w drewnie, który dostałem ze sklepu hobbystycznego. Najpierw przycisnąłem ostrze wzdłuż konturów, aby zaznaczyć otwór. Następnie delikatnie zacząłem usuwać warstwy drewna zgodnie z kierunkiem słojów. Jeśli czujesz się niepewnie, najpierw poćwicz na kawałku drewna! Skończyło się na tym, że moje dziury miały głębokość 8 milimetrów. Upewniłem się, że ich boki i spodnie są ładne, czyste i płaskie. Elementy ramy powinny pasować ciasno, bez większego chybotania. Upewnij się, że usunęłaś taśmę maskującą z poprzedniego kroku, zanim sprawdzisz, jak pasują!
4. Na koniec przeszlifowałem stronę papierem ściernym o ziarnistości 240. To dało mu przyjemne, gładkie w dotyku i usunęło wszelkie ślady oznaczeń ołówka.

Krok 4: Klejenie elementów ramy

Przed nałożeniem jakiegokolwiek kleju upewniłem się, że wszystkie cztery elementy ramy dobrze pasują do otworów. Następnie nałożyłem dużą ilość kleju i włożyłem kawałki do otworów z umiarkowaną siłą. Użyłem odpowiedniego kąta mojej linijki, aby upewnić się, że wszystkie elementy są prostopadłe do podstawy. Zetrzyj wyciśnięty klej wilgotną szmatką lub ręcznikiem papierowym, ale nie papierem toaletowym.

Krok 5: Wywierć otwór na kabel zasilający

W tym momencie zdałem sobie sprawę, że zapomniałem wywiercić otwór na kabel zasilacza 12V. Ale nadal było to wykonalne. Używając mojego narzędzia Dremel i wiertła 3,2 mm, wywierciłem otwór w boku podstawy o głębokości 22 mm. Następnie wywierciłem kolejny otwór pod kątem od góry, celując w koniec pierwszego otworu. Udało mi się to idealnie. Z lekkim kręceniem udało mi się przepchnąć kabel zasilający przez otwór, aby upewnić się, że dobrze pasuje. Potem usunąłem kabel zasilający – jest za wcześnie, żeby tam był.

Krok 6: Wytnij wgłębienia w górnej części

Kiedy klej wysychał, wyrzeźbiłem wgłębienia w górnej części mojej latarni. Naprawdę nie ma tu nic do dodania. Po naostrzeniu dłuta po prostu wykonałem ten sam proces, który opisałem w kroku 3.

Krok 7: Sklej wszystko razem

Moja latarnia zaczęła nabierać kształtu. Nadszedł czas na próbę. Po pewnym dopracowaniu (czytaj: staranne wygięcie zewnętrznych elementów ramy) udało mi się wszystko spasować bez kleju. Oznaczało to, że można było iść dalej i nałożyć klej na wgłębienia górnego kawałka, aby skleić wszystko na stałe. Jak widać na zdjęciu, tym razem użyłem kilku zacisków, aby lepiej dopasować i upewnić się, że góra i dół są idealnie prostopadłe do siebie.

Krok 8: Zastosuj wykończenie

Po wyschnięciu kleju nałożyłem dwie warstwy lakieru w sprayu na to, co powoli stawało się latarnią. Lakier w sprayu jest bardzo łatwy w obróbce, więc jeśli jesteś początkującym, to jest wykończenie do wyboru. Upewnij się, że postępujesz zgodnie z instrukcjami na puszce z aerozolem i nakładaj wykończenie w dobrze wentylowanym miejscu. Inne wykończenia, takie jak szelak, lakier lub duński olej, również będą działać, ale praca z nimi jest nieco bardziej brudna.

Zwróć uwagę, że wewnętrzną część dolnej części zakryłem taśmą maskującą, aby lakier się tam nie przykleił. To jest miejsce, do którego przylgnąłby element oświetleniowy, więc lepiej pozostawić ten obszar bez leczenia.

Krok 9: Montaż elektroniki

Podczas schnięcia lakieru zmontowałem elektronikę potrzebną do tego projektu. Jako zasilacz użyłem ogólnej cegły zasilającej 12 V, ponieważ moje diody LED wymagały 12 V do zapalenia. Cegła mocy została oceniona na 1 amp, co było wystarczające dla moich potrzeb.

Aby dowiedzieć się, na ile amperów powinien być oceniany twój zasilacz, użyj multimetru, aby dowiedzieć się, ile prądu pobierają trzy twoje diody LED (diody z taśm LED są pogrupowane w trójki, stąd możesz wyciąć nie więcej niż trzy, aby zmierzyć ich konsumpcja). Jeśli trzy diody LED zużywają 30 miliamperów, a chcesz użyć 30 diod, potrzebujesz zasilacza, który może dostarczyć co najmniej 300 miliamperów przy 12V. W takim przypadku postawiłbym na co najmniej 500 mA – na wszelki wypadek i ponieważ w grę wchodzą inne obwody.

AKTUALIZACJA: Najwyraźniej można uzyskać paski LED, w których diody LED nie są pogrupowane w trójki.

Diody LED są podłączone do zasilania przez n-kanałowy MOSFET (w moim przypadku IRF 520 lub cokolwiek, co poradzi sobie z kilkoma amperami). Ten ostatni działa jak przełącznik – wysyłając do niego sygnał, przepuszcza prąd i włącza światło.

Sygnał wysyłany jest przez układ PCF8883, który jest układem scalonym przeznaczonym do obsługi dotykowej przycisku/przełącznika. Ten chip jest dostarczany w pakiecie SOIC8, więc nie zmieści się na płycie perforowanej. Będziesz musiał użyć jednego z nich – adaptera karty SOIC8. Przylutowujesz chip do adaptera, a następnie adapter do płyty perforowanej. Jedno z powyższych zdjęć pokazuje chip przylutowany do adaptera – malutki, prawda?

Ponieważ układ wymaga do działania od 3 do 9 woltów, użyłem również regulatora napięcia LM7805.

Cała elektronika została umieszczona na pojedynczej płycie perforowanej o wymiarach 2 cm na 8 cm z zestawu takiego jak ten. Zielony przewód, który widzisz wiszący, będzie podłączony do płytki czujnikowej.

AKTUALIZACJA: Aby zwiększyć czułość czujnika dotykowego, zwiększ obszar płytki dotykowej lub wymień kondensator 470nF na większy do 2500nF.

Krok 10: Złóż element świetlny LED

Mam nadzieję, że lubisz oliwki. Zamiast żarówki użyłem paska diod LED owiniętego wokół wysokiego i wąskiego szklanego słoika. Pierwotnie miałam zamiar użyć rury PCV, ale termin na Konkurs na Autorów Pierwszych bardzo szybko się zbliżał:)

Dobierając taśmę LED celowo wybrałem diody „ciepłobiałe”, ponieważ są nieco bardziej żółtawe. Większość tak zwanych białych diod LED jest irytująco niebieska i zdecydowanie nie nadaje się do sypialni.

Owijając pasek LED wokół słoika lub rury, upewnij się, że zaczynasz pod niewielkim kątem. Chcesz, aby diody LED były możliwie ciasno nawinięte, ale nie chcesz, aby nakładały się na siebie. Możesz najpierw wykonać trening bez odsłaniania kleju z tyłu, a następnie przyciąć pasek na wymiar. Zwróć uwagę, że paski LED mają oznaczenia, w których należy wykonać nacięcia.

Przylutowałem przewody do listwy i skręciłem je ze sobą dla stabilności. Dla dodatkowej wytrzymałości użyłem kleju dwuskładnikowego do przyklejenia przewodu do słoika – w miejscu blisko miejsca, w którym zostały przylutowane do paska LED.

Krok 11: Płytka wykrywająca klej i nasadka słoika

Za pomocą kleju dwuskładnikowego przykleiłem zakrętkę słoika na środku dolnej części. Następnie przykleiłem kawałek folii aluminiowej (taką, jaką masz w kuchni) do dolnej części blatu. Zauważ, że zostawiłem tam trochę miejsca. To właśnie tam pójdzie płyta perforowana z całą elektroniką.

Krok 12: Zainstaluj całą elektronikę w latarni

Aby przymocować płytę perforowaną do latarni, przykleiłem do niej zestaw czterech podkładek. Pełny zestaw patowy kosztuje kilka dolców i wytrzyma długo. Z przyklejonymi wspornikami, przykręciłem solidnie płytę perforowaną, a następnie przymocowałem wszystkie przewody do ich miejsc. Wiszący zielony przewód, który widziałeś w poprzednim kroku, jest przymocowany do płytki czujnikowej taśmą klejącą, ponieważ nie mogłem go przylutować do folii aluminiowej. Na koniec przełóż kabel zasilający przez wywiercony wcześniej otwór i podłącz go. Przetestuj lampę. Płyta powinna być w stanie wykryć twoją rękę nawet przez drewno. Jeśli nie utrzyma go tam przez kilka sekund i spróbuj jeszcze kilka razy. chip ma funkcję automatycznej kalibracji, więc dostrojenie czułości może wymagać trochę czasu.

Krok 13: Przygotuj małe ramy okienne

To chyba najtrudniejsza część całego projektu. Każda strona mojej latarni jest pokryta czymś, co nazywam „ramą okienną”. Są wykonane z cienkich belek drewna, które również dostałem ze sklepu z rękodziełem. Każda belka ma długość 1 metra i grubość 3 na 10 milimetrów. Na projekt tej wielkości wystarczą cztery metrowe belki, ale na wszelki wypadek dostałem pięć. Poszczególne fragmenty ram okiennych zostały przycięte na wymiar za pomocą małej piły do metalu.

Aby upewnić się, że każda ramka idealnie pasuje do latarni i nie odpada, zmierzyłem każdy pojedynczy otwór i starannie przyciąłem każdy kawałek ramy. Zacząłem od dolnych i górnych elementów ramy, które były tak szerokie, jak odległość między dużymi elementami ramy, które już wkleiliśmy. Następnie wycięte zostały wysokie elementy bocznej ramy: były tak długie, jak odległość między górną a dolne kawałki latarni minus 2 x 3 milimetry, czyli grubość ramy. Jeśli zapomnisz dwukrotnie odjąć grubość materiału, ramy okienne nie będą pasować. Upewnij się również, że poprawnie skleiłeś elementy!

Następnie wyciąłem poziomą środkową część ramy: była o 2 x 3 milimetry krótsza niż górna i dolna część ramy, aby zmieściła się między bocznymi elementami ramy. Na koniec wyciąłem dwa środkowe pionowe kawałki ramy. Ponownie dokonaj dokładnych pomiarów, a następnie dokonaj odpowiednich nacięć, jeśli chcesz, aby te ramy okienne pasowały!

Kiedy ramy okienne są sklejone, pokryj je warstwą lakieru w sprayu i pozostaw do wyschnięcia. Pozostaw jedną stronę nietraktowaną, ponieważ tam ma iść papier.

Krok 14: Połóż papier na ramkach

Ze sklepu hobbystycznego dostałem papier ryżowy do decoupage. Był przezroczysty i miał fajny wygląd. Pojedynczy arkusz mierzy około 2/3 metrów kwadratowych i w zupełności wystarczy.

Za pomocą ostrego noża hobbystycznego zrobiłem wycinanki na mojej macie do cięcia. Następnie przykleiłem je do ram okiennych klejem do drewna, który nakładałem palcem (bo tak jest fajniej). Ponieważ papier nie blokował wystarczającej ilości światła, użyłem dwóch warstw na każdej ramie okiennej.

Krok 15: Załóż ramy okienne i ciesz się latarnią

Ostatnią rzeczą do zrobienia jest założenie ram okiennych. Bądź delikatny! W końcu są zrobione z cienkiego drewna i papieru.

I tak powstała moja latarnia! To był całkiem fajny projekt, który pomógł mi poprawić moje umiejętności i mam szczerą nadzieję, że nauczyłeś się również czegoś nowego. Jeśli masz jakieś pytania, śmiało pytaj w komentarzach. Zastanów się również nad odwiedzeniem mojego kanału YouTube, aby uzyskać więcej projektów i poradników. Dziękuję!

Nagroda główna w Konkursie Autorskim Pierwszy raz 2018